Половой хроматин методы выявления и диагностическое значение. Половой хроматин. Определение полового хроматина в клинике

Генетическое обследование играет важную роль в педиатрической андрологии и гинекологии. Его результаты могут иметь решающее значение в установлении причины заболевания, определении прогноза, а также в выработке лечебной тактики.

В 1949 г. J. Barr, R. Bertram впервые обнаружили стабильное хроматиновое образование на периферии ядра в нервных клетках кошки. Эту особенность соматических клеток особей женского пола, выявленную у большинства млекопитающих, с 1953 г. стали использовать в цитологическом определении количества Х-хромосом у человека при нарушениях полового формирования или созревания.

Данное образование в клетках лиц женского пола представляет собой темную массу, расположенную у внутренней поверхности ядерной мембраны. Эта ядерная масса, или так называемое тельце Барра, по сути дела есть неактивная Х-хромосома, Х-хроматиновое тельце имеет диаметр около 1 мк. При обнаружении телец Барра не менее чем в 10—12% исследуемых клеток говорят о положительном половом хроматине. Соответственно отрицательный половой хроматин устанавливается у лиц с тельцами Барра менее чем в 5% клеток.

При выявлении полового хроматина в 6—9% клеток рекомендуется повторить исследование. При повторном получении аналогичного результата необходимо кариотипирование. Для определения полового хроматина обычно исследуют клетки слизистой оболочки внутренней поверхности щеки (буккальный эпителий). Приготовление препарата для исследования занимает 15—20 мин, и в этом состоит преимущество метода перед определением кариотипа.

Однако цитогенетическая оценка менее точна, и ее диагностическое значение уменьшается при подозрении на мозаицизм (клоны клеток с разным хромосомным набором у одного и того же индивидуума). В клетках буккального эпителия по сравнению с другими соматическими клетками лиц женского пола хроматинположительных ядер меньше, но при хорошо сохраненных ядрах этот показатель не менее 20%. Если в клетках больше 2 Х-хромосом, то максимальное число хроматиновых телец в любом диплоидном ядре будет равно количеству Х-хромосом минус единица.

Например, у женщин с хромосомным набором 47ХХХ или у мужчин с набором 48XXXY выявляется по 2 тельца Барра. У индивидов с кариотипом 46XY (здоровые мужчины) или 45X0 (девочки с синдромом Шерешевского — Тернера) половой хроматин практически не определяется.

Необходимо помнить, что половой хроматин — динамичная структура, изменяющаяся в зависимости от метаболизма клетки и общего состояния организма. Не рекомендуется исследовать половой хроматин в первые сутки после рождения, во время приема гормональных препаратов, антибиотиков и некоторых других сильнодействующих лекарственных средств.

Исследование полового хроматина необходимо при диагностике аномалий строения наружных гениталий и полового развития, при первичной аменорее, особенно в сочетании с низким ростом (у девочек), и при евнухоидном высоком росте в сочетании с гипогонадизмом (у мальчиков).

«Нарушения полового развития», М.А.Жуковский

Костный возраст характеризует биологическую зрелость организма. Основными показателями возрастной дифференцировки костей скелета являются ядра окостенения и образование синостозов. По мнению исследователей, костный возраст больше, чем какой-либо другой показатель, коррелирует с параметрами зрелости организма (длина тела, темпы роста, стадия полового созревания). На основе костного возраста можно относительно точно (вероятность ошибки ±1,5—2 см) предсказать окончательный рост юношей…

Пневмопельвиография Представляет собой введение газа в полость малого таза с последующим рентгенологическим исследованием этой зоны и проводится при подозрении на патологические отклонения в состоянии внутренних половых органов. Данная процедура требует тщательной предварительной очистки кишечника и опорожнения мочевого пузыря. Для введения газа (обычно кислорода, реже двуокиси углерода) делают прокол брюшной стенки на 5—6 см ниже пупочного…

В последнее время в гинекологической практике все более широкое распространение получает эхография, особенно у детей и подростков, в связи с безболезненностью, безопасностью и необременительностью. В СНГ ультразвук с диагностической целью впервые применила Н. Д. Селезнева в 1962 г. Безопасность и высокая разрешающая способность означают большие потенциальные возможности эхографии в эндокринологии. Исследование затрудняют малые размеры матки…

Исторический очерк С самого начального периода развития гистологии и цитологии в ядре были замечены интенсивно окрашивающиеся структуры. Их назвали прохромосомами, хромоцентрами, и считалось, что в этих местах хроматин проявляет положительный гетеропикноз. В настоящее время данные структуры определяются как гетерохроматин, в отличии от слабо окрашивающегося эухроматина. Впервые эти названия были предложены в 1933 году Гейтцем (Heitz). В 1909 году Cajal описал и зарисовал приядерную массу гетерохроматина в клетках нервной ткани у собак, кошек, а также у людей. Однако этот гистолог не связывал своих наблюдений с полом особей, у которых были взяты ткани. Лишь спустя 40 лет это было проделано Barr и Bertram. Однако Geitlеr сообщал о половом ядерном диморфизме еще раньше, в 1937 году. В интеркинетическом ядре некоторых насекомых он наблюдал двойное тело гетерохроматина у женских особей и одинарное тело у мужских особей. Geitlеr связывал наблюдаемое явление с хромосомами X и предполагал, что открытый им механизм может найти применение при определении пола. Сейчас трудно сказать, почему эта интересная работа была забыта и на нее не обратили внимания. Большой интерес к проблеме полового хроматина пробудился в пятидесятых годах после опубликования в 1949 году в журнале «Природа» («Nature») ставшей уже классической работы Barr и Bertram о морфологическом различии между нейронами самок и самцов. В 1953 г. впервые было проведено изучение полового хроматина в случае гермафродитизма, тем самым был разработан новый диагностический клинический тест. Первоначально для определения полового хроматина применяли биопсию кожи, но вскоре был описан метод определения его по мазкам ротовой полости. Примерно в это же время Barr и Bertram открыли диморфизм сегментированных лейкоцитов периферической крови, основываясь на наличии в ядрах определенных отростков.

Раньше считалось, что в гетерохроматине нет генов, но позже в гетерохроматине дрозофилы, млекопитающих и растений были обнаружены сотни генов.

Морфологическое изображение и положение полового хроматина

С течением времени изучение полового хроматина как клинического теста находило все более широкое применение, а многочисленные методические работы позволили точно определить морфологию гранулы полового хроматина и ядерных отростков в лейкоцитах. Также неопровержимо установлено, что нахождение гранулы полового хроматина (тела Барра) на периметре ядра является характерной и отличительной чертой, не зависящей от случайностей. Morishima обнаружил, что хромосома Х, поздно репликующаяся ДНК, которая образует половой хроматин, располагается на периметре метафазной пластинки. Автор связывает этот факт с периферическим расположением тела Барра в клеточном ядре. Морфологически половой хроматин - скопление ядерного хроматина, прилегающего изнутри к оболочке ядра с меньшим размером, колеблющимся в пределах от 0,7 до 1,0 микрона, и большим размером в пределах от 1,0 до 1,4 микрона.

Скопление это чаще всего имеет форму плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклой стороной и центру ядра. Однако очень часто встречаются разнообразные варианты формы тела Барра. Это треугольные тела с самыми разнообразными пропорциями сторон, тела в форме как бы столбика, прилегающего своей длиной или концом к оболочке ядра; двух столбиков, с одной стороны опирающихся о оболочку ядра, а свободными сторонами соединяющимися друг с другом, образуя таким образом как бы треугольник, пустой в центре. Это так называемый хроматин в форме буквы V, обращенной к оболочке ядра. Можно также встретить двойные тельца Барра, состоящие из двух небольших гранул, разделенных узкой щелью. Наконец, описаны тельца Барра в форме Х, напоминающие метафазную хромосому Х. В живых клетках часто встречается тельце Барра в виде складчатой нитки толщиной 0,5 – 1 микрон и длиной 3 – 5 микрон. Согласно мнению почти всех авторов, занимающихся проблемой полового хроматина, в клеточных ядрах различных тканей может наблюдаться небольшой процент телец Барра, расположенных в центре; в этом случае они чаще всего имеют шарообразную форму. Половой хроматин в ядрах нейроцитов встречается несколько в ином виде. Он представляет собой шарообразное скопление хроматина, называемое Барром ядерным сателлитом. Чаще всего ядерный сателлит прилегает к ядру. Однако его можно наблюдать и в положении между ядром и оболочкой или возле оболочки ядра (Bertram). У человека и у обезьян, в отличии от млекопитающих, тельца Барра в нейроцитах находятся чаще возле оболочки ядра, чем при ядре.

При более высоком разрешении границы между эу- и гетерохроматином достаточно протяженные, может наблюдаться градиент свойств. Гетерохроматин не однороден по свойствам.

Половой хроматин лейкоцитов

Лейкоцитарный половой диморфизм принципиально отличается от остальных клеток организма, как с точки зрения морфологии, так и по частоте встречаемости.

Нахождение в ядрах лейкоцитов типичных отростков, которые назвали «барабанные палочки» - особенность женского пола. Эти палочки состоят из головки круглой или овальной формы и тонкой нити, связывающие ее с ядром. Головка окрашивается темнее, чем другие части ядра, в центре бывает просветление. Иногда встречаются и палочки других видов, например, со сплющенным концом или с хроматином более светлым, чем в остальной части ядра. Чаще такие палочки встречаются в лейкоцитах мужского пола. «Посаженные» палочки – короткие и на толстой шее - еще один нетипичный вид палочек. Чаще встречается у мужчин, но бывает и у женщин, и играют вспомогательную роль при определении пола.

В ядрах лейкоцитах также встречается целый ряд других нехарактерных отростков. Некоторые авторы пытаются их классифицировать, описывая их как характерные для женского пола, мужского пола или для обоих полов, но открыватели полового диморфизма Дэвидсон и Смит считают, что значение имеют только истинные барабанные палочки и посаженные палочки, а все остальные не имеют значения для определения пола.

Позже было установлено, что существует зависимость между величиной барабанной палочки и Х-хромосомой.

Происхождение полового хроматина

Первая гипотеза была выдвинута в 1952 году Грехемом и Баром – они предположили, что гранулы полового хроматина образуются путем соединения гетеропикнотических частей обеих хромосом Х. Факт частого нахождения полового хроматина в форме двойной гранулы говорил в пользу этой теории. У особей мужского пола в клеточных ядрах не встречалась в два раза меньшей гранулы полового хроматина, что свидетельствовало против этой теории.

Позже было выдвинуто предположение, что половой хроматин образуется поздно репликующей хромосомой и доказана в опытах на кузнечиках, на хомяках и позже у человека. Также подтверждением этого факта явились исследования, доказывающие что изменения в строении и величине хромосомы Х вызывают соответствующие изменения в размерах тельца Барра и барабанной палочки. Окончательным фактом стало установление наличие двух поздно репликующих хромосом Х у женщин с идиограммой 47, ХХХ

Роль полового хроматина

В 1961 году Лион связала факт инактивности и концепцию о происхождении полового хроматина со следующим явлением: у самок мышей гетерозиготным по гену, отвечающему за окраску шерсти, наблюдаются неравномерно расположенные поля неокрашенной шерсти. Эти поля представляют клеточные клоны с тем инактивным хроматином Х, который был носителем гена красителя. На этой основе была выдвинута теория: 1. У самок происходит инактивация одной из двух Х хромосом. 2. Которая из двух Х хромосом будет инактивироваться, зависит от случая. 3. Инактивация хромосомы Х в данной клетке происходит на раннем этапе зародыша и является постоянной для клеточного клона, происходящего от этой клетки. Инактивация является случайным явлением и может касаться как материнской, так и отцовской хромосомой Х. Доказательством стали исследования, выполненные на самках мулов. В их кариотипе хромосомы Х отличаются друг от друга морфологически, в зависимости от того, происходят ли они от отца или от матери. Установлено, что в некоторых случаях поздней репликации подвергается материнская хромосома, в других – отцовская. Генетическим следствием данной теории является «компенсация доз» - явление уравнивания активных генов, сочетанных с Х хромосомой особей обоих полов. Она происходит путем одной из Х хромосом в клетках женских особей. Если бы обе хромосомы оставались активными, то генов было бы вдвое больше. Например, вдое больше было бы глюкозо-6-фосфорановой дегидрогиназы (ее наработка связана с Х хромосомой). Благодаря компенсации доз генетический материал от одной хромосомы Х составляет 2,5% всего генетического материала – оттого хватает, чтобы обеспечить организм необходимыми локусами. Nosli в своих научных исследованиях морфологии полового хроматина в живой клетке говорит о том, что он принимает участие в образовании ядрышка, и демонстрирует снимки, на которых видны отдельные фазы этого процесса. Bertram, при наблюдении поведения полового хроматина во время хроматолиза, пришел к выводу, что половой хроматин принимает участие в синтезе белка. По мере появления новых работ стало также известно, что гетерохроматин выполняет функцию своего рода центра регуляции в период развития половых, а также некоторых соматических признаков. Анализируя случаи с неправильным кариотипом, было замечено, что количество эухроматина остается неизменным, а количество гетерохроматина варьирует. Например, его количество может уменьшиться в случае наличия только одной хромосомы Х, или увеличиться в связи с присутствием дополнительных Х или У хромосом. Опираясь на эти факты, были сделаны выводы, что гетерохроматин выполняет функцию контроля над определением пола, а так же над такими соматическими признаками, как рост и психическое развитие. Плоды человека с кариотипом 45, Х до третьего месяца имеют такие же половые железы, как плоды 46, ХХ, но на шестом месяце у плодов 45, Х в яичнике находится гораздо меньше половых клеток, чем у плода 46, ХХ – половой хроматин задерживает инволюционные процессы в ткани яичника. Дополнительная хромосома Х у мужчин отвечает за их большой рост, в то время как недобор гетерохроматина у женщин с кариотипом 45, Х связан с низким ростом. Хорошо известно влияние гетерохроматина в виде дополнительных хромосом Х на развитие мыслительных способностей. По последним данным некоторые последовательности гетерохроматина реплицируются одновременно с эухроматином. Совсем недавно стало известно о том, что гетерохроматиновые участки хромосом у межвидовых гибридов ответственны за неправильное расхождение хромосом. Именно это вызывает летальность межвидовых гибридов и обеспечивает быстро возникающую репродуктивную изоляцию. Описанный механизм репродуктивной изоляции не требует наличия дополнительных изоляционных барьеров для видообразования.

Американскими учеными Патриком Ферри и Даниэлем Барбашем (Patrick M. Ferree, Daniel A. Barbash) были проведены следующие опыты: Ученые скрестили самок Drosophila simulans и самцов Drosophila melanogaster. В результате скрещивания получились жизнеспособные оплодотворенные яйцеклетки. В них начиналось дробление, в течение первых трех часов после оплодотворения ядра делились 9 раз и формировалась обычная для плодовой мушки бластула с несколькими тысячами ядер без клеточных перегородок (так называемый многоядерный синцитий). По мере ядерных делений ядра нормально мигрировали к клеточной оболочке. В бластулах самцов нормальное деление продолжалось и дальше вплоть до 14-го деления, после которого бластодерма формировала клеточные мембраны, и синцитий становился нормальной многоклеточной бластулой. Вслед за этим начиналась гаструляция, и ученые получали жизнеспособных и плодовитых самцов. Однако в бластулах самок после 9-го ядерного деления становились заметны нарушения. Ядра синцития располагались крайне неравномерно, оставляя пустыми большие участки клеточной периферии, но при этом скапливаясь комками в середине клетки. Ядра у клеточной периферии имели неправильную форму, неравномерно окрашивались, а это означало, что ядерные деления стали асинхронными. Кроме того, стали видны нарушения в расхождении хромосом в таких «неправильных» ядрах. Все бластулы, у которых наблюдались эти отклонения, оказались нежизнеспособными: их развитие останавливалось, многоядерная бластула не формировалась. Ясно, что именно этот дефект в нарушениях расхождения хромосом приводил к смерти эмбрионов. Что привело к подобным нарушениям в делении ядер и при чем тут гетерохроматин? Во-первых, ученым удалось выяснить, что ошибки получались только при расхождении X-хромосом Drosophila melanogaster. Иначе говоря, только X-хромосома, привнесенная самцом, являлась источником всех бед, а X-хромосома, полученная от самки Drosophila simulans, никак не влияла на процесс ядерного деления. Во-вторых, эти нарушения были связаны с нерасхождением особого гетерохроматинового участка X-хромосомы, который выявлялся с помощью специфического окрашивания. Этот участок имеется у Drosophila melanogaster, но его нет у Drosophila simulans. Он содержит особый ген Zhr (zygotic hybrid rescue), который отвечает за гибель гибридных самок. Если этот ген отключить с помощью мутаций, то гибридные самки будут полностью жизнеспособны. У таких гибридов, как выяснилось, половые хромосомы расходятся совершенно нормально. Кроме того, на этом участке гетерохроматина находится специальный белок, который структурирует гетерохроматин между клеточными делениями, а во время клеточных делений равномерно распределяется по хроматину. У погибших гибридных самок этот белок так и оставался в скоплении на маленьком участке гетерохроматина на половой хромосоме. У эмбрионов Drosophila melanogaster simulans, как самцов, так и самок, и у гибридных самцов этот белок рассредотачивался во время клеточных делений. Таким образом, круг поисков причин летальности гибридных самок сузился до небольшого участка гетерохроматина на половой хромосоме, а по времени - до 10–13-го ядерного деления. Именно во время этих делений и происходит формирование структуры гетерохроматина. Участки нуклеотидных повторов в гетерохроматине могут быстро изменяться - они, как известно, чрезвычайно вариабельны. Если происходит такое изменение, то гибридные потомки рискуют остаться бесплодными или нежизнеспособными, и таким образом формируется репродуктивная изоляция. В этом случае для закрепления признака не потребуются специальные географические изоляционные барьеры, на которые сейчас принято делать основной упор. Репродуктивную изоляцию обеспечит измененная нуклеотидная последовательность, не несущая полезных или вредных мутаций в белок-кодирующих генах. Это случай репродуктивной изоляции, возникающей очень быстро при нейтральной мутации.

Клиническое применение исследования полового хроматина

В основе практического применения полового хроматина является его взаимоотношение с системой половых хромосом. Число телец Барра, встречаемых в клетке, определяется правилом Harnden – число телец равно числу хромосом Х минус число гаплоидных наборов клетки деленных на два: S=Х- h/2 Можно ожидать недостатка полового хроматина в системах Х, ХУ, ХУУ. Одно тельце Барра нормальной величины может отсутствовать в системах ХХ, ХХУ, ХХУУ. Тельце Барра меньшего размера наблюдается в случаях дизгенеза с делецией хромосомы Х и в случае изохромосомы Х с короткими плечами. Ненормально большие тельца Барра встречаются в случае изохромосомы Х с длинными плечами. Двойной половой хроматин встречается в системах ХХХ, ХХХУ, ХХХУУ. В редких случаях кариотипов с четырьмя хромосомами Х редко будет встречаться даже три гранулы полового хроматина, а в кариотипах с пятью Х хромосомами в 8% случаев обнаружено по 4 тельца Барра. Немного по другому дело обстоит при анеуплодией или полиплодией. Небольшая анеуплодией не оказывает никакого влияния на гетерохроматизацию хромосомы Х, и тем самым на число телец Барра. Выводы – аутосомы не влияют на поведение Х хромосомы. В случаях полиплоидии половой хроматин ведет себя так, как если бы полиплоидная клетка была сочетанием диплоидных клеток с типичной для них частотой встречаемости телец Барра. При мозаицизме половой хроматин встречается в отдельных клеточных клонах в соответствии с их кариотипами. Например, при мозаицизме ХУ/ХХУ в клеточном клоне ХУ половой хроматин не встречается, а в клетках клона ХХУ наблюдается одно тельце Барра. Для того, чтобы обнаружить мозаицизм с помощью полового хроматина, определения его процента в ротовой полости недостаточно – следует брать материал как можно из большего числа источников. Сначала половой хроматин для клинических целей оценивался в материале биопсии кожи, позже в подсчете количества барабанных палочек в лейкоцитах, а затем в определении полового хроматина в мазках эпителия ротовой полости. Методы изучения полового хроматина в клетках эпителия мочевого осадка, эпителия влагалища, мочевого пузыря, мочеточников, луковице волоса имеют меньшее значение.Половой хроматин как клинический тест Изучение полового хроматина является важным клиническим тестом в клинике различных заболеваний, а простота исполнения находит очень широкое применение. В 1955 г Моор и Барр описали метод определения полового хроматина в соскобах слизистой оболочки ротовой полости (буккальный тест). Для получения материала соскабливание с внутренней поверхности щеки необходимо делать утром натощак. Клетки поверхностного слоя содержат множество микроорганизмов и имеют пикнотические ядра, что делает их негодными, для исследования. Поэтому сначала шпателем снимают поверхностный слой эпителия, непригодный для исследования, а затем другим краем шпателя получают клетки из среднего слоя слизистой оболочки и аккуратно размазывают материал на стекле. У лиц женского пола половой хроматин в соскобах слизистой оболочки рта встречается приблизительно 20-30 % клеток. У лиц мужского пола в этих соскобах находят лишь до 5 % клеток с половым хроматином. Половой хроматин окрашивается всеми основными ядерными красителями. В 1968 г. группа шведских цитологов во главе с Т. Caspersson сообщила о новом люминесцентном микроскопическом методе исследования хромосом, применение которого показало, что в флюорохромированных акрихин -ипритом хромосомах человека наблюдается очень яркое свечение дистальных отделов длинных плеч У-хромосомы. С помощью различных тестов полового хроматина можно дифференцировать комплекс неполно феминизации и комплекс внешнего неполного мужского гермафродитизма. Вид внешних половых органов в обоих этих случаях может быть почти идентичным. Тест полового хроматина оказывает большую помощь в распознавании таких редких комплексов, как комплекс липидной дегенерации надпочечников и семенников, маскулинизирующих бугорков яичника и других. Изучение полового хроматина нашло целый ряд других применений. В судебной медицине применяется тест полового хроматина пола особи, располагая лишь кусочком его ткани. О степени злокачественности опухоли может служить тест полового хроматина с кусочком ткани опухоли, взятому у женщины (критерий – низкое число клеток, содержащих тельца Барра). Таким образом, изучение полового хроматина и "барабанных палочек" сигнализирует о возможных нарушениях полового развития.

Изменчивость полового хроматина

В самом начале изучения полового хроматина считалось, что процент клеток, содержащих тельца Барра, является постоянным и не изменяется ни под влиянием возраста, ни под воздействием других внутренних или внешних факторов. Тем самым диагностика пола на основании оценки полового хроматина должна быть надежной. Эта точка зрения была основана на многочисленных наблюдениях. Половой хроматин не понижается в трансплантационной ткани даже тогда, когда реципиент является правильно развитым индивидуумом мужского пола. Половые гормоны не оказывают влияния на образование полового хроматина – это доказали опыты Морра и Барра с кастрацией самок. Было также показано, что при даче куриным зародышам мужского пола эстрадиола половой хроматин оставался неизменным (характерное для мужских организмов), хотя в половых железах происходили существенные изменения. Многие авторы возражают против изменчивости полового хроматина, основываясь на следующее: - наблюдаемые отклонения процента полового хроматина в эпителии ротовой полости следуют из-за ошибок при оценке, вызванных субъективизмом в определении критериев распознования телец Барра, которого трудно избежать - причиной получения неправильных низких результатов при оценке процента полового хроматина могут быть также недоброкачественные, загрязненные препараты - ложное снижение процента полового хроматина может быть следствием влияния стабилизатора (например, формалин может вызвать затирание структуры. ядра до такой степени, что тельце Барра не будет видно). Однако, несмотря на все эти предписания, почти ни в одной ткани не наблюдается 100% присутствия полового хроматина. Удивительно низкие результаты получаются с эпителия ротовой полости, несмотря на то, что исследуемым материалом служат мазки, т.е. целые клетки. По мере поступления новых данных на тему частоты встречаемости полового хроматина, большинство авторов согласились с тем, что существуют клетки даже у индивидуумов женского пола, не содержащие тельца Барра. Теория Lyon была опровергнута. Возможно, неизменность полового хроматина можно было бы связать с постоянной пропорцией клеток в организме, содержащих и не содержащих половой хроматин. Это означает, что каждая ткань имеет свой процент содержания полового хроматина, о чем пока нет доказательств. Лишь нервная ткань обладает относительно одинаковым количеством телец Барра, и характеризуется наиболее высоким процентом полового хроматина среди всех тканей, обычно превышающим 90%.

В настоящее время все больше и больше авторов придерживаются мнения о том, что половой хроматин все-таки изменяется. Многие связывают это с возрастом, даже проводились научные исследования, подтверждающие, что у одних и тех же индивидуумов процент полового хроматина снижается с возрастом. Интересны и труднообъяснимы наблюдения Sohval и Casselman, которые установили, что величина и окраска полового хроматина может изменяться под влиянием антибиотиков. Другие наблюдения показывают, что в ротовой полости происходит снижение полового хроматина при некоторых видах аллергии, а также при стрессе. У индивидуумов женского пола половой хроматин в ротовой полости снижается при приеме гликокортикоидов.

Половой хроматин , впервые выявленный в ядрах нервных клеток кошек (Барр, Бертрам), представляет собой X хромосому в неактивном состоянии, располагающуюся под ядерной оболочкой. Половой хроматин выявляется (положителен) только при наличии не менее двух X хромосом в кариотипе, так как одна из них всегда активна. Увеличение количества хромосом в кариотипе сопровождается увеличением числа хроматиновых телец, которое всегда меньше на одну X хромосому, при сопоставлении его с количеством X хромосом.

Половой хроматин можно исследовать в ядрах эпителия слизистой оболочки полости рта, влагалища, клетках тканей, опухолях, клетках амниотической жидкости (с целью определения генетического пола плода), лейкоцитах.

Наиболее удобным является метод Сандерсона - определение полового хроматина в ядрах эпителия слизистой оболочки полости рта. При помощи шпателя делают соскоб с внутренней поверхности щек и наносят его на предметное стекло. Препарат фиксируют уксуснокислым арсеином, который окрашивает ядерные структуры, и микроскопируют. Хроматиновые тельца прилегают к ядерной оболочке. При различных аномалиях полового развития исследование полового хроматина позволяет выявлять несоответствие между фенотипом и генетическим полом больных, что способствует правильной диагностике заболевания.

Синдром Шерешевского-Тернера

Синдром впервые описан Н. Л. Шерешевским в 1925 г. и Тернером в 1938 г., которые связывали развитие заболевания с недостаточностью функции гипофиза и половых желез.
Этиология и патогенез синдрома Шерешевского-Тернера . Этиология заболевания неизвестна. Патогенез заболевания обусловлен врожденной аномалией половой дифференцировки, связанной с наличием только одной Х-хромосомы. Таким образом, общее количество хромосом у пациентов с синдромом Шерешевского - Тернера составляет 45 (45х0). Моносомия по X хромосоме при данном синдроме является результатом неправильного расхождения хромосом и утери одной из них в процессе мейоза. Типичная клиническиая картина заболевания, характерная для синдрома Шерешевского - Тернера может развиться и при частичной моносомии по X хромосоме, например при делении ее, образовании кольцевой X хромосомы или изохромосомы.

Причиной указанного выше клинического синдрома могут служить различные варианты мозаицизма 45ХО/46ХХ; 45XO/46XY; 45ХО/47ХХХ и др. Во всех случаях аномалий хромосомного комплекса имеется недостаток генетической информации, полной или частичной, обусловленный потерей второй половой хромосомы, что в свою очередь вызывает гормональный дисбаланс в организме и развитие гипогенитализма, задержку роста и других признаков, характерных для синдрома Шерешевского-Тернера.

Клиническая картина синдрома Шерешевского-Тернера . Распространение заболевания среди новорожденных составляет 1:2500, в популяции 4:9166, а среди низкорослых 3:41.
Одним из характерных признаков заболевания является низкий рост больных, который, как правило, не превышает 150-155 см, а в среднем составляет 130- 145 см. Отставание в росте у детей отмечается уже в течение первых лет жизни и особенно выявляется в периоде, соответствующем половому созреванию. Рост детей при рождении может не представлять отклонений от нормы. Одним из признаков заболевания у новорожденных является лимфатический отек конечностей и шеи, который обычно исчезает в течение первых месяцев жизни ребенка.

Другим чрезвычайно характерным клиническим признаком является половой инфантилизм, который характеризуется отсутствием вторичных половых признаков (отсутствие или слабое развитие молочных желез, скудное оволосение на лобке и под мышками), отсутствием самостоятельных менструаций. Яичники представлены соединительнотканными тяжами с участками зародышевой ткани яичника без примордиальных фолликулов. Матка гипопластична, а в некоторых случаях вместо нее обнаруживают соединительнотканные тяжи, наружные половые органы инфантильны. В отдельных случаях наблюдается гипертрофия клитора и избыточное оволосение по мужскому типу. При этом, кроме рудиментарного яичника, в брюшной полости выявляют зачатки ткани яичка, что объясняется присутствием в хромосомном наборе мужских половых хромосом наряду с женскими 45XO/46XY.

Синдром Шерешевского - Тернера характеризуется также большей или меньшей степенью выраженности врожденных пороков развития скелета и внутренних органов. Общий вид больных весьма своеобразен. Обращает на себя внимание лицо больных с обычно укороченной нижней челюстью. Часто имеют место врожденные дефекты органа зрения (косоглазие, птоз, эпикантус, различный уровень расположения глаз, цветовая слепота и т. д.). Характерными признаками являются низкое расположение ушных раковин и низкая граница роста волос на шее. На лице в туловище часто имеется большое количество родимых пятен. Очень характерным, но непостоянным признаком является наличие кожных складок на шее, идущих от головы к плечам и придающих вид «головы сфинкса».

Телосложение больных обычно пропорционально, грудная клетка широкая, уплощенная в передне-заднем размере, иногда с вдавлением в области грудины. Соски молочных желез широко расставлены. При общем осмотре часто выявляются пороки развития скелета: укорочение четвертых метакарпальных и метатарзальных костей, синдактилия, деформация кисти типа Маделунга, вальгуспая девиация локтевых и коленных суставов. Окостенение эпифизарных хрящей несколько отстает от паспортного возраста, однако разница между костным и паспортным возрастом не превышает 2-3 лет.

Пороки развития внутренних органов обычно выражаются в стенозе перешейка аорты, незаращении межжелудочковой перегородки и боталлова протока, стенозе легочной артерии, окклюзии почечных артерий, проявлением чего нередко является гипертония. В отдельных случаях наблюдаются пороки развития почек в виде двойных лоханок, двойных мочеточников, гипоплазии или подковообразной почки.

Функциональное состояние передней доли гипофиза характеризуется увеличением секреции гонадотропных гормонов; уровень гормона роста в сыворотке крови обычно нормален или несколько повышен, что при задержке роста свидетельствует о понижении чувствительности периферических тканей к его действию.

Функция щитовидной железы , по данным основного обмена, нормальна или несколько понижена. Уровень белковосвязанного йода находится в пределах нормы, а поглощение I131 щитовидной железой несколько ускорено. Клинических признаков нарушения функции щитовидной железы у больных не наблюдается. Имеются литературные данные о большой частоте аутоиммунного зоба при синдроме Шерешевского - Тернера, однако эти данные подтверждают не все исследователи.
Глюкокортикоидная функция коры надпочечников обычно не представляет отклонений от нормы, выделение с мочой 17-окси и 17-кетостероидов находится на нижней границе нормы.

Выделение с мочой эстрогенов значительно уменьшено, а гонадотропинов- увеличено.
Многие авторы отмечают большую частоту уменьшения толерантности к глюкозе, вплоть до клинических форм

Кариотипирование, или цитогенетическое исследование позволяет выявить отклонения в структуре и числе хромосом, которые могут стать причиной бесплодия, другой наследственной болезни и рождения больного ребенка.

Каждый организм характеризуется определенным набором хромосом, который называется кариотипом. Кариотип человека состоит из 46 хромосом – 22 пары аутосом и две половые хромосомы. У женщины это две X хромосомы (кариотип: 46, ХХ), а у мужчин одна Х хромосома, а другая – Y (кариотип: 46, ХY). В каждой хромосоме находятся гены, ответственные за наследственность Кариотипирование позволяет обнаружить наследственные заболевания, связанные с изменением количества хромосом, их формы, дефектом отдельных генов. К таким болезням относятся синдромы Дауна, Эдвардса и Патау; синдром "кошачего крика", разнообразные ферментопатии (болезни обмена веществ) и многие другие.

Существует два основных типа этого исследования:
изучение хромосом клеток крови пациентов и
пренатальноекариотипирование, то есть исследование хромосом плода.

Метод определения полового хроматина.

Определение Х- и Y-хроматина

Определение Х- и Y-хроматина часто называют методом экспресс-диагностики пола. Исследуют клетки слизистой оболочки ротовой полости вагинального эпителия или волосяной луковицы. В ядрах клеток женщин в диплоидном наборе присутствуют две хромосомы X, одна из которых пол­ностью инактивирована (спирализована, плотно упакована) уже на ранних этапах эмбрионального развития и видна в виде глыбкигетерохроматина, прикреплённого к оболочке ядра. Инактивированная хромосома X называет­ся половым хроматином или тельцем Барра. Для выявления полового Х-хроматина (тельца Барра) в ядрах клеток мазки окрашивают ацетарсеином и пре­параты просматривают с помощью обычного светового микроскопа. В норме у женщин обнаруживают одну глыбку Х-хроматина, а у мужчин её нет.

Для выявления мужского Y-полового хроматина (F-тельце) мазки окра­шивают акрихином и просматривают с помощью люминисцентного микро­скопа. Y-хроматин выявляют в виде сильно светящейся точки, по величи­не и интенсивности свечения отличающейся от остальных хромоцентров. Он обнаруживается в ядрах клеток мужского организма. Определение Х- и Y-хроматина - скрининговый метод, окончательный диагноз хромосомной болезни ставят только после исследования кариотипа.

Хромосомные болезни человека, обусловленные изменением числа хромосом. Причины возникновения.


Похожая информация:

  1. Анализ взаимосвязи между технологическими переменными, определение основных требований к ведению процессов, формулирование критериев качества и целей управления
  2. Ангины: 1) определение, этиология и патогенез 2) классификация 3) патологическая анатомия и дифференциальная диагностика различных форм 4) местные осложнения 5) общие осложнения
  3. Апелляция к хадису о том, как Адам оправдался предопределением
  4. Бактериальный шок: 1) определение, этиология, клинические проявления 2) наиболее характерные входные ворота 3) факторы прорыва 4) патологическая анатомия 5) причины смерти

Нередко в гинекологии и педиатрической андрологии возникает необходимость провести генетическое обследование пациента. Этот способ позволяет более достоверно установить причины возникшего недуга, подобрать необходимый курс лечения и определить прогнозы в развитии заболевания.

Половой хроматин - важный показатель нормального полового развития на клеточном уровне. Его диагностика необходима в тех случаях, когда речь идет об аномалиях в строении наружных гениталий. Исследование проводится также при выявлении заболеваний, вызванных хромосомными патологиями и при наличии признаков нарушения полового развития. Поводом к этому может послужить отсутствие менструации у девочек и недоразвитие яичников или снижение их функции у мальчиков.

Половой хроматин впервые был обнаружен ученым Дж. Баром в 1949 году. Проводя исследование кошки, он заметил на периферии ядра хроматиновое образование. Впоследствии эта важная особенность женских соматических клеток была выявлена у большей части представительниц отряда млекопитающих. В клетках самца такие тельца не были обнаружены. Тельце Барра является компонентом всех женщин. А в некоторых случаях оно имеет своеобразные придатки («барабанные палочки»). Соматические клетки - это неотъемлемые составляющие человеческого организма. К ним относятся все клеточки тела, кроме гамет. Данное открытие позволило расширить представления о методах определения пола у людей и млекопитающих.

Наличие в женском организме телец Барра объясняется присутствием в соматических клетках двух Х-хромосом. Причем активностью обладает только одна из них. Именно поэтому в женских клетках всегда имеется тельце Барра. Данная теория в дальнейшем позволила выявлять аномалии в развития организма. Так, клетка с тремя хромосомами будет иметь два тельца, с четырьмя - три и т.д. Диагностика аномального развития клеток может применяться как для мужчин, так и для женщин. С 1953 года данное открытие стало активно использоваться для определения точного с нарушениями развития.

Половой хроматин, или тельце Барра, с виду напоминает темную массу округлой, треугольной или палочковидной формы, которая располагается около внутренней поверхности мембраны ядра. Это неактивная Х-хромосома, которая по своему диаметру не превышает 1 мк. Обнаружение телец Барра в 10-12 % исследуемых клетках свидетельствует о положительном половом хроматине. Материалом исследования обычно служит эпителий слизистой оболочки щеки (внутренняя поверхность), влагалища, волосяные фолликулы и Если показатель не превысил 5 %, это свидетельствует об отрицательном половом хроматине.

Половой хроматин обуславливает различия интерфазных ядер у мужчин и женщин. Он связан с особенностями функционирования и их структурой. Тельце Барра бывает двух видов: Y и X. Первый вариант является структурным компонентом Y-хромосомы и выявляется главным образом у мужчин. Для этих целей используют флюорохром с применением ультрафиолетового света. Х-хроматин (тельце Барра) - это инактивированная Х-хромосома. Ее дезактивация происходит еще в первые недели внутриутробного развития и сохраняется при митотическом делении длительное время.

Следует отметить, что половой хроматин - это структура динамичная. Она может изменяться в зависимости от общего состояния организма и метаболизма клеток. Именно по этой причине проводить обследование не рекомендуется во время использования гормональных препаратов, в первые дни после рождения, после приема антибиотиков и других лекарственных средств.

Сегодня по наличию полового хроматина медики определяют генетический пол будущего ребенка, диагностируют разнообразные клинические формы дисгенезии гонад и гермафродитизма. Анализы на выявление этого компонента широко используются в судебно-медицинской практике.