Sitogenetik, kromozomların ve kromozomların kalıtımdaki rollerinin incelendiği bilim dalıdır.  Bu alanda kromozomlar sayısal ve yapısal açıdan incelenerek, hastalıklarla olan ilişkileri değerlendirilmektedir.  Kromozomlar, DNA’nın histon proteinler ile birlikte sarmal yapıp yoğunlaşması sonucu oluşan ve genetik materyalin kalıtımını sağlayan nükleoprotein yapılardır. 

Kromozom Analizi (Karyotip) Testi Nedir?

Karyotip testi kromozomların sayı, şekil ve büyüklük bakımından incelenmesidir. Normal bir bireyin her bir vücut hücresinde 46 kromozom bulunmaktadır. İnsan vücudunda farklı sayıda kromozom bulunduran tek hücre grubu üreme, yani gamet hücreleri olarak adlandırılan sperm ve yumurta hücreleridir. Bu hücrelerde kromozom sayısı 23 adettir ve bu hücreler döllenme ile birleştiğinde 46 kromozomu bulunan normal bir embriyo oluştururlar.  Eğer kromozom sayısı 46’dan fazla veya az ise ya da şekil ve büyüklük bakımından normalden farklı ise kromozomal hastalıklar oluşmaktadır.


Normal Karyotip (46,XY)

 

Hangi Durumlarda ve Kimlere Karyotip Analizi Yapılmalıdır?

 

Hangi Dokulardan Kromozom Analizi Yapılır? 

Bölünerek çoğalabilen tüm dokularda kromozom analizi yapılabilir. İncelenecek örnekler doğum öncesi (prenatal tanı) ve doğum sonrası (postnatal tanı) olmak üzere iki ana grupta değerlendirilir.

Prenatal Tanı: Doğum öncesinde anne karnındaki fetüse ait örneklerde kromozom veya gen düzeyinde inceleme yapılmasıdır. Genetik testlerin gebelik haftasına göre uygun olacak şekilde en az risk oluşturan ve en hızlı sürede sonuç alınabilecek örneklerden yapılması amaçlanır. 10-14. gebelik haftaları arasında koriyonik villus örneği (CVS), 16–22. haftalar arasında amniyotik sıvı örneği ve 22. haftadan sonra kordon kanı (kordosentez) değerlendirilecek en ideal örnekleri oluşturmaktadır. Sonuçlar, amniyotik sıvı ve CVS numunelerinde yaklaşık 18 günde, kordon kanında ise 1 hafta gibi bir sürede  raporlanmaktadır. CVS, amniosentez ve kordosentez işlemleri Kadın Hastalıkları ve Doğum uzmanları tarafından yapılırken, alınan örneklerin incelenmesi ise Genetik Tanı Merkezinde gerçekleştirilmektedir.

Gelişimi durmuş veya düşük ile sonlanmış fetal dokulardan da kromozom analizleri yapılmaktadır.  Gebeliğin ilk 3 aylık döneminde meydana gelen gebelik kayıplarının yaklaşık olarak yarısı kromozomal anomaliler nedeniyle oluşmaktadır.  Gebelik haftası ilerledikçe kromozomal düzensizliklerin görülme sıkılığı azalmaktadır.  Gebelik tahliye materyalinde saptanan kromozomal bozukluk ailenin daha sonraki gebeliklerindeki olası risklerin belirlenmesi ve  önlem alınması yönünde bilgi vermesi açısından çok önemlidir.

Postnatal Tanı: Doğum sonrası dönemde periferik kan ve doku örneklerinden çalışılan testlerdir, kromozomların sayısal ve yapısal olarak incelenmesini sağlar. Görünüşte genetik bir sendromu düşündüren bebeklerde mikrodelesyonlar (1-5 megabaza kadar olan DNA kayıpları) veya yeniden düzenlenmeler (translokasyonlar) açısından, erişkinlerde ise genellikle infertilite nedeninin bulunabilmesi amacı ile değerlendirme yapılır. Kromozom analizi ile yaklaşık olarak 5 megabaza kadar olan değişimler tespit edilebilmektedir, daha küçük kromozomal bozuklukların tespitinin Fluorescence In Situ Hybridization (FISH), array comparative genomic hybridization(aCGH) veya Next Generation Sequencing (NGS) gibi ileri düzey moleküler testlerle doğrulanması gerekmektedir.

 

En sık gözlenen kromozom anomalileri şunlardır:

A- Sayısal Kromozom Anomalileri

1) Down Sendromu: 21 nolu kromozomun 2 kopya yerine 3 kopya olması durumudur. 47 kromozomlu birey orta düzey zihinsel geriliğe, karakteristik yüz görünümüne ve fiziksel gelişim geriliğine sahiptir. Toplumda görülme sıklığı 800 canlı doğumda bir iken, 35 yaş üstü kadınlarda Down Sendrom’lu bebek sahibi olma sıklığı yaşın ilerlemesi ile birlikte artış göstermektedir.

  

     Trizomi 21 Karyotip Görüntüsü

 

2) Turner Sendromu: Monozomi X sendromu olarak da adlandırılan bu durumda tek bir X kromozomu bulunmaktadır. 45 kromozomlu birey genellikle hafif mental gerilik, kısa boy ve iyi gelişmemiş overlere sahip olabilir.

   

      Monozomi X Karyotip Görüntüsü

 

3) Klinefelter’s Sendromu: 47,XXY kromozom kuruluşuna sahip bireylerde fazladan 1 adet X kromozomu bulunmaktadır. Saf Klinefelter’s sendromunda şiddetli infertilite durumu eşlik etmektedir. Bazı olgularda tipik fiziksel bulgular da mevcuttur. Semen numunesinde sperm hücresi gözlenmeyen (azospermik) erkeklerde görülme sıklığı yaklaşık olarak % 10-15 oranındadır.

   

     Klinefelter’s Karyotip Görüntüsü

 

B) Yapısal Kromozom Anomalileri

1) Translokasyonlar: Kromozomlar arası parça değişimi sonucu meydana gelen yapısal kromozomal düzensizliklerdir. Resiprokal ve Robertsonian translokasyon olmak üzere iki tipi vardır. Çoğu zaman translokasyona sahip birey kromozomal açıdan dengeli iken, mayoz hücre bölünmesi sırasında gamet hücrelerinde (sperm veya yumurtada) dengesizlik meydana gelebilir. Bu duruma bağlı olarak erken veya geç dönem gebelik kayıpları, ölü doğumlar veya ağır hastalık bulguları olan bebek doğumları gerçekleşebilir. Translokasyonların yeni doğan bireylerde görülme sıklığı 1/1000 iken; 3 veya daha fazla gebelik kayıpları olan çiftlerde oran % 3-5’e yükselmektedir.

Resiprokal Translokasyon

Homolog olmayan iki farklı kromozomdan kopan parçaların kromozomlar arasında karşılıklı yer değiştirmesidir.

         

             1. ve 9. kromozomlar arasında resiprokal translokasyon
             görüntüsü 46,X,Y,t(1;9)(q13;p22)

 

Robertsonian Translokasyon 

Bir kromozomun tümüyle başka bir kromozoma yapışması neticesinde oluşur. En sık görülen translokasyon tipini oluşturur.
 

       

       13. ve 14. kromozomlar arasında robertsonian translokasyon
       görüntüsü 45,XX,rob (13;14)(q10;q10)
 

2) İnversiyon: Bir kromozomun iki farklı noktasında kırık meydana gelmesi ve kırıklar arasındaki segmentin 180 derece dönmesi ile meydana gelmektedir. Sentromer bölgesini içerip içermemesine bağlı olarak perisentrik ve parasentrik inversiyonlar olarak isimlendirilirler. Delesyon veya duplikasyon gibi diğer yapısal kromozomal düzensizliklerinin aksine, inversiyonlarda genetik materyalde değişim daha azdır, bu nedenle bireyde probleme neden olma ihtimali daha düşüktür. Yine de kırığın meydana geldiği bölge ve etkilenen genlere göre farklı etkileri olabilir. Mayoz hücre bölünmesi sırasında dengesiz gamet oluşturma ihtimali de mevcuttur.  Toplumda yaklaşık % 1-3 oranda ve en sık 9. kromozomun perisentrik invesiyonu görülmektedir. İnfertil bireylerde görülme sıklığı artmaktadır.

 

 

    

   9. kromozomun perisentrik inversiyonu

   

3) Delesyonlar: Delesyon kromozomun herhangi bir bölgesinin kaybı olarak tanımlanır. 1-5 megabaz büyüklüğünde olan delesyonlar mikrodelesyonlar olarak adlandırılır ve FISH tekniği ile tespit edilebilirler. Daha küçük delesyonlar için ise ileri düzey genetik analizler gerekmektedir. 22. Kromozomun q11.2 bölgesinin kaybı sonucu oluşan ve ağır kalp anomalilerine neden olan Di-George Sendromu fetüste ve yenidoğan bebeklerde en sık görülen delesyon tipidir.

Y kromozomunda sperm üretiminden sorumlu olan AZF bölgesinin delesyonu, menisinde sperm bulunmayan erkeklerde yaklaşık olarak % 10-15, sperm sayısı düşük olan erkeklerde ise % 5-7 oranında gözlenmektedir. Delesyonun büyüklüğüne bağlı olarak kromozom analizinde her zaman tespit edilemeyebilir. Bunun için Y kromozomu mikrodelesyon analizi ile doğrulanması gereklidir.
 

   

    Y Kromozomu delesyonu

 

Test sonucunun normal olmaması durumunda mutlaka tespit edilen bozukluk ve neden olabileceği problemlerle ilgili bir genetik uzmanı tarafından genetik danışma alınması gerekmektedir.