Esame Cariotipo: Scopri Cos’è, Come si Fa e Quando è Fondamentale Effettuarlo!

Stabilire con precisione la causa di infertilità in una coppia è un processo complicato, poiché molte e diverse possono essere, sia nel maschio che nella femmina, le determinanti di uno stato di infertilità. È ormai consolidato e ampiamente già sperimentato che nel protocollo diagnostico della coppia infertile lo studio genetico rappresenta una tappa fondamentale. Le indagini da eseguire vanno valutate con la consulenza del medico ginecologo e/o genetista.

Parleremo oggi dell’Esame Cariotipo, di che cos’è, di quando farlo e di come si esegue. Cominciamo dicendo che cos’è il cariotipo. Si tratta dell’assetto cromosomico di un soggetto, ossia dell’insieme dei suoi cromosomi, delle strutture che contengono il DNA e, dunque, dell’informazione genetica. Rammentiamo che il cariotipo normale nell’essere umano è composto da 46 cromosomi. Di questi, 44 sono uguali sia nell’uomo sia nella donna. L’ultima coppia, invece, è diversa nei due sessi: XY nell’uomo e XX nella donna.

Analisi Cariotipo: Cos'è?

L’esame cariotipo è un test genetico che consente di mappare i cromosomi di un individuo. Ossia, permette di determinarne il numero e la struttura. È un test di laboratorio che prevede la visualizzazione dei cromosomi presenti nel nucleo delle cellule di un soggetto al microscopio. Analizzare i cromosomi permette di identificare anomalie che possono provocare diversi tipi di malattie, sia ereditarie che non ereditarie. L'esame del cariotipo si esegue su un campione di sangue venoso prelevato dal braccio o sulle cellule raccolte tramite un agoaspirato del midollo emopoietico.

Il cariotipo consiste nell'analisi dei cromosomi. I cromosomi contengono il patrimonio genetico di un individuo e sulla loro struttura si trovano, in successione lineare, i geni. L'analisi del cariotipo permette di evidenziare, esaminando le cellule del sangue, le anomalie di numero (come trisomie e monosomie) e struttura (traslocazioni, delezioni, inversioni ecc.) a carico dei cromosomi. Eventuali alterazioni cromosomiche possono causare malformazioni e difetti congeniti, aborti ripetuti o altri tipi di condizioni (come patologie del sangue e del sistema linfatico).

Il cariotipo è il corredo cromosomico di una persona, che deriva per il 50% dalla madre e per il 50% dal padre. Il corredo cromosomico di una persona deriva per il 50% dalla madre (gamete femminile: cellula uovo) e per il 50% provengono dal padre (gamete maschile: spermatozoo). Durante il concepimento, uno spermatozoo con 23 cromosomi si unisce con un ovulo, che ne contiene altri 23, per dare vita ad un essere umano dotato di 46 cromosomi.

Quando Fare l'Esame Cariotipo?

Il medico consiglia l’esame cariotipo:

Negli individui in cui ci sia il sospetto clinico di una patologia dovuta ad una anomalia cromosomica.
In caso di sospetto di alterazioni cromosomiche acquisite in soggetti affetti da anemia refrattaria, linfoma, mieloma, leucemia o altri tipi di cancro.
Per i familiari di individui con anomalie cromosomiche.
Prima della nascita per identificare possibili anomalie cromosomiche nel feto. Solitamente raccomandiamo di fare questo esame quando è elevato il rischio di anomalie cromosomiche fetali (ad esempio a seguito di test di screening del primo trimestre, quali il test combinato o il test del DNA fetale, ad alto rischio, o nei casi in cui un precedente figlio sia affetto da anomalia cromosomica).
In età adulta se una coppia ha problemi di procreazione. Sterilità, infertilità e poliabortività potrebbero dipendere da anomalie nella struttura o nel numero dei cromosomi.

Cariotipo Esame: Da Quali Cellule?

L’esame cariotipo può essere effettuato su ogni tipo di cellula. Solitamente, però, dopo la nascita si prelevano i linfociti (un tipo di cellule del sangue). Tuttavia, per l’analisi del cariotipo possono venire analizzate anche cellule estratte attraverso un aspirato osteomidollare. Utilizziamo questo secondo tipo di cellule generalmente quando si cercano anomalie cromosomiche che possano essere sintomatiche dell’esistenza di patologie del sistema linfatico o ematologiche (come la leucemia, il linfoma, il mieloma e l’anemia refrattaria).

Prima della nascita, invece, l’esame del cariotipo viene effettuato su cellule dei villi coriali (di origine placentare) o su cellule fetali presenti nel liquido amniotico. Tramite la villocentesi e l’amniocentesi preleviamo questi tipi di cellule.

Esame Cariotipo: Come si Fa?

Una volta prelevato il sangue, estraiamo i cromosomi dai globuli bianchi. Li poniamo, poi, su un vetrino da microscopio e li osserviamo per controllare che la struttura e il numero siano corretti.

Cariotipo Analisi: Quali Sono le Fasi?

L’esame cariotipo è composto dalle seguenti fasi:

Prelievo del sangue e crescita in coltura in un terreno arricchito per favorire la divisione cellulare in vitro. Questo perché l’esame del cariotipo viene eseguito in una determinata fase della crescita cellulare, cioè quando i cromosomi sono ben distinguibili.
Vengono isolati i cromosomi dal nucleo delle cellule e vengono osservati al microscopio.
Viene effettuata una microfotografia dei cromosomi.
Viene ricostruita l’immagine dei cromosomi così da accoppiarli e organizzare le coppie in base alle dimensioni in ordine decrescente. Le coppie vengono numerate da 1 a 22 e in fondo viene posizionata la coppia dei cromosomi sessuali (la numero 23).
I cromosomi vengono posizionati in verticale nell’immagine ricostruita. Ogni cromosoma ha un braccio corto (identificato con la lettera “p”), un braccio lungo (identificato con la lettera “q”), un’area maggiormente colorata tra le braccia (centromero) e una sequenza di bande orizzontali chiare e scure.

Finita la ricostruzione dell’immagine, chi ha eseguito l’esame analizza l’assetto cromosomico e individua eventuali anomalie presenti.

Cariotipo Normale

Il cariotipo normale e atteso è:

46 cromosomi, XX per un individuo di sesso femminile
46 cromosomi, XY per un individuo di sesso maschile

Se i risultati dell’analisi non sono quelli sopra elencati, deve essere indagata la motivazione attraverso una consulenza genetica.

Cariotipo Alterato

L’analisi del cariotipo può individuare numerose anomalie cromosomiche di struttura e di numero, tra cui le più frequenti sono:

Sindrome di Down (Trisomia 21): Provocata dall’esistenza di un cromosoma 21 soprannumerario in tutte, o nella maggior parte delle cellule.
Sindrome di Edwards (Trisomia 18): Malattia collegata a un ritardo cognitivo grave originata da un cromosoma 18 soprannumerario.
Sindrome di Turner: Dovuta alla perdita di un cromosoma X negli individui di sesso femminile.
Sindrome di Klinefelter: Causata dall’esistenza di un cromosoma X sovrannumerario nei soggetti di sesso maschile.
Sindrome di Patau (Trisomia 13): Determinata dalla presenza di un cromosoma 13 soprannumerario.

Le anomalie cromosomiche possono essere di tipo numerico o strutturale. Per quanto riguarda le anomalie numeriche, qualsiasi variazione sul numero di cromosomi (46, 23 coppie) può comportare dei problemi di salute e sviluppo. Per le anomalie strutturali, la gravità delle conseguenze dipende dal tipo di cromosoma interessato. In ogni caso, la stessa anomalia cromosomica può determinare problemi di gravità differente in diverse persone.

Anomalie Cromosomiche: Tipi

Le anomalie cromosomiche possono essere:

Trisomia: Presenza di un cromosoma sovrannumerario. Le patologie associate con le trisomie includono la sindrome di Down (trisomia del cromosoma 21), sindrome di Patau (Trisomia 13), sindrome di Edward (Trisomia 18) e sindrome di Klinefelter (un maschio con un cromosoma X in più - XXY invece di XY).
Monosomia: Assenza di un cromosoma. Un esempio di monosomia è la sindrome di Turner (una femmina con un singolo cromosoma X invece di XX). Esistono molte altre monosomie che però non sono compatibili con la vita.
Delezioni: Perdita di frammenti di cromosoma e/o di materiale genetico. Alcune delezioni possono essere piccole e quindi di difficile rilevazione.
Duplicazioni: Presenza di materiale genetico in eccesso su qualsiasi cromosoma, come la presenza di due bande orizzontali in una sede specifica di un cromosoma, invece che una.
Traslocazioni: Trasferimento di pezzi di cromosomi da un cromosoma ad un altro cromosoma, spesso in maniera reciproca. Possono essere traslocazioni bilanciate, ossia caratterizzate dal trasferimento di materiale genetico integro da un cromosoma in un altro, o traslocazioni sbilanciate, nelle quali l’integrità del materiale genetico trasferito non viene mantenuta.
Riarrangiamenti genetici: In questo caso, il materiale genetico è presente in un cromosoma ma in una sede insolita. Una persona può avere sia riarrangiamenti che delezioni che duplicazioni. Le duplicazioni, delezioni, traslocazoni e i riarrangiamenti genetici possono causare molteplici patologie e interessare diversi tessuti. Alcuni riarrangiamenti genetici possono comportare alterazioni prive di sintomi visibili.

Alcune alterazioni cromosomiche sono troppo piccole per essere rilevate tramite l’analisi del cariotipo. È possibile che una persona possa avere nel proprio organismo cellule con diverso materiale genetico (mosaicismo). Questo fenomeno è dovuto al fatto che le alterazioni cromosomiche comparse precocemente nelle fasi di sviluppo del feto, possono essersi propagate solo nelle cellule corrispondenti ad una certa linea cellulare.

Tabella riassuntiva delle principali anomalie cromosomiche

Anomalia	Descrizione	Esempio
Trisomia	Presenza di un cromosoma extra	Sindrome di Down (Trisomia 21)
Monosomia	Assenza di un cromosoma	Sindrome di Turner (Monosomia X)
Delezione	Perdita di una parte del cromosoma	Sindrome di DiGeorge
Duplicazione	Presenza di una copia extra di una parte del cromosoma	Sindrome di Pallister-Killian
Traslocazione	Scambio di materiale genetico tra cromosomi	Leucemia Mieloide Cronica (Traslocazione 9;22)

Questi esami devono essere però sempre accompagnati dalla consulenza di un genetista, che spieghi alla coppia il significato dei risultati riportati sul referto, le conseguenze in termini di rischio e le possibili cure.