Cariotipo

Cos’è il cariotipo e perché si esegue?

Il cariotipo, o analisi cromosomica, è il test per la valutazione di numero e struttura dei cromosomi. 

I cromosomi sono le strutture filiformi, contenute nel nucleo delle cellule, che custodiscono le informazioni genetiche dell’organismo. Ogni cromosoma contiene centinaia di geni, responsabili delle caratteristiche fisiche ereditarie dell’individuo e che hanno un ruolo fondamentale per quanto riguarda gli aspetti di crescita, sviluppo e funzionalità dell’organismo.

Le cellule di ogni individuo che non presenta anomalie contengono 46 cromosomi in 23 coppie: 22 coppie di autosomi, presenti in entrambi i sessi, e una coppia di eterocromosomi (ovvero cromosomi sessuali), XX per il sesso femminile e XY per il sesso maschile.

Le cellule riproduttive, invece, contengono solo 23 cromosomi, uno per ciascuna coppia: la metà del materiale genetico trasmesso al figlio dal singolo genitore.

Negli individui sono possibili anomalie cromosomiche, numeriche o strutturali. Le anomalie numeriche implicano una variazione sul numero dei cromosomi e implicano problematiche di salute e di sviluppo. Le problematiche determinate dalle anomalie strutturali, invece, dipendono dal tipo di cromosoma interessato e possono variare a seconda dell’individuo.

Il test del cariotipo si esegue per analizzare l’assetto cromosomico dell’individuo o del feto per rilevare anomalie cromosomiche (per esempio la Sindrome di Down o trisomia 21, e la Sindrome di Edwards, o trisomia 18), diagnosticare malattie genetiche, difetti congeniti, e patologie del sangue e del sistema linfatico.

L’esame viene richiesto se i test di screening in gravidanza risultano anomali, in caso di diagnosi di sterilità o a seguito di aborti spontanei multipli, oppure se il paziente presenta segni di patologie correlate ad anomalie cromosomiche (come alcuni tipi di leucemie e linfomi).

Cosa significa il risultato del test?

Un’alterazione cromosomica può indicare problematiche nello sviluppo e nella salute o patologie correlate ad anomalie cromosomiche.

Alcune delle più comuni anomalie cromosomiche sono:

• le trisomie, che avvengono in presenza di un cromosoma sovrannumerato; 
• le monoscomie, che implicano l’assenza di un cromosoma;
• le delezioni, che si hanno in caso di perdita di frammenti di cromosoma e/o di materiale genetico;
• le duplicazioni, che si hanno in caso di presenza di materiale genetico in eccesso su qualsiasi cromosoma;
• le traslocazioni, che implicano il trasferimento di pezzi di cromosomi da un cromosoma ad un altro cromosoma, spesso in maniera reciproca;
• i riarrangiamenti genetici, che avvengono se il materiale genetico è presente in un cromosoma ma in una sede insolita.

Duplicazioni, delezioni, traslocazioni e riarrangiamenti genetici possono causare diverse patologie e coinvolgere vari tessuti in base ai geni interessati.

Determinati riarrangiamenti genetici possono causare alterazioni che non provocano sintomi visibili. 

Le traslocazioni bilanciate, in cui due cromosomi possono scambiarsi frammenti senza perdere il materiale genetico presente, non creano problemi nella persona portatrice dell’alterazione, ma possono crearli in eventuali figli.

Come avviene l’esame?

Il test viene eseguito mediante prelievo di sangue venoso dal braccio, oppure tramite biopsia tissutale o aspirato osteomidollare.

Nelle donne in gravidanza consiste nel prelievo di un campione di liquido amniotico o di villi corticali. 

Sono previste norme di preparazione?

No, non è richiesta nessuna preparazione particolare per questo esame.

Comprendere il Referto di Laboratorio

Noto anche come: Analisi cromosomica; Analisi del cariotipo; Esame del cariotipo; Analisi citogenetica

Nome ufficiale Citogenetica

In Sintesi

Perché eseguire il Test?

Si effettua il test del di analisi del cariotipo al fine di rilevare la presenza di alcune anomalie cromosomiche, per la diagnosi di malattie genetiche, di alcuni difetti congeniti o di alcune patologie del sangue e del sistema linfatico.

Quando viene eseguito il Test?

Qualora i risultati dei test di screening in gravidanza siano anomali; per la ricerca di anomalie cromosomiche in una persona e/o nei suoi familiari; ogni qual volta si presentino segni di patologie associate ad anomalie cromosomiche; a volte in pazienti affetti da leucemia, linfoma, mieloma, mielodisplasia o altri tipi di cancro o patologie per le quali si sospetti la presenza di anomalie cromosomiche.

Qual è il Campione Richiesto?

Un prelievo di sangue venoso; un campione tissutale o di midollo osseo; un campione di liquido amniotico o di villi coriali nelle donne in gravidanza.

È richiesta una Preparazione per il test?

No, il test non richiede alcuna preparazione.

L’Esame

Per analisi cromosomica o cariotipo si intende il test che valuta il numero e la struttura dei cromosomi di una persona, per rilevare eventuali anomalie. Con il termine cromosomi si indicano delle strutture filiformi contenute nel nucleo di tutte le cellule, depositarie di tutte le informazioni genetiche dell’organismo. Ogni cromosoma contiene centinaia di geni collocati in specifiche posizioni. Si tratta di geni responsabili delle caratteristiche fisiche ereditarie della persona e che svolgono un ruolo fondamentale nella crescita, nello sviluppo e nelle funzionalità dell’organismo.

Ogni essere umano che non presenta anomalie possiede 46 cromosomi (23 coppie), ovvero 22 coppie di autosomi (che sono presenti in entrambi i sessi) e una coppia di cromosomi sessuali (eterocromosomi), XX nella donna e XY nell’uomo. In situazioni normali, tutte le cellule dell’organismo sono formate da un nucleo che contiene 46 cromosomi. Fanno eccezione le cellule riproduttive (ovuli e spermatozoi) che contengono solo 23 cromosomi (uno per ciascuna coppia), i quali rappresentano la metà del materiale genetico che verrà trasmesso dal genitore al figlio. Al momento del concepimento infatti, i 23 cromosomi provenienti da un genitore si combineranno con i 23 cromosomi provenienti dall’altro genitore al fine di formare un nuovo set di 46 cromosomi. Da essi dipenderà lo sviluppo del feto e tutte le sue caratteristiche.

Le anomalie cromosomiche sono classificate secondo due criteri: numerico e strutturale. Per anomalie numeriche, si intende qualsiasi variazione sul numero di cromosomi (46, 23 coppie). Questo tipo di variazione può comportare dei problemi di salute e sviluppo. 

Per quanto riguarda, invece, le anomalie strutturali, la gravità delle conseguenze dipende dal tipo di cromosoma interessato, tuttavia la stessa anomalia cromosomica può determinare problemi di gravità differente a seconda dell’individuo.

L’analisi del cariotipo si occupa di esaminare l’assetto cromosomico di una persona al fine di determinare la presenza dell’esatto numero di cromosomi e l’assenza di eventuali anomalie cromosomiche. SI tratta di un esame che richiede la presenza di personale esperto sia per l’esecuzione che per l’interpretazione dei risultati. Teoricamente per l’analisi cromosomica può essere utilizzata qualunque cellula, tuttavia questo test viene di solito eseguito sulle cellule del liquido amniotico per la valutazione dell’assetto cromosomico fetale o sui linfociti (un tipo di leucociti) ottenuti dai campioni di sangue. In alternativa ai linfociti si possono utilizzare le cellule prelevate tramite un aspirato osteomidollare, che si occupa di ricercare variazioni che possano indicare la presenza di malattie ematologiche o del sistema linfatico, come l’anemia refrattaria, il mieloma, la leucemia, o il linfoma.

Sono previste le cinque seguenti fasi per eseguire l’analisi del cariotipo:

• Prelievo del campione e crescita in coltura in un terreno abbastanza arricchito da determinare la divisione cellulare in vitro. È necessario eseguire l’analisi del cariotipo in una specifica fase della crescita cellulare, ovvero nel momento in cui i cromosomi sono facilmente distinguibili.
• Isolamento dei cromosomi dal nucleo delle cellule e successivo posizionamento su un vetrino. Colorazione per mezzo di un colorante specifico.
• Esecuzione di una microfotografia dei cromosomi
• Ricostruzione dell’immagine dei cromosomi finalizzata ad accoppiare le coppie di cromosomi, ordinare le coppie in base alle dimensioni (dal più grande al più piccolo), numerare le coppie di cromosomi da 1 a 22 e posizionare la coppia di cromosomi sessuali (numero 23) in fondo. Nell’immagine ricostruita, i cromosomi devono essere posti in posizione verticale. L’aspetto di tutti i cromosomi somiglia ad una cannuccia a strisce ed è possibile identificare un braccio corto (indicato con la lettera “p”) e un braccio lungo (indicato con la lettera “q”), una zona maggiormente colorata posta tra le braccia del cromosoma, detta centromero, e una serie di bande orizzontali chiare e scure. La lunghezza delle braccia e la posizione delle bande permette di discriminare la sommità del cromosoma dalla base.
• Una volta ricostruita l’immagine, il laboratorista specializzato ha il compito di valutare l’assetto cromosomico e identificare le eventuali anomalie.  

Si possono identificare dunque delle patologie cromosomiche, tra cui:

Sindrome di Down (trisomia 21), causata dalla presenza di un cromosoma 21 sovrannumerario; anomalia presente in tutte o la maggior parte delle cellule dell’organismo

Sindrome di Edwards (trisomia 18), una patologia associata a grave ritardo mentale e causata dalla presenza di un cromosoma 18 sovrannumerario

Sindrome di Turner, causata dalla perdita di un cromosoma X nele femmine

Sindrome di Klinefelter, la più comune anomalia associata ai cromosomi sessuali nei maschi, dovuta alla presenza di un cromosoma X sovrannumerario

Sindrome di Patau (trisomia 13), causata dalla presenza di un cromosoma 13 sovrannumerario

Leucemia melodie cronica, nella quale la traslocazione 9;22 ha rilevanza diagnostica

Come e Perché

Come è possibile raccogliere il campione per il test?

Effettuando un prelievo di sangue venoso, oppure tramite una biopsia tissutale o un aspirato osteomidollare.

Alternativamente, nelle donne in gravidanza, si opta per amniocentesi o villocentesi, per il prelievo di liquido amniotico o villi coriali.

Quali informazioni si possono ottenere?

Si esegue l’analisi del cariotipo con l’obbiettivo di rilevare le anomalie cromosomiche e, di conseguenza, diagnosticare le malattie genetiche, alcuni difetti congeniti e alcune patologie del sangue e del sistema linfatico.

È possibile effettuarla:

• Nel feto, per mezzo di un prelievo di liquido amniotico o di villi coriali (tessuto di origine placentare):

1. Qualora uno o più test di screening eseguiti durante la gravidanza abbia rilevato anomalie.
2. Qualora la donna in gravidanza sia considerata ad alto rischio per la possibilità di avere un feto affetto da patologie congenite e dunque abbia effettuato l’analisi del liquido amniotico
3. Qualora siano state rilevate anomalie strutturali o di sviluppo del feto durante gli esami ecografici.
4. Se nella famiglia sono presenti anomalie cromosomiche note

• Nella donna (o in entrambi i componenti della coppia) prima di una gravidanza, per la valutazione dell’assetto cromosomico, in particolare dopo una moltitudine di aborti spontanei multipli o in caso di infertilità.
• Nel feto abortito, per verificare se l’aborto la causa dell’aborto sia la presenza di anomalie cromosomiche
• In un bambino nato con anomalie congenite, tra cui ritardo nella crescita, difetti fisici, ritardo mentale e nello sviluppo o altri segni e sintomi derivanti da anomalie genetiche
• In un adulto che presenta sterilità o segni e sintomi di anomalie genetiche
• Nei familiari di un bambino che presenta specifiche anomalie cromosomiche
• In una soggetti a cui sia stato diagnosticato un certo tipo di leucemia, anemia refrattaria, linfoma o cancro, oppure altre patologie che possono determinare l’acquisizione di anomalie cromosomiche; è possibile effettuare questi test mediante un campione di sangue o di midollo osseo.

Quando si prescrive il test?

È possibile che venga richiesta l’analisi cromosomica: qualora sopraggiunga il sospetto che un feto presenti anomalie cromosomiche, qualora un bambino presenti anomalie congenite, successivamente alla diagnosi di sterilità o ad aborti spontanei multipli in una donna, oppure in un soggetto adulto che mostra segni di una patologia genetica.

Inoltre, è possibile ricorrere a tale analisi al fine di rilevare la presenza di anomalie cromosomiche nei familiari di un bambino o un adulto nei quali siano state rilevate anomalie cromosomiche.

Può venire richiesto il test anche per rilevare anomalie cromosomiche acquisite in pazienti con diagnosi di leucemia, anemia refrattaria, linfoma o altri tipi di cancro.

Che significato ha il risultato del test?

Per una corretta interpretazione del test, è necessaria la presenza di personale specializzato in analisi citogenetiche. Infatti, se alcune alterazioni appaiono piuttosto evidenti, come la presenza di un cromosoma 21 sovrannumerario (trisomia 21) nella sindrome di Down, altre posso risultare più complesse.

Nella maggior parte dei casi, le alterazioni cromosomiche sono associate a segni caratteristici, tuttavia gli effetti e la gravità della patologia correlata può variare da persona a persona.

Nella tabella sottostante sono riportati alcuni esempi di anomalie cromosomiche rilevabili con questo tipo di analisi:

Le duplicazioni, delezioni, traslocazoni e i riarrangiamenti genetici possono essere la causa di numerose patologie e interessare diversi tessuti. Tutto dipende dai geni interessati, sia che siano mancanti sia che si trovino presenti in in una quantità di copie eccessiva.

Alcuni riarrangiamenti genetici possono determinare alterazioni che non provocano sintomi visibili. Spesso le traslocazioni bilanciate, nelle quali due cromosomi possono scambiarsi dei frammenti senza perdere il materiale genetico presente, non creano problemi nell’immediato, ma solo in eventuali figli della persona portatrice dell’alterazione.

Molti tumori ematologici (leucemia, linfoma, mieloma, mielodisplasia) sono legati ad anomalie cromosomiche, che possono essere utili strumenti per la valutazione diagnostica e/o prognostica della malattia.

Cos’altro bisogna sapere?

Durante l’analisi del cartiotipo, viene effettuata anche la determinazione del sesso, poiché vengono individuati anche i cromosomi sessuali (XX o XY).

Esistono alcune alterazioni cromosomiche troppo piccole per essere rilevate tramite l’analisi del cariotipo, pertanto possono essere utilizzate altre metodiche come l’ibridazione fluorescente in situ (FISH) o il microarray, al fine di eseguire delle analisi più dettagliate.

È possibile che una persona possa avere nel proprio organismo cellule con diverso materiale genetico (mosaicismo). Ciò 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. È il caso della sindrome di Down, nella quale spesso sono presenti cellule con la trisomia 21 vicino ad altre normali.

Domande Frequenti

È necessario che tutti si sottopongano a questo test?

L’analisi cromosomica viene effettuata spesso ma non è indicata come screening sulla popolazione generale. La maggior parte delle persone non avrà mai bisogno di sottoporsi a questo tipo di analisi.

L’analisi del cariotipo può essere eseguita in ambulatorio?

No, poiché è necessaria la presenza di personale ed attrezzature specializzati per assicurare la corretta esecuzione e interpretazione.

Perché occorrono più giorni per eseguire l’analisi del cariotipo?

Perché le cellule da analizzare devono essere messe in coltura in condizioni tali da promuovere la divisione cellulare. La quantità di tempo necessaria può variare molto da campione a campione. Infine, per l’interpretazione di cariotipi anomali e complessi è necessario molto tempo.