Определение кариотипа клеток амниотической жидкости представляет собой дорогостоящий, трудоемкий метод. В настоящее время пренатальное исследование хромосом показано в тех случаях, когда имеется повышенный риск хромосомных аномалий (ХА), приводящих к тяжелому отставанию в соматическом или умственном развитии. Генетическая консультация может рекомендовать кариотипирование клеток амниотической жидкости, но право на решение сохраняется исключительно за супружеской парой.
Синдром Дауна
У 5\% всех беременных существует более высокий, чем средний, риск наличия какой-нибудь ХА у плода. Эти женщины рожают 20\% детей с ХА.
Пока занием для прената льного цитогенетического анализа является наличие в семье больного с синдромом Дауна. Если мать моложе 30 лет, риск повторения на основании ретроспективных данных
составляет 1-2\%, т.е. он несколько превышает частоту трисомии 21 в популяции. Если у родителей имеются отклонения со стороны психики, необходимо провести амниоцентез.
У женщин старше 30 лет, родивших детей с синдромом Дауна, риск повторения одинаков со средним риском их возрастной группы. Если у одного из родителей обнаружена транслокация (центрическое слияние) или мозаицизм, тогда степень риска повторения определяется другими факторами.
Давно известно, что у женщин старшего возраста чаще рождаются дети с синдромом Дауна. На возрастной кривой матери имеются два пика, один из которых соответствует 27 годам, а второй — 40 годам жизни. Риск синдрома Дауна среди 35-летних женщин составляет 1:300, а среди 30-летних — 1:800, поэтому вполне понятно, что возрастную границу, являющуюся показанием для амниоцентеза, нельзя сдвинуть ниже 35 лет.
При генетическом консультировании более целесообразно пользоваться данными пренатальной диагностики и информировать родителей о риске выкидыша и мертворожденности. 40-летним и более старшим женщинам необходимо рекомендовать пренатальную диагностику обязательно, 35-39-летним — выборочно, а 30-34-лет- ним — лишь в редких случаях. Пренатальная диагностика в первую очередь предупреждает рождение ребенка с синдромом Дауна. Кроме того, в ходе исследования довольно часто выявляют и аутосомную, и гоносомную анеуплодии.
Необходимо также знать, что возможные мутагенные факторы (облучение, вирусная инфекция, медикаментозные средства, действующие в первой половине беременности) не приводят к значимым генетическим изменениям у плода, хотя в прошлом эта возможность и не отвергалась.
Привычный выкидыш
Относительно часто у супружеской пары первое зачатие заканчивается выкидышем. В подобных случаях риск выкидыша при второй беременности не более высок, чем в популяции в среднем.
Если и вторая беременность закончится выкидышем и удастся установить патологический кариотип плода, риск нового выкидыша уже более высок. В то же время наличие привычных выкидышей в анамнезе у матери, родившей здорового ребенка, не означает неблагоприятный прогноз для ее детей.
Если у плода ХА не обнаружены, то причину повторяющихся выкидышей необходимо искать у матери (недостаточность шейки матки, аномалии матки и т.д.). Если при гинекологическом обследовании причины со стороны матери исключены, то в 20\% подобных случаев удается выявить ХА у одного из родителей. Хотя эти аберрации и не сопровождаются заметными изменениями фенотипа, они все же могут привести к бесплодию. В подобных случаях, если беременность удается довести до конца, имеется значительная вероятность рождения больного ребенка.
Болезни обмена веществ
Если определение повторного риска ХА основывается на эмпирических данных, то для установления риска моногенного заболевания существуют точные методы.
Преобладающее большинство врожденных болезней обмена веществ, открытых в начале этого столетия, передается по аутосомно-рецессивному типу: у практически здоровых родителей-гетерозигот около 25\% потомков будут больными гомозиготами.
Причиной небольшой части болезней обмена веществ у мужчин являются рецессивные гены, сцепленные с Х-хромосомой, так что у женщин-гетерозигот больны будут около 50\% сыновей.
Пока известно лишь небольшое число аутосомно-доминантных болезней обмена веществ, связанных с биохимическими нарушениями. В подобных случаях больной (гетерозигота) передает по наследству аномальный ген 50\% потомков. В ежедневной практике генетического консультирования врач сталкивается с подобными ситуациями, когда показана пренатальная диагностика.
Если в связи с рождением больного ребенка у родителей выявится гетерозиготность, при следующей беременности рекомендуется воспользоваться пренатальной диагностикой (ретроспективная профилактика).
В тех случаях, когда гетерозиготность обнаружена при профилактических осмотрах населения, пренатальная диагностика показана уже при первой беременности (проспективная профилактика) .
К пренатальной диагностике следует прибегать в небольших популяциях, в которых в первую очередь из-за более частого кровного родства — частота определенных генов выше, чем в популяции в среднем.
Если функция одного гена (или пары генов) нарушена, закодированный им фермент образуется лишь частично или вообще не образуется. Это приводит к нарушению обменного процесса, направляемого данным ферментом, в результате чего в организме накапливаются продукты неправильного метаболизма и/или возникает дефицит в конечных продуктах нормального обмена веществ. Из этого следует, что пренатальная диагностика должна основываться на исследовании ферментов или отдельных продуктов обмена веществ.
Очевидно, что специфическая диагностика возможна лишь в случае специфического анализа ферментов. В настоящее время примерно при 200 болезнях обмена веществ точно известен фермент, ответственный за заболевание.
В принципе дефицит ферментов, обнаруживаемый в культурах фибробластов кожи, можно обнаружить и в культурах клеток амниотической жидкости. Однако разница в активности двух ферментов может быть весьма существенной. Она наблюдается также при исследовании культур фибробластов кожи матери, плода и клеточных культур.
Для достоверного пренатального диагноза необходимы культуры клеток амниотической жидкости и эпителиальных клеток кожи родителей. За исключением отдельных случаев культивированные клетки в замороженном состоянии (в жидком азоте) можно хранить в клеточном банке. Эти культуры имеют большое значение не только для сопоставления активности ферментов у больных гомозигот и родителей-гетерозигот с активностью клеточных культур амниотической жидкости, но и для сравнения при выявлении новых случаев.
Для традиционного культивирования клеток амниотической жидкости необходимо несколько миллионов клеток, что сопряжено с рядом проблем (фактор времени, сложность методики и т.д.). Большим прогрессом в пренатальной диагностике явилось введение микрохимических методов, благодаря которым для анализа достаточно уже 100-1000 культивированных клеток.
Сущность микрометода в следующем: если на 7-10-й день культивирования отмечается соответствующий рост клеточных клонов, питательный раствор сливают, а клетки лиофилизируют. Замораживание не оказывает влияния на активность большинства ферментов, материал можно хранить при температуре 20 °С. Активность фермента определяют с помощью методов спектрофотометрии, флюороили радиометрии.
Дефекты закрытия невральной трубки
Наиболее частую форму врожденной аномалии центральной нервной системы представляют анэнцефалия и/или spina bifida, которые принято обозначать общим названием dysraphia neuralis, или дефекты закрытия невральной трубки (ДЗНТ). Выделение этой аномалии объясняется не только ее распространенностью, но и возможностями пренатальной диагностики (распознавание с большой долей вероятности до 20 нед беременности). Биохимические аспекты патогенеза неизвестны, поэтому специфическая пренатальная диагностика ДЗНТ не представляется возможной.
В настоящее время существуют 2 метода исследования, облегчающие пренатальную диагностику: определение уровня α-фетопротеина (АФП) в амниотической жидкости и исследование клеток в ней, прямое ультразвуковое исследование . Эффективность каждого из методов зависит в первую очередь от технических условий. При соблюдении определенных условий лучший результат достигается одновременным применением обоих методов.
В наши дни как определение АФП, так и ультразвуковая диагностика являются неотъемлемыми методами исследования в пренатальных центрах, с их помощью удается предупредить повторение ДЗНТ почти во всех случаях (ретроспективная профилактика), а благодаря организации проспективных профилактических осмотров можно предупредить примерно 70-80\% всех случаев ДЗНТ.
α-Фетопротеин известен не так давно. Иммунологически идентичный белок был обнаружен и при некоторых опухолевых заболеваниях, поэтому исследование АФП получило широкое распространение в первую очередь в онкологической практике.
Молекулярная масса АФП 61000-75000, в отношении электрофореза он соответствует альфа-глобулину. По своим физическим свойствам АФП очень схож с альбумином, оказывает нецитотоксическое иммуносупрессивное действие, угнетая некоторые функции Т-клеток. Вероятно, что иммунорегуляторная активность АФП оказывает защитное действие на плод, о чем свидетельствует следующий факт: введение беременным животным анти-АФП-сыворотки может вызвать выкидыш и аномалии развития. В последнее время некоторые авторы считают вероятной роль АФП в защите развивающегося мозга плода от материнских эстрогенов.
АФП можно обнаружить в амниотической жидкости уже на 6-й неделе беременности (его концентрация составляет 1,5 мкг/мл).
В последующем кривая концентрации АФП в амниотической жидкости схожа с кривой его уровня в сыворотке крови плода, однако количество его в сыворотке значительно меньше (примерно в 100 раз). Наиболее высокая концентрация АФП в амниотической жидкости отмечается на 12-14-й неделе беременности (в среднем около 30 мкг/ мл), затем она резко уменьшается и на 20-й неделе составляет лишь 10 мкг/мл.
Удалось установить также, что содержание АФП в амниотической жидкости не является специфическим признаком ДЗНТ. Содержание АФП может быть повышенным и при ряде других аномалий развития, а также при осложненной беременности. Пока не совсем выяснены вопросы, когда и почему увеличивается содержание АФП в амниотической жидкости, насколько чувствителен метод исследования и в какой степени этот признак характерен для ДЗНТ. Поскольку содержание АФП в сыворотке крови плода с ДЗНТ не повышено, наиболее вероятно, что излишки АФП просачиваются через пораженные участки, не покрытые кожей.
Хотя патогенез и неизвестен, остается фактом, что содержание АФП в амниотической жидкости при анэнцефалии повышено практически в 100\% случаев, при манифестной форме spina bifida в 90\%. Определение уровня АФП не позволяет исключить возможность ДЗНТ без кожного дефекта, хотя эта форма составляет 5-10\% всех случаев.
С помощью данного теста можно диагностировать большое число патологических состояний. Проблема возникает при относительно доброкачественных заболеваниях, но особенно в тех случаях, когда плод здоров, а содержание АФП повышено.
Если у супружеской пары, обратившейся в генетическую консультацию, уже был ребенок с ДЗНТ, то степень повторного риска всегда более 1-2\%. При повторной беременности может быть рекомендована пренатальная диагностика, в результате которой можно предотвратить рождение второго пораженного ребенка.
90\% детей с ДЗНТ рождаются в семьях, где не было признаков, указывавших на генетическое предрасположение в семье. В настоящее время наиболее многообещающим кажется определение уровня АФП в сыворотке крови матери. После того как была установлена диагностическая ценность уровня АФП в амниотической жидкости, выяснилось, что при ДЗНТ уровень АФП повышен и в крови матери.
Уровень АФП в сыворотке крови матери может быть повышен не только при ДЗНТ, но и при ряде состояний, сопровождающихся высоким уровнем АФП. Если к этому добавить еще и не связанные с беременностью заболевания, которые могут сопровождаться повышением уровня АФП в сыворотке крови матери, становится очевидным, что надо быть хорошо знакомым со всеми этими состояниями, чтобы сделать правильный вывод. Повышення концентрация АФП у матери может наблюдаться в следующих ситуациях.
• Аномалии развития плода: врожденный нефроз, врожденные дефекты кожи, омфалоцеле (exomphalos), расщепление желудка (gastroschisis), аномалия отпочкования конечностей с олигоамнионом, обусловленная, возможно, просачиванием амниотической жидкости.
• Осложнения беременности: многоплодная беременность, замедленное развитие плода, угрожающий аборт, несостоявшийся выкидыш, внутриутробная гибель плода (в III триместре).
Рис. 6.5. Лабораторная диагностика наследственных болезней
• Злокачественные заболевания матери: первичный рак печени, метастатические опухоли печени, тератокарциномы яичников, рак желудка и поджелудочной железы с метастазами в печень.
• Незлокачественные заболевания матери: острый хронический гепатит, неспецифический цирроз и жировое перерождение печени, врожденная тирозинемия, атаксия-телеангиэктазия. Если при повышенном уровне АФП в сыворотке крови матери возможно исключить аномалии развития плода, осложнения беременности и прочие заболевания матери, перечисленные выше, то в преобладающем большинстве случаев можно ожидать рождения здорового ребенка.