Ein Karyotyp ist eine geordnete visuelle Darstellung der Metaphasen-Chromosomen eines Individuums, sortiert nach Größe, Zentromerposition und Bandierungsmuster. Er ist die Grundlage der konstitutionellen Zytogenetik.
Standard-Karyotyp-Nomenklatur (ISCN)
Beispiel: 46,XX (normale Frau) oder 47,XY,+21 (Mann mit Trisomie 21).
- Gesamtchromosomenzahl.
- Geschlechtschromosomen.
- Abnormalitäten: + (Zugang), – (Verlust), t (Translokation), inv (Inversion), del (Deletion), dup (Duplikation), ish (ISH), arr (Array).
Wichtige Beobachtungen & klinische Bedeutung
1. Chromosomenzahl (Aneuploidie / Polyploidie)
- Trisomien: 21 (Down), 18 (Edwards), 13 (Patau), X (Klinefelter 47,XXY), XXX, XYY.
- Monosomie X: 45,X (Turner).
- Triploidie (69,XXX/XXY), Tetraploidie (92,XXXX) – meist Fehlgeburt.
2. Strukturelle Abnormalitäten
| Typ | Beschreibung | Konsequenz |
|---|
| Deletion (del) | Verlust eines Segments | Kontiguier-Gen-Syndrom (z. B. 22q11.2 del = DiGeorge; 5p del = Cri-du-chat) |
| Duplikation (dup) | Zusätzliche Kopie eines Segments | Dosierungsempfindliche Gene → neuroentwicklungsstörungen (z. B. 17p12 dup = CMT1A) |
| Translokation (t) | Austausch zwischen nicht-homologen Chromosomen | Balanciert: Träger meist gesund, aber ↑Risiko unbalancierter Gameten. Unbalanciert: partielle Trisomie/Monosomie. |
| Inversion (inv) | Segment umgekehrt end-to-end | Parazentrisch (kein Zentromer) / perizentrisch (enthält Zentromer). Risiko rekombinanter Gameten. |
| Ringchromosom (r) | Zwei Brüche + Fusion der Enden | Instabilität, variabler Phänotyp (z. B. r14, r20). |
| Isochromosom (i) | Spiegelbildarme (Zentromer-Fehlteilung) | i(Xq) bei Turner; i(17q) bei Krebs. |
3. Bandierungsmuster (G-Banding-Standard)
- Trypsin-Giemsa → AT-reich (dunkel) / GC-reich (hell) Bänder (~400–550 Bänder/haploid).
- Hochauflösend (Prometaphase) → 800+ Bänder; erkennt kleinere Umordnungen (<5 Mb).
- Sonstige: Q (Chinacrin), R (reverse), C (zentromerisch), NOR (nukleolärer Organisator).
4. Geschlechtschromosomen-Konstitution
- 46,XX (Frau), 46,XY (Mann).
- Variationen: 45,X; 47,XXY; 47,XYY; 47,XXX; 48,XXXY; etc.
5. Mosaikismus
- Zwei oder mehr Zelllinien aus einer einzigen Zygote (post-zygotische Mutation).
- Notation: 46,XX/47,XX,+21. Level (%) variiert nach Gewebe.
- Klinische Variabilität: milder, atypische Phänotypen.
6. Markerchromosomen
- Klein, strukturell abnormal, nicht identifizierbar durch Bandierung.
- Erfordern FISH/Mikroarray/Sequenzierung für Herkunft (Zentromer, Euchromatin).
- Assoziiert mit Syndromen (z. B. Katzenaugensyndrom: inv dup 22).
Klinische Indikationen
- Pränatal: fortgeschrittenes mütterliches Alter, positiver Screen, US-Anomalien, Familienanamnese.
- Pädiatrie: Dysmorphie, DD/ID, multiple kongenitale Anomalien, uneindeutige Genitalien.
- Reproduktiv: rezidivierende Fehlgeburten, Infertilität, männlicher Faktor (Azoospermie).
- Onkologie: hämatologische Malignome (t(9;22), t(15;17), etc.) – getrennt von konstitutionell.
Einschränkungen & ergänzende Tests
- Auflösung: ~5–10 Mb (übersieht Mikrodeletionen/Duplikationen).
- Balancierte Umordnungen können übersehen werden, wenn kryptisch.
- Chromosomal Microarray (CMA) jetzt erstrangig für DD/ID/kongenitale Anomalien (erkennt CNVs <100 kb).
- Exom/Genom-Sequenzierung für monogenische Störungen.
- Karyotyp bleibt essenziell für balancierte Umordnungen, Aneuploidie, Mosaikismus-Level, Ringchromosomen und pränatale Diagnose.
