Половой хроматин отсутствует у женщин с синдромом
22.04.2011 25364 3.5 0
Ряд нарушений соматополового развития организма человека, анатомических или функциональных дефектов гонад может быть правильно распознан и классифицирован, в первую очередь, с помощью определения состояния полового хроматина, а далее путем оценки кариотипа (характерного для индивида или для вида наборов хромосом). Поэтому необходимо начать с некоторых основных сведений относительно значения цитогенетических исследований в акушерстве и гинекологии.
Влияние хромосом на пол ребенка
Основой многочисленных работ по изучению полового хроматина явились интересные данные, опубликованные Bertram, которые выявили у кошек различие между ядрами нервных клеток самок и самцов.
Найденная этими авторами в клеточных ядрах самок цианофильная глыбка хроматина, отличавшаяся по величине и плотности от остальных зернышек последнего, была ими названа половым хроматином. В то время как у самок эта глыбка имеет вид прилегающего к ядерной оболочке плосковыпуклого образования, у самцов хроматин практически почти никогда не определяется, так как он равномерно распределен по всему клеточному ядру. Равным образом и у женщин в покоящихся ядрах большинства клеток эпителия ротовой полости, а также ряда других областей, удалось позднее обнаружить наличие полового хроматина в виде одного тельца; у мужчин же чаще всего половой хроматин отсутствует или встречается изредка.
Вопрос о том, что определяет появление в потомстве особей мужского и женского пола в генетическом плане, давно решен. Пол ребенка детерминирован очень рано, уже в момент оплодотворения, в зависимости от того, какой сперматозоид проник в яйцеклетку в процессе ее оплодотворения.
Как известно, у человека существует два вида сперматозоидов. В ядре одной группы содержится 23 хромосомы, в том числе одна половая, или Х-хромосома (гоносома), остальные называются аутосомами. Другой вид сперматозоидов содержит также 23 хромосомы, но вместо Х-хромосомы имеет другую половую хромосому. Все женские яйцеклетки содержат, следовательно, 22 аутосомы плюс X половую хромосому, будучи, таким образом, совершенно одинаковыми по набору хромосом. При оплодотворении яйцеклетки сперматозоидом с Х-хромосомой рождается девочка, в клетках которой содержится два набора из 22 аутосом плюс 2 Х-хромосомы, т. е. всего 46 хромосом. При слиянии яйцеклетки со сперматозоидом, содержащим У-хромосому, рождается мальчик, в ядрах клеток которого содержатся два набора аутосом плюс две половые хромосомы. F-хромосома, участвуя в детерминации пола, способствует формированию мужской особи.
Рисунок 1. Пример нормального оплодотворения и детерминации женского и мужского пола
Для теоретического объяснения этих фактов Lyon предложила гипотезу, содержание которой вкратце сводится к следующему. Если в раннем периоде развития женского зародыша имеются две активные половые Х-хромосомы, то около 16-го дня эмбриональной жизни одна из них инактивируется и приобретает вид глыбок гетерохроматина. Следует иметь в виду, что в организме женщины имеется два хроматина различного происхождения: один от матери, другой – от отца. При происходящем далее инактивировании оно касается в одних клетках Хт, в других Хр (Z-paternel). Таким образом, в организме женщины, даже среди близко расположенных друг к другу клеток, возникает состояние своеобразной мозаики активных Хт- и Хр-хромосом. В результате инактивирования единственной хромосомы.
Определение полового хроматина в клинике
Наиболее простым и широко используемым методом является цитологическое исследование полового хроматина в клетках эпителия полости рта. Взяв металлическим шпателем соскоб со слизистой оболочки полости рта, из полученного материала готовят мазок, который фиксируют в спирте или в смеси спирта с эфиром. Препарат окрашивают гематоксилином и эозином и просматривают под микроскопом с помощью иммерсионного объектива. В препаратах мазков из полости рта мужчин половой хроматин встречается только в 0,5–0,7% клеточных ядер; у женщин этот процент равен 40-60.
Рис. 3. Механизм оплодотворения и детерминации пола по Е.Тетеру. а – детерминация женского пола; б – детерминация мужского пола; 1 – яйцеклетка; 2 – зародыши женского и мужского пола; 3 – наличие полового хроматина (рис. о) и отсутствие его (рис. б)
Для получения безошибочных результатов определения полового хроматина в ряде лабораторий прибегают к более сложной методике окраски, пользуясь раствором тионина. При такой более длительной и кропотливой работе получаются хорошие результаты. Хромосомы X в ряде клеток зародыша с кариотипом 45/Х0, что соответствует так называемому синдрому Шерешевского – Тернера (Turner) эти клетки утрачивают жизнеспособность, и отмирание части их во время зародышевой жизни приводит к возникновению соматополовых аномалий, столь часто наблюдаемых при этом синдроме (низкий рост, крыловидные складки на шее и др.).
При окраске ядра клеток окрашиваются в зеленоватый цвет, причем структура их становится очень четкой и резко выделяется половой хроматин, наличие которого удается установить без труда (рис. 4). Возможно определение полового хроматина и в мазках крови, взятой уколом из мякоти пальца.
Высушенный мазок окрашивают реактивом Май-Грюнвальда или краской Гимза; затем, промыв водой, его высушивают при комнатной температуре. Препараты изучают с помощью иммерсии при 750–1500-кратном увеличении.
Для установления полового хроматина необходимо просмотреть 500 нейтрофильных гранулоцитов; у мужчин не более чем 6 лейкоцитов имеют дополнительные дольки (величиной до 1,5 мкм), связанные с остальной массой клеточного ядра ниточкой кариоплазмы. У лиц генетически женского пола на 250 просмотренных лейкоцитов обнаруживается по крайней мере 6 или значительно больше клеток с дополнительными дольками, напоминающими «барабанные палочки».
Формы ядерных отростков, встречающихся в нейтрофильных лейкоцитах, принято делить на три группы (рис. 5).
Рис. 5. Различные картины полового хроматина в мазках, взятых из ротовой полости. Рис. 5. Различные локализации “барабанных палочек” в ядрах нейтрофильных лейкоцитов (по Е. Тетеру).
Группа А – «барабанные палочки», имеющие вид маленьких грушевидных отростков, прикрепленных к одному из сегментов ядра лейкоцита топкой, но четко выраженной ниточкой. Они имеют постоянные величину и форму и характерны, в основном, для генетически женского пола. Группа В отличается непостоянством формы отростков, отшнурованных от ядра нейтрофила; подчас их бывает несколько в одном лейкоците и внешне они менее похожи на типичные «барабанные палочки». Хотя эта группа встречается у лиц обоих полов, она чаще обнаруживается у особей мужского пола. Группа С – «псевдобарабанные палочки» – имеют округлую или овальную форму, неравномерно окрашиваются; поверхность их нередко складчата, они соединяются с массой лейкоцита толстой ножкой. Группа С встречается у лиц обоего пола, чаще у мужчин. Настоящий женский хроматин представляет собой набухшую глыбку, соединенную с одним из сегментов лейкоцита очень тонкой ножкой. Установленное наличие полового хроматина в общем считается признаком женского пола.
Аномалии
В настоящее время тельца Барра рассматриваются как результат спирализации одной из двух Х-хромосом, присущих женщине. Эта происходящая в клетках вне митоза спирализация ведет к генетической инактивации половой хромосомы. Поскольку единственная у мужчин Х-хромосома не спирализуется, у них обычно тельца Барра отсутствуют. Они отсутствуют также у женщин с патологическим набором хромосом ХО.
Однако наблюдаются врожденные аномалии пола, которые характеризуются отсутствием у женщин полового хроматина, но наличием в ядрах клеток мозаики, когда часть ядер клеток содержит лишь одну Х-хромосому, а другая имеет ХУ-хромосомы. Предполагают, что такая мозаика является следствием потери У-хромосомы одною из клеток мужского зародыша уже на ранних стадиях его развития. В подобных случаях, хотя наружные и внутренние половые органы построены по женскому типу, при чревосечении на одной стороне обнаруживают рудименты гонады, а на другой – неполноценный яичник, в котором при скоплении клеток Лейдига отсутствует сперматогенез. Наличие влагалища, матки, яйцеводов свидетельствует о том, что единственная гонада-семенник – не выделяла достаточного количества индукторов, которые могли бы обеспечить полную регрессию дериватов мюллеровых каналов и маскулинизацию половых путей, в результате чего и развилась женская половая система.
Прежний взгляд, согласно которому для образования полового хроматина необходимы две хромосомы X, подвергся пересмотру и не нашел подтверждения. У женщин с кариотипом 47/XXX при исследовании полового хроматина были обнаружены два тельца Барра; при хромосомном наборе 48/ХХХ было установлено наличие трех глыбок полового хроматина. В свете этих данных в настоящее время принято за правило, что находящееся в каждой клетке количество телец Барра определяется по правилу п – 1, т. е. равно числу найденных в нем половых хромосом минус 1 (рис. 6).
Рис. 6. Сравнительные исследования полового хроматина и хромосомного набора (каждому типу ядерного хроматина соответствуют две и более комбинации половых гетерохромосом (по Е. Тетеру).
Впрочем, встречаются исключения. Так, при исследовании плодов с полиплоидным количеством хромосом при наличии в одной клетке до 6 хромосом X определяли только одно тельце Барра. При наличии у женщин в норме двух Х-хромосом (одной отцовского и одной материнского происхождения) инактивироваться может то одна, то другая. Указанная спирализация и деспирализация половой хромосомы является одним из проявлений общей способности соматических клеток активировать или инактивировать отдельные гены или комплексы генов, расположенные в одной хромосоме, что играет важную роль в осуществлении процесса развития и дифференцировки клеток.
Следует помнить, что лица мужского пола могут иметь хромосомы ХХУ, и в таких случаях в клетках их тканей возможно определение полового хроматина, что еще не позволяет рассматривать их как представителей женского пола. В то же время отсутствие полового хроматина еще не является доказательством наличия половых хромосом мужского типа (XY) так как при дисгенезии гонад состав хромосом может быть ХО, и тогда в клетках тканей не встречается женского ядерного хроматина (рис. 7, а, б). Поэтому в настоящее время применяется следующая терминология:
- У обследуемого лица имеется положительный тип ядерного хроматина (т. е. в клетках его тканей обнаруживаются характерные тельца Барра);
- У обследуемого лица отрицательный.
Иногда удается дифференцировать хромосомы, морфологическое обособление которых подчас очень трудно. Следует упомянуть также об электронно-микроскопическом изучении хромосом человека. Ввиду огромного увеличения числа исследований с использованием вышеуказанных технических методов и значительного количества индивидуальных номенклатур ряда авторов стала необходимой разработка единой номенклатуры хромосомного набора, что и было сделано на конференции цитогенетиков в Денвере.
Рис. 7 Патологический результат оплодотворения, обусловленный явлением неразделимости. 1– на примере синдрома Шерешевского – Тернера; б – на примере синдрома Клейнфельтера
Тип ядерного хроматина (если по крайней мере в 40–60% клеток его тканей нет телец Барра). Не следует, однако, забывать, что и у лиц с мужским типом половых хромосом возможно наличие полового хроматина в 0,5–0,7% случаев.
Среди новорожденных мальчиков число хроматин-положительных составляет в среднем 1,7 на 1000. Количество хроматин-отрицательных девочек составляет 0,3 на 1000. На 1000 новорожденных женского пола приходится один случай с кариотипом 47 XXX (так называемые сверхженщины).
Источник
В 1942 г. Клайнфельтер описал особый синдром, имеющий код по МКБ-10: Q98.0, у больных с гипогонадизмом со следующими наиболее характерными проявлениями:
- атрофией гонад с гиалинизацией семенных канальцев и гиперплазией клеток Лейдига,
- азооспермией или выраженной олигозооспермией,
- повышенным выделением гонадотропных гормонов с мочой,
- гинекомастией,
- некоторыми признаками евнухоидизма.
Половой хроматин, набор хромосом и кариотип синдрома Клайнфельтера
Клайнфельтер объяснил повышенное содержание гонадотропинов в моче отсутствием тормозящего влияния на них со стороны гонад. Sohval, Plunkett и Barr, Jackson и Bradbury обнаружили у большинства таких больных половой хроматин, представляющий собой плосковыпуклое тельце, выявляющееся при соответствующей окраске под ядерной мембраной, размерами около 1 мк. Это тельце представляет собой хорошо окрашивающуюся X-хромосому. Как установил Lyon в 1962 году, во всех клетках организма, кроме половых, происходит инактивация всех X-хромосом, кроме одной. Поскольку в норме хромосомный набор мужчины содержит XY-хромосомы, то есть имеется лишь одна X-хромосома, — полового хроматина не образуется. У женщин хромосомный набор содержит две X-хромосомы, и поэтому одна из двух хромосом (в разных клетках разная) инактивируется и становится видимой как тельце полового хроматина. Таким образом, обнаружение полового хроматина у больных с синдромом Клайнфельтера свидетельствует о наличии в их кариотипе не менее двух X-хромосом (XXY).
Ford, Jacobs и Strong показали, что у большинства больных с синдромом Клайнфельтера во всех клетках имеются лишние X-хромосомы. До настоящего времени описано много других вариантов состава половых хромосом, из которых наиболее распространены XXXY (данные Ferguson-Smith), XXXXY (данные Fraccaro, Lindsten и Atkins).
Соответственно приведенному выше закону образования хроматина при кариотипе XXXY имеется два тельца, а при кариотипе XXXXY — три тельца полового хроматина. Сложнее обстоит дело с мозаичными организмами, у которых разные клетки имеют различный набор хромосом, например: XY, XXY XXXY. При этом может быть так называемая географическая мозаика, когда клетки одних тканей организма имеют один, другие другой (XY, XXY, XXY/XXXY) хромосомный набор. В связи с указанным кариотип может быть у больных, у которых при исследовании какой-либо одной ткани (эпителий щек, нейтрофилы) половой хроматин обнаруживается (XXY, XXXY), а в других, содержащих XY-хромосомы, не обнаруживается.
Возникает вопрос о правомерности постановки диагноза синдрома Клайнфельтера при отсутствии полового хроматина и при нормальном кариотипе. Этот вопрос окончательно не решен. Ряд исследователей считают болезнь или синдром Клайнфельтера единым заболеванием (например, Chapelle, Hortling и Riviere), тем более, что у части хроматинотрицательных больных с отсутствием хроматина повторные исследования или исследования другой ткани выявляют мозаику XY/XXY (данные Sandberg).
Все же следует указать, что подавляющее большинство больных имеют половой хроматин и кариотип XXY. В то же время Ferguson-Smith считает, что патогенез хроматинположительных и хроматинотрицательных форм синдрома различен.
При массовых исследованиях для выявления синдрома Клайнфельтера проводится именно определение полового хроматина.
Наличие Y-хромосомы обеспечивает развитие половых органов по мужскому типу, однако аномальный кариотип приводит к нарушению сперматогенных элементов. В препубертатном периоде это обычно ничем не проявляется, однако в пубертатном периоде сперматогенез не возникает, поэтому не сдерживаемая секрецией семенных канальцев гонадотропная функция гипофиза резко повышается, а длительно повышенная гонадотропная стимуляция ведет к повреждению семенных канальцев и гиперплазии клеток Лейдига. Яички у больных вырабатывают недостаточное количество тестостерона и повышенное количество эстрогенов. В связи с этим в пубертатном периоде больные приобретают характерный вид — высокий рост, евнухоидное телосложение, нередко гинекомастия, обычно женского типа оволосение на лобке и отсутствие растительности на лице. Половой член обычно нормальной величины, но может быть уменьшен в размере; яички всегда малых размеров, плотные, мошонка нормальная или несколько уменьшенная. Существует некоторая зависимость между кариотипом и клинической картиной. При кариотипе XXY интеллект снижен приблизительно у 25% больных, а при кариотипе XXXXY — в ⅔ случаев. При последнем кариотипе отмечается нередко и крипторхизм.
Частота встречаемости
Частота синдрома Клайнфельтера (код по МКБ-10: Q98.0), по данным Miller (1964), довольно велика — в целом около 0,2% всех новорожденных мальчиков, из них примерно у половины отмечается кариотип XY/XXY. Нужно указать, что при последнем кариотипе вполне возможно преобладание в яичках линии клеток XY с частичным сохранением сперматогенеза.
При мужском бесплодии Ferguson-Smith обнаружил половой хроматин у 3% больных, а среди больных с азооспермией или тяжелой олигозооспермией — у 11%.
Kjessler среди 130 бесплодных мужчин нашел 5 (4%) с аномальным кариотипом. По данным Nowakowski, из 202 больных с гипоплазией гонад 40 составляли лица с синдромом Клайнфельтера. Так, Kjessler, определяя кариотипы 135 пациентов, поступивших в специализированную клинику, обнаружил хромосомные аномалии у 10 человек. Kadotani и Ohama сообщили о двух случаях синдрома Клайнфельтера, выявленных при обследовании группы из 6 мужчин с азооспермией.
Диагностика
Диагностика синдрома Клайнфельтера основывается на характерной клинике, азооспермии или, реже, тяжелой олигозооспермии и в большинстве случаев на определении полового хроматина.
Для диагностики синдрома Клайнфельтера среди мужчин, страдающих бесплодием, применяется ацетоорсеиновый метод выявления полового хроматина (А.М. Пономаренко). Половой хроматин изучается в ядрах клеток слизистой оболочки полости рта.
Ацетоорсеиновый метод выявления полового хроматина
Соскобы получают быстрыми скоблящими движениями металлического шпателя по слизистой оболочке щеки с легким надавливанием на нее. Полученный соскоб переносят на предметное стекло, наносят 1-2 капли ацетоорсеина (1% раствор орсеина в 50% растворе уксусной кислоты) и покрывают покровным стеклом. Большим пальцем умеренно надавливают на покровное стекло в течение 2-3 сек через 3-4 слоя мягкой хлопчатобумажной ткани. Целесообразно каждый препарат залить расплавленным парафином по краю покровного стекла для предупреждения высыхания соскоба. Микроскопию осуществляют с иммерсионным объективом. Для систематического просмотра препарата целесообразно пользоваться порядком исследования лейкоцитарной формулы.
По этой методике Каганом С.А. было обследовано 80 больных, обратившихся по поводу бесплодия:
- у 52 из них отмечалось нормальное терминальное оволосение;
- у 28 — недостаточное оволосенение;
- у 23 больных (28%) отмечена гипоплазия гонад;
- у 48 больных (69%) — азооспермия,
- у остальных 32 (40%) — олигозооспермия III степени.
Результаты определения полового хроматина с помощью ацетоорсеинового метода
Среди обследованных было обнаружено 5 человек с половым хроматином (смотрите таблицу выше), у которых были выявлены азооспермия, гипоплазия яичек и выраженная недостаточность терминального оволосения (смотрите таблицу ниже).
Некоторые клинические признаки больных с синдромом Клайнфельтера (хроматинположительных)
Исследование хромосомного комплекса было выполнено у одного больного С. по методу Rohde.
Клинические случаи синдрома Клайнфельера с фото
Приводим выписку из истории болезни больного С.
Больной С., 28 лет, родился от здоровой матери 29 лет и отца 30 лет. Окончил 7 классов. Учился удовлетворительно. Женился в 25 лет.
Синдром Клайнфельтера (фото): оволосение в области лобка по женскому типу
Рост 177 см, вес 75 кг. Хорошего телосложения. В области грудных желез избыточное отложение жира. Оволосение лица отсутствует, в подмышечных впадинах единичные волосы. Оволосение на руках и ногах отсутствует. На лобке оволосение по женскому типу (смотрите выше фото синдрома Клайнфельтера).
Половой хроматин (фото). Ацетоарсеин. Об. 90, ок. 10.
Половой член небольшой, мошонка дряблая, яички 1,5X1,0X0,5 см, мягкие. Изменений со стороны внутренних органов нет. Интеллект удовлетворительный. При неврологическом обследовании определяются очень низкие сухожильные и периостальные рефлексы при нормальном мышечном тонусе. В икроножных мышцах весьма часто наблюдаются судороги типа crampi. Содержание гонадотропинов в моче повышено.
Кариотип при синдроме Клайнфельтера — 44A + XXY. Ацетоарсеин. Об. 90, ок. 10.
В слизистой полости рта выявлен положительный половой хроматин (фото выше). Хромосомный комплекс 44A + XXY (фото кариотипа выше).
Биопсия гонад показала, что семенные канальцы уменьшенного диаметра, выстланы одним слоем клеток Сертоли и лишены сперматогенных элементов; базальные мембраны канальцев гиалинизированы. От некоторых канальцев сохраняются лишь тени. Гиперплазия клеток Лейдига.
Стерильность и атрофия семенных канальцев, гиперплазия интерстициальной ткани и фиброз соединительнотканной стромы в сочетании с аномальным строением ядер характерны для синдрома Клайнфельтера.
Приводим еще два наблюдения С.А. Кагана.
Больной Щ., 43 лет, родился от здоровых матери и отца. Сестра здорова, имеет двух детей. Окончил 7 классов, учился удовлетворительно. Женат дважды, первый раз женился в 29 лет, а второй в 31 год. Рост 176 см, вес 67 кг. Хорошего телосложения. В области грудных желез избыточное отложение жира. Оволосение лица отсутствует, бреется 1 раз в месяц, в подмышечных впадинах небольшое количество волос. На лобке оволосение по женскому типу. Половой член небольшого размера, мошонка дряблая, маленькая. Яички 1,0×1,0×1,0 см, уплотнены, придатки яичек маленькие (смотрите ниже фото синдрома Клайнфельтера).
Фото синдрома Клайнфельтера: penis небольшой, мошонка маленькая
Оволосения на нижних и верхних конечностях и груди нет. Предстательная железа небольших размеров, эластической консистенции, междолевая бороздка определяется. Половая функция удовлетворительная — одно половое сношение в неделю. Изменений со стороны внутренних органов не выявлено. Интеллект удовлетворительный. При неврологическом обследовании определяются пониженные сухожильные и периостальные рефлексы.
Фото полового хроматина. Ацетоарсеин. Об. 90, ок. 10.
Гонадотропины в моче повышены — 156 ME. В слизистой полости рта выявлен положительный половой хроматин (фото выше).
Кариотип 44A + XXY
Кариотип 44A + XXY при синдроме Клайнфельтера
Хромосомный комплекс 46XY/47XXY/48XXXY (смотрите фото кариотипа выше).
Больной Я., 24 лет. Родился от здоровых родителей. У сестры есть дети, брат не женат. Окончил 9 классов, учился удовлетворительно. Женат 2 года. Половая функция не нарушена. Рост 182 см, вес 68 кг. Не бреется. Оволосение лица отсутствует. Также отсутствует оволосение на верхних и нижних конечностях, в подмышечных впадинах единичные волосы.
Фото больного с синдромом Клайнфельтера. Оволосение по женскому типу. Рубцы после операции двусторонней гинекомастии.
Половой член нормальных размеров, мошонка дряблая, яички 1,5×1,5×1,5 см, мягкие, придатки небольших размеров. Ранее был оперирован по поводу гинекомастии (смотрите фото больного с синдромом Клайнфельтера). Положительный половой хроматин. Хромосомный комплекс 44A+XXY.
Таким образом, одной из причин мужского бесплодия может быть аномалия комплекса половых хромосом. По данным С.А. Кагана, частота синдрома Клайнфельтера среди мужчин с азооспермией и олигозооспермией III степени составляет 6,2%, среди больных с гипоплазией гонад — 21,7%.
Дифференциальная диагностика
Дифференциальная диагностика синдрома Клайнфельтера проводится с псевдосиндромом Клайнфельтера и синдромом Дель Кастильо.
Псевдосиндром Клайнфельтера
В литературе описан симптомокомплекс, напоминающий синдром Клайнфельтера, с той лишь разницей, что у больного наблюдается мужской генетический пол и отсутствие полового хроматина (псевдосиндром Клайнфельтера). Дифференциация истинного от псевдосиндрома проводится обычно с помощью гистологического исследования яичка.
Синдром Дель Кастильо
Различают также синдром Дель Кастильо, при котором отсутствуют все герминативные элементы в канальцах, последние состоят исключительно из клеток Сертоли, а интерстициальные клетки нормальные. Этот синдром, в отличие от синдрома Клайнфельтера, не сопровождается гинекомастией.
Источник