Caryotype

Par Dr. A. Bakzinski , le jeudi 15 août 2013. Mise à jour mardi 17 novembre 2015
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L’analyse morphologique des chromosomes a pour objet soit de dépister des anomalies constitutionnelles présentes sur toutes les cellules (caryotype constitutionnel), soit de reconnaître des anomalies acquises limitées à un clone cellulaire (cancers et leucémies).

Technique

Un caryotype n’est autre qu’une photographie des chromosomes prise au moment où ils sont visibles, c’est-à-dire pendant la mitose. Celle-ci est provoquée par l’adjonction d’unmitogène dans le milieu de culture des cellules analysées. Les cellules en mitose sont bloquées au stade de métaphase avec de la colchicine, puis soumises à un choc hypotonique. Elles sont étalées et fixées.

Les lames sont ensuite colorées de façon à visualiser au sein des chromosomes des bandes de coloration alternativement claires et foncées dont la topographie contribue à l’identification de chacun d’eux et permet de définir, à l’intérieur des bras, des régions et sous-régions.

Des photographies sont prises au photomicroscope, agrandies et tirées sur papier. Les chromosomes sont classés par paire selon leur taille et la position du centromère (qui sépare le chromosome en deux bras) selon un programme informatique.

Des techniques dites de « haute résolution » (microcytogénétique) permettent de détecter les délétions microscopiques de petite taille ou microdélétions.

Des techniques de cytogénétique moléculaire complètent habituellement le caryotype, l’hybridation in situ à l’aide de sondes non radioactives, ou « hybridationin situ fluorescente » (FISH) notamment. Cette dernière est particulièrement utile pour le diagnostic rapide des anomalies du nombre des chromosomes et l’étude des microdélétions. Elle décèle des anomalies inframicroscopiques échappant au caryotype traditionnel. Elle permet de connaître l’origine d’in petit chromosome surnuméraire, de préciser les portions de chromosomes impliquées dans les remaniements et de dire si elles sont ou non déséquilibrées.

Prélèvement

Prélèvement si possible au laboratoire de cytogénétique. Sinon envoyer le prélèvement dans l’heure (impératif).

Caryotype constitutionnel

Les cellules fœtales sont recueillies dans le liquide amniotique prélevé par amniocentèse ou dans le trophoblaste prélevé par choriocentèse. Après la naissance, les lymphocytes T sont prélevés dans le sang périphérique (tube hépariné), plus rarement les fibroblastes sont prélevés à partir d’une biopsie cutanée.

Hémopathies malignes, cancers

En cas d’hémopathie maligne, on prélève plutôt la moelle osseuse, la soumettant à un examen direct (il peut y avoir des cellules en cours de division dans le prélèvement) puis à une culture (sans mitogène car les divisions spontanées se poursuivent in vitro) pendant 24 à 48 heures.

En cas d’impossibilité de prélever de la moelle, le sang périphérique est utilisé. Il est également possible de prélever liquide d’ascite, pleural ou céphalorachidien en cas d’envahissement.

Pour l’étude des lymphomes, on prélève un fragment de ganglion ou la moelle si elle est envahie.

Il faut compter plusieurs jours avant d’obtenir les résultats. Il est très important de fixer la date du prélèvement en accord entre le laboratoire et l’équipe clinique.

Résultats

Les 46 chromosomes du caryotype humain sont répartis en 23 paires : 22 paires de chromosomes identiques chez l’homme et la femme nommés autosomes, et 1 paire de chromosomes sexuels nommés gonosomes XY chez l’homme, XX chez la femme.

Le caryotype reconnaît :

  • les anomalies de nombre des chromosomes, qui résultent de la mal ségrégation d’un chromosome entier : trisomies (chromosomes d’une paire en trois exemplaires au lieu de deux) comme la trisomie 21 (47 XY + 21 : trois chromosomes 21 au lieu de deux) ou le syndrome de Klinefelter (47 XXY, un chromosome Y avec deux chromosomes X au lieu d’un), et monosomies (un seul chromosome au lieu d’une paire) comme le syndrome de Turner (45 X, un seul X) ;
  • les anomalies de structure d’un chromosome qui résultent de cassures éventuellement suivies de réarrangements : translocation (échange de fragments entre deux paires différentes), anomalie la plus fréquente, fusion (caryotype à 45 chromosomes), délétion (perte d’un segment  echromosome), inversion (rotation à 180° d’un fragment).

Indications

Maladies génétiques

Chez le nouveau-né, un caryotype est indiqué en cas d’aspect évoquant une trisomie (21 le plus souvent, parfois 18 ou 13), l’exceptionnelle maladie du « cri du chat » (délétion du bras court du chromosome 5) ou devant une ambiguïté sexuelle que n’explique pas une hyperplasie congénitale des surrénales.

Chez l’enfant, un caryotype est pratiqué à l’occasion d’un retard mental ou d’un retard statural sans cause évidente, d’une anomalie du développement des caractères sexuels, d’un retard pubertaire associé à des troubles du comportement.

Chez l’adulte, un caryotype est conseillé aux parents d’un enfant porteur d’une anomalie génétique (recherche d’anomalies parentales équilibrées), aux mères victimes de plusieurs fausses couches spontanées sans cause évidente (recherche de translocations), aux conjoints connaissant des échecs répétés de la reproduction.

En cas de grossesse, la recherche d’une anomalie chromosomique dans le liquide amniotique est indiquée lorsque la mère est âgée, lorsque la surveillance échographique fait suspecter une trisomie 21 (clarté nucale augmentée) ou une malformation fœtale, lorsque sont dépistées des anomalies des β-hCG, de l’AFP, de l’estriol, lorsqu’un enfant précédent est porteur d’une anomalie chromosomique.

Maladies du sang

Le caryotype des cellules des tumeurs et des hémopathies malignes montre également des modifications d’ordre numérique (polyploïdie, aneuploïdie) et/ou structurales (réarrangements). Cette instabilité chromosomique correspond en général à des troubles de réparation de l’ADN lésé.

Dans les hémopathies malignes, le caryotype aide au diagnostic et souvent conditionne le pronostic.

L’anomalie la plus connue est la translocation entre chromosome 9 et chromosome 22 qui donne naissance au « chromosome Philadelphie », très caractéristique de la leucémie myéloïde chronique.

L’analyse cytogénétique des leucémies aiguës myéloïdes révèle des anomalies chromosomiques non aléatoires dans environ trois quarts des caryotypes. Certaines, spécifiques d’un type de LA particulier, sont prises en compte dans la récente classification OMS 2008 des LAM. Elles ont donc une valeur diagnostique.

Des anomalies chromosomiques clonales sont retrouvées dans la majorité des cas de leucémies aiguës lymphoblastiques (LAL),qu’il s’agisse de LAL B ou T (80 % chez l’enfant et 70 % chez l’adulte). Elles ont une valeur pronostique indépendante qui rend le caryotype indispensable au début de la maladie.

Les anomalies constatées dans les hémopathies malignes sont nombreuses, complexes.

Leur interprétation, réservée au spécialiste, requiert de l’expérience et une bonne coopération clinicobiologique.

La recherche d’anomalies cytogénétiques fait partie du suivi thérapeutique. Le plus souvent les anomalies chromosomiques disparaissent lorsque l’évolution est favorable et réapparaissent (identiques ou différentes) en cas de rechute. Aussi un caryotype est-il pratiqué avant tout traitement, plus tard pour contrôler la rémission ou dépister la maladie résiduelle, enfin lors d’une rechute pour confirmer la réapparition du clone initial.

Sources & bibliographie

  • René Caquet. 2010. 250 examens de labotaroire Prescription et interprétation. Edition Masson, Belgique, 384 p.

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Débats, discussions et commentaires : Un commentaire.

  1. Bonjour, un caryotype peut il etre realise sur du sang preleve dans un tube d’heparine 5 jours plus tard?

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