Cariotipagem e Bandeamento em Metáfase

A cariotipagem em metáfase é a técnica citogenética clássica na qual as células são detidas na metáfase, os seus cromossomas condensados são corados para produzir um padrão reprodutível de bandas claras e escuras, e os cromossomas são então arranjados e examinados como um cariótipo. O bandeamento torna cada cromossoma individualmente identificável e permite que anomalias numéricas e grandes anomalias estruturais sejam reconhecidas em todo o genoma num único teste.

Definition

A cariotipagem em metáfase com bandeamento é a análise microscópica de cromossomas detidos na metáfase e corados para revelar um padrão de bandas característico, utilizada para determinar o número de cromossomas e para detetar rearranjos estruturais visíveis microscopicamente.

Scope

Este tópico aborda como os cromossomas metafásicos são preparados e corados, os principais métodos de bandeamento (notavelmente o bandeamento G), o cariótipo como uma representação padronizada, e o que a cariotipagem convencional pode e não pode detetar. É uma referência metodológica e não fornece orientação de gestão clínica.

Core questions

• Como as células em divisão são detidas e processadas para obter cromossomas metafásicos analisáveis?
• O que produz o padrão de bandeamento reprodutível e como funciona o bandeamento G?
• Qual é o limite de resolução aproximado do bandeamento convencional?
• Quais anomalias (por exemplo, translocações equilibradas, ploidia) só a cariotipagem pode revelar?

Key concepts

• Detenção da metáfase (inibição do fuso mitótico)
• Padrão de bandeamento cromossómico
• Bandeamento G (Giemsa)
• Cariótipo e idiograma
• Resolução ao nível da banda
• Anomalia numérica versus estrutural
• Rearranjo equilibrado
• Deteção de mosaicismo

Mechanisms

As células em divisão são detidas na metáfase pela inibição da formação do fuso, depois expostas a uma solução hipotónica que as incha e a um fixador, e gotejadas em lâminas para que os cromossomas condensados se espalhem. A coloração produz um padrão alternado reprodutível de bandas; no método mais amplamente utilizado, o tratamento suave com tripsina seguido de coloração de Giemsa (bandeamento G) produz bandas escuras e claras que refletem diferenças na composição e condensação da cromatina. Os cromossomas bandeados são então emparelhados e ordenados num cariótipo, no qual cada cromossoma é identificado pelo seu tamanho, posição do centrômero e padrão de bandas. Como todo o genoma é examinado microscopicamente, a cariotipagem deteta ganhos ou perdas de cromossomas inteiros, grandes deleções e duplicações, e, de forma única, tanto rearranjos equilibrados (como translocações recíprocas e inversões) quanto muitas formas de mosaicismo, embora a sua resolução seja limitada a anomalias de aproximadamente vários megabases.

Clinical relevance

A cariotipagem tem sido utilizada há muito tempo na avaliação de suspeitas de distúrbios cromossómicos, perda gestacional recorrente e malignidades hematológicas, e continua a ser o método de referência para detetar rearranjos equilibrados e ploidia que os métodos de número de cópias de maior resolução não conseguem detetar. Esta entrada descreve como os achados do cariótipo são gerados; não é uma base para decisões individuais de diagnóstico ou tratamento.

Evidence & guidelines

Os resultados do cariótipo são relatados usando o Sistema Internacional de Nomenclatura Citogenómica Humana (ISCN), que fornece uma notação padronizada para descrever complementos cromossómicos normais e anormais entre laboratórios.

History

O campo tornou-se possível uma vez que Tjio e Levan estabeleceram em 1956 que as células humanas possuem 46 cromossomas. Caspersson e colegas introduziram o bandeamento por fluorescência de quinacrina no final da década de 1960, demonstrando que os cromossomas podiam ser diferenciados ao longo do seu comprimento, e o método de tripsina-Giemsa de Seabright de 1971 forneceu uma técnica de bandeamento G simples e duradoura que tornou prática a identificação rotineira de cada cromossoma humano e sustentou a citogenética clínica por décadas.

Key figures

• Joe Hin Tjio
• Albert Levan
• Torbjörn Caspersson
• Lore Zech
• Marina Seabright

Seminal works

• tjio-levan-1956
• caspersson-1968
• seabright-1971

Frequently asked questions

Por que as células devem estar em metáfase para a cariotipagem?

Os cromossomas estão maximamente condensados e individualmente distintos na metáfase, de modo que deter as células nessa fase e espalhá-las permite que cada cromossoma seja contado e examinado quanto a alterações estruturais.

O que um cariótipo pode detetar que um microarray não pode?

Um cariótipo pode revelar rearranjos equilibrados, como translocações recíprocas e inversões, bem como alterações de ploidia e muitas formas de mosaicismo, porque visualiza cromossomas inteiros em vez de apenas medir ganhos e perdas de número de cópias.