Płód pacjentem diagnostyka laboratoryjna wrodzonych wad rozwojowych Ciąża to czas, kiedy kobieta ma szczególne potrzeby dotyczące opieki zdrowotnej i wysokie oczekiwania wobec personelu medycznego. W trakcie tych dziewięciu miesięcy przyszła matka pozostaje pod specjalnym nadzorem medycznym. Ogromne znaczenie ma tutaj diagnostyka laboratoryjna, w tym badania prenatalne. Testy te wykonywane są w celu wykrycia stanów nieprawidłowych u płodu oraz w diagnostyce i monitorowaniu leczenia wykrytych patologii. Umożliwiają podjęcie wczesnego leczenia i działają korzystnie na psychikę przyszłej matki. PTG zaleca, aby nieinwazyjne badania prenatalne w kierunku najczęściej spotykanych wad rozwojowych i nieprawidłowości genetycznych były proponowane wszystkim kobietom ciężarnym w Polsce. Autor: Natalia Grzegorzak Licencja: CC BY SA 3.0 Codziennie w każdej komórce ma miejsce nawet milion uszkodzeń DNA. Wiele z nich powoduje trwałe zmiany, które mogą upośledzić albo pozbawić komórkę możliwości prawidłowej transkrypcji genu kodowanego przez uszkodzony fragment DNA. Proces naprawy materiału genetycznego w komórce jest cały czas
aktywny, aby szybko i skutecznie niwelować skutki każdego uszkodzenia komórkowego DNA. Niestety nie zawsze mechanizmy naprawcze są w stanie usunąć wszystkie nieprawidłowości. Powstają mutacje, które mogą dotyczyć zmiany struktury lub liczby chromosomów, zarówno w komórkach somatycznych jak i rozrodczych. Z tą różnicą, że te drugie są dziedziczne. Wśród aberracji liczbowych wyróżnia się aneuploidie i poliploidie. Większość aberracji chromosomowych jest letalna. Wyjątek stanowią trisomie (2n+1) chromosomów 21, 18 i 13, które są najczęściej występującymi zespołami wad wrodzonych, wywołanymi przez obecność dodatkowej kopii chromosomu. Średnio 1 na 800 dzieci rodzi się z zespołem Downa (trisomia 21), 1 na 6 000 dzieci rodzi się z zespołem Edwardsa (trisomia 18) oraz 1 na 10 000 dzieci rodzi się z zespołem Patau (trisomia 13) [2,3,4]. Diagnostyka prenatalna pozwala rodzicom na przygotowanie się do narodzin dziecka obarczonego wadą genetyczną. Wywiera też pozytywny wpływ na zdrowie psychiczne ciężarnej. W ten sposób zmniejsza się stres związany z obawą o prawidłowy rozwój dziecka. Daje to poczucie bezpieczeństwa. Wykonanie badań prenatalnych służy ocenie stanu zdrowia płodu. Ich przeprowadzenie niesie za sobą wiele korzyści. Pozwala wykluczyć lub wykryć wady u płodu np. nieprawidłową budowę serca oraz różne schorzenia np. hemofilię. Niektóre z występujących u płodu patologii stanowią zagrożenie jego życia postnatalnego, ale dzięki badaniom prenatalnym możliwe jest wczesne rozpoczęcie leczenia, nawet w łonie matki. Daje to dziecku ogromną szansę na osiągnięcie pełnej sprawności [5]. Wskazania do wykonania badań prenatalnych Polskie Towarzystwo Ginekologiczne (PTG) zaleca, aby nieinwazyjne badania prenatalne w kierunku najczęściej spotykanych wad rozwojowych i nieprawidłowości genetycznych były proponowane wszystkim kobietom ciężarnym w Polsce, bez względu na wiek. Natomiast ciężarne, które spełniają wymienione niżej kryteria powinny badania te bezwzględnie wykonać: -Wiek kobiety powyżej 35 lat; -Występowanie w rodzinie chorób genetycznych; -Urodzenie poprzedniego dziecka z wadą genetyczną [6,7]. Ograniczenia testów prenatalnych
Wśród ograniczeń testów prenatalnych wymienia się m.in.: -Kobiety ciężarne powyżej 35 roku życia częściej otrzymują nieprawidłowy wynik testu potrójnego; -Kobiety po 42 roku życia nie powinny poddawać się testowi potrójnemu z uwagi na wysokie prawdopodobieństwo uzyskania fałszywego wyniku; -U kobiet młodych (ok. 20-25 lat) wykrywalność chorób genetycznych za pomocą testu potrójnego jest niska stanowiąc około 50%. Dla testu podwójnego wykrywalność schorzeń u tej grupy pacjentek wynosi około 80%; -U ciężarnych, które zaszły w ciążę dzięki procedurom rozrodu wspomaganego, istnieje wyższe prawdopodobieństwo wyniku fałszywie dodatniego badania biochemicznego; -U ciężarnych z ciążą bliźniaczą czułość badań biochemicznych jest niższa niż w przypadku ciąży pojedynczej [7]. BADANIA PRENATALNE NIEINWAZYJNE Wykazano, że ocena stężenia w surowicy krwi parametrów biochemicznych, takich jak wolna podjednostka ludzkiej gonadotropiny kosmówkowej (fβhcg) w połączeniu ze związanym z ciążą białkiem osoczowym A (PAPP-A) równocześnie z ultrasonograficznym potwierdzeniem przezierności karku (NT) jest wiarygodnym markerem aneuploidii płodowej. Ponadto biorąc pod uwagę wiek matki, ryzyko wystąpienia wad płodu może być wyliczone za pomocą specjalnego algorytmu, opartego na współczynniku prawdopodobieństwa. To badanie zostało określone mianem testu podwójnego, który wykonuje się dokładnie między 11 a 13 tygodniem ciąży. Najczęściej test służy ocenie ryzyka wystąpienia zespołów Downa, Edwardsa i Patou, a rzadziej również rozszczepu kręgosłupa, bezmózgowia i innych wad cewy mózgowej. W drugim trymestrze ciąży, dokładnie między 15 a 18 tygodniem, wykonuje się test potrójny. W teście ocenia się stężenie αfetoproteiny (AFP), wolnego estriolu (ue3) oraz wolnej lub całkowitej βhcg. Wykonuje się go, aby ocenić ryzyko wystąpienia u płodu zespołu Downa i Edwardsa oraz wad cewy nerwowej. Może też być pomocny w wykryciu rozszczepu kręgosłupa, bezmózgowiu czy niedrożności przełyku. Czułość i specyficzność tego testu jest niższa niż testu
podwójnego. Dlatego też warto go wykonać u grupy kobiet, które z różnych przyczyn nie miały wykonanego testu podwójnego [8,9]. Więcej informacji na temat obu testów znajduje się w artykule: Test PAPP-A i test potrójny w nieinwazyjnej diagnostyce prenatalnej. Wartości prawidłowe wybranych parametrów biochemicznych w próbkach surowicy ciężarnych Każde laboratorium ustala własne zakresy referencyjne w oparciu o reprezentatywne grupy pacjentów i/lub przeprowadzenie walidacji podanych przez wytwórcę danych komercyjnego zestawu diagnostycznego. Przedstawione poniżej wartości są podane wyłącznie jako przykład i mogą się różnić w zależności od rodzaju metody oznaczeń oraz wykorzystanej aparatury. Indywidualne ryzyko wystąpienia nieprawidłowości chromosomalnych jest obliczane przy uwzględnieniu wszystkich parametrów, za pomocą odpowiedniego oprogramowania np. CISline Prenat ScreenTM, B R A H M S Fast Screen pre I plus, Prisca 4. Badania przeprowadzone na 250 osobach o przypuszczalnie dobrym stanie zdrowia wykazały, że w 97,5 % próbek stężenie AFP znajdowało się poniżej 13,11 ng/ml (mediana 3,21 ng/ml). W tabeli 1 przedstawiono wartości prawidłowe AFP [ng/ml] w surowicy krwi w drugim trymestrze ciąży. Tabela 1. Stężenie AFP [ng/ml] w surowicy kobiet ciężarnych [10] Badanie 100 uznanych za zdrowych mężczyzn i kobiet nieciężarnych wykazało, że 95 % próbek dało wynik PAPP-A poniżej 0,014 IU/l. Wartość średnia PAPP-A wyniosła 0,01 IU/l. W tabeli 2 przedstawiono stężenie PAPP-A u zdrowych ciężarnych w pierwszym trymestrze ciąży. Tabela 2. Stężenie PAPP-A [IU/l] u zdrowych kobiet w ciąży [10]
Poniżej przedstawiono normy stężenia HCG+β u ciężarnych w pierwszym i drugim trymestrze ciąży. Tabela 3 Prawidłowe wartości stężenia HCG+β w surowicy krwi ciężarnych [10] BADANIA PRENATALNE INWAZYJNE Inwazyjna diagnostyka prenatalna obejmuje badania, do których w sposób inwazyjny pobierane są komórki płodu. Oznacza to naruszenie ciągłości tkanek matki i płodu. Ten typ badań umożliwia bezpośrednie wykrycie zaburzeń chromosomalnych u płodu. Charakteryzuje się najwyższą czułością diagnostyczną, ale też stwarza największe ryzyko powikłań, takich jak: wywołanie nadmiernej czynności skurczowej macicy, pęknięcie błon płodowych z odpłynięciem płynu owodniowego, przedwczesne oddzielenie się łożyska lub fragmentu kosmówki,
zainfekowanie środowiska jaja płodowego, tamponada pępowiny, okresowa bradykardia lub tachykardia płodu, przedwczesny poród. Do badań prenatalnych inwazyjnych należą: -Amniopunkcja -Biopsja trofoblastu -Kordocenteza -Fetoskopia -Biopsja tkanek płodu Amniopunkcja Badanie to wykonuje się między 13 a 19 tygodniem ciąży. Ustala się położenie dziecka przy pomocy ultrasonografu, a następnie nakłuwa pęcherz płodowy i pobiera płyn owodniowy. Są w nim obecne komórki płodu pochodzące z owodni, skóry, układu moczowo-płciowego oraz pokarmowego. Następnie zakłada się ich hodowlę in vitro i po namnożeniu komórek wykonuje się badanie kariotypu. Amniopunkcja jest obarczona najmniejszym odsetkiem powikłań spośród badań inwazyjnych i ryzyko utraty ciąży wskutek amniopunkcji wynosi ok. 0,5-1%. Na wynik badania cytogenetycznego z amniopunkcji czeka się około miesiąca [11]. Niżej przedstawiono mediany AFP w płynie owodniowym ciężarnych. Tabela 4.Wartości prawidłowe AFP w płynie owodniowym u kobiet w ciąży [10]
Biopsja trofoblastu Przeprowadza się ją między 11 a 14 tygodniem ciąży. Biopsja trofoblastu polega na pobraniu fragmentu kosmówki pod kontrolą USG. Możliwe jest pobieranie kosmówki drogą przez brzuszną lub przez pochwową. Ryzyko utraty ciąży jest według najnowszych danych porównywalne z ryzykiem amniopunkcji. Kosmówka jest dobrym źródłem DNA pochodzenia płodowego do badań molekularnych. Wczesne wykonanie zabiegu daje więcej czasu na przeprowadzenie niekiedy trwających wiele tygodni analiz molekularnych. Wyniki otrzymuje się po kilku dniach. Kordocenteza Badanie można wykonać od około 18 tygodnia ciąży. Polega na pobraniu krwi z żyły pępowinowej po nakłuciu pępowiny przez powłoki brzuszne pod kontrolą USG. Leukocyty płodu są poddane badaniu cytogenetycznemu. Ponadto we krwi płodu można wykonać morfologię, ocenę równowagi kwasowo-zasadowej lub diagnostykę wrodzonych infekcji. Fetoskopia Fetoskopię można zrobić zwykle pomiędzy 18 a 20 tygodniem ciąży. Polega ono na wziernikowaniu macicy specjalnym systemem optycznym wprowadzanym przez powłoki brzuszne po uprzednim niewielkim nacięciu skóry. Badanie umożliwia oglądanie płodu a nawet wykonywanie niektórych zabiegów.
Biopsja tkanek płodu Badanie polega na pobraniu wycinka tkanki płodu najczęściej skóry, mięśni lub wątroby. NOWOŚCI ZE ŚWIATA NAUKI Nowe testy laboratoryjne mogą podnieść efektywność prenatalnego skryningu. Badaniem, które w przyszłości może znaleźć zastosowanie w diagnostyce prenatalnej, jest nieinwazyjna ocena krwi matki pod kątem zaburzeń chromosomalnych płodu. Obecnie uważa się, iż około 1 na 103-107 komórek jądrzastych we krwi ciężarnej jest pochodzenia płodowego. Dzięki wykorzystaniu sond specyficznych dla konkretnych chromosomów i techniki FISH (ang. fluorescent in situ hybrydisation), można podejrzewać trisomię u płodu. Badanie komórek płodowych wyizolowanych z krwi obwodowej ciężarnej może znaleźć zastosowanie raczej jako metoda oceny ryzyka niż inwazyjnej diagnostyki prenatalnej zaburzeń chromosomalnych [12,13]. Więcej informacji na temat tego badania znajduje się w artykule: Diagnostyka prenatalna płodowego DNA z krwi matki lepsza niż metody tradycyjne? Podejmowane są też próby wprowadzenia do diagnostyki przesiewowej nowych wskaźników biochemicznych np. inhibiny A czy białka wiążącego insulinopodobne czynniki wzrostu ADAM 12S. Oba parametry wykazują różnicę w stężeniu u kobiet z zespołem Downa u płodu w porównaniu z grupą kontrolną. Inhibina A w drugim trymestrze ciąży jest wyraźnie wyższa w ciąży obarczonej zespołem Downa, a ADAM 12S niższe w pierwszym trymestrze. Do tej pory jednak nie potwierdzono ich przydatności w rutynowej diagnostyce [14,15]. Należy zwrócić uwagę, że wyniki badań prenatalnych nieinwazyjnych mogą być pomocne w diagnostyce różnych schorzeń, ale nie dają stuprocentowej pewności, co do wykrytej patologii. Dodatnie wyniki testów są wskazaniem do wykonania inwazyjnej diagnostyki prenatalnej, która niesie ryzyko powikłań zarówno dla matki jak i płodu. Procedury inwazyjne mogą być wykonywane tylko przez odpowiednio wyszkolonych i doświadczonych lekarzy. Konieczne jest wykorzystywanie odpowiedniego certyfikowanego sprzętu laboratoryjnego, aparatów USG oraz prowadzenie cyklicznych szkoleń dla personelu medycznego. Wyniki wszystkich testów powinny podlegać corocznemu audytowi. Wszystkie ciężarne, bez względu na wiek,
powinny być objęte programem diagnostyki prenatalnej w kierunku wad rozwojowych i aberracji chromosomowych. Narodowy Fundusz Zdrowia refunduje badania prenatalne tylko u kobiet powyżej 35. roku życia. Tymczasem większość kobiet ciężarnych, które rodzą około 80% wszystkich dzieci z zespołem Downa, to pacjentki młodsze [16,17]. Piśmiennictwo: 1. Chazan B. i wsp. Opieka laboratoryjna nad przyszłą mamą. Diagnosta Lab, 2013; 1(30): 7-12. 2. Vink J. et al. Prenatal NAP+SAL prevents developmental delay in a mouse model of Down syndrome through effects on N-methyl-D-aspartic acid and gamma-aminobutyric acid receptors. Am J Obstet Gynecol, 2009;200(5),524: e1-4. 3. Cadle RG. et al. The prevalence of genetic disorders, birth defects and syndromes in central and eastern Kentucky. J Ky Med Assoc, 1996; 94(6): 237-241. 4. Vendola C. et al. Survival of Texas infants born with trisomies 21, 18, and 13. Am J Med Genet A, 2010;152A(2): 360-366. Harefuah, 2015;154(10):653-656, 675, 674. 5. Wieacker P. et al. The Prenatal Diagnosis of Genetic Diseases. Dtsch Arztebl Int: 2010; 107(48): 857-862. 6. Canick JA. First and Second Trimester Evaluation of Risk (FASTER) Trial Research Consortium. Obstet Gynecol, 2006; 108(5):1192-1199. 7. Nicolaides KH. Screening for fetal aneuploidies at 11 to 13 weeks. Prenat Diagn, 2011; 31: 7-15. 8. Malone FD. et al. First- and Second-Trimester Evaluation of Risk (FASTER) Research Consortium. First-trimester or second-trimester screening, or both, for Down s syndrome. N Engl J Med, 2005;10; 353(19): 2001-11. 9. Narasimhan K. et al. Maternal serum protein profile and immune response protein subunits as markers for non-invasive prenatal diagnosis of trisomy 21, 18, and 13. Prenat Diagn, 2013;33(3):223-231.
10. Dane przedstawione przez firmę Thermo Scientific w broszurach załączonych do zestawów odczynnikowych BRAHMS Kryptor. 11. Ławicki S. i wsp. Laboratoryjna diagnostyka prenatalna. Diagnosta Lab, 2013; 1(30): 7-12. 12. Vrachnis N. et al. DNA sequencing versus standard prenatal aneuploidy screening. N Engl J Med, 2014; 371(6):578. 13. Gekas J. et al. Non-invasiveprenatal testing for fetal chromosome abnormalities: review of clinical and ethical issues. Appl Clin Genet 2016, 9: 15-26. 14. Huttly W. et al. Effect of smoking status on inhibin-a in second-trimester prenatal screening for Down syndrome. Prenat Diagn, 2014; 34(4):406-407. 15. Wortelboer EJ. et al. ADAM12s as a first-trimester screening marker of trisomy. Prenat Diagn, 2009; 29(9): 866-869. 16. Opszała A. i wsp. Markery biochemiczne we krwi matki i ich rola w nieinwazyjnej diagnostyce. Bad Diagn, 2012; 18(3) 17-22. 17. Borowski D. i wsp. Rekomendacje Polskiego Towarzystwa Ginekologicznego dotyczące postępowania w zakresie diagnostyki prenatalnej. Ginekol Pol, 2009: 51: 200-206. Data publikacji: 01.08.2016r.