Academic literature on the topic 'Anomalie genetiche e cromosomiche'

Sono descritti sei casi di anomalie congenite del bulbo oculare e del nervo ottico. Diverse cause, genetiche o acquisite, possono alterare il normale sviluppo dell'organo della vista; il tipo di anomalia dipende dal momento in cui si verifica l'insulto o l'arresto di sviluppo piuttosto che dal fattore eziologico specifico. Il microftalmo viene definito «semplice» quando l'occhio è di piccole dimensioni ma normoconformato, «complesso» quando l'occhio è malformato. Il microftalmo complesso puù essere ulteriormente diviso in due categorie: forma colobomatosa e non colobomatosa; il coloboma è una anomalia dovuta ad un difetto di chiusura della fessura coroidea. Il microftalmo con cisti è una grave malformazione di tipo colobomatoso, eventualmente associata ad altre anomalie sistemiche: le dimensioni dell'occhio e della cisti possono essere estremamente variabili. La persistenza del corpo vitreo primitivo dipende dalla mancata involuzione dell'arteria ialoidea e del tessuto fibrovascolare ad essa circostante. L' ipoplasia dei nervi ottici è frequentemente associata ad altre anomalie oculari, facciali ed encefaliche, con disfunzioni endocrine concomitanti; la patogenesi è verosimilmente riconducibile ad una eccessiva degenerazione assonale del nervo ottico. Le metodiche di imaging sono necessarie per caratterizzare con precisione le malformazioni congenite oculari. L'ecografia rappresenta l'esame di screening. La TC è ritenuta attualmente la metodica di elezione; la TC 3D consente inoltre una più completa valutazione delle eventuali malformazioni facciali ed orbitarie coesistenti. La RM ha una maggiore accuratezza diagnostica nell'evidenziare o escludere anomalie intracraniche associate.

La malattia renale policistica autosomica dominante (ADPKD) è la più comune malattia genetica renale, con incidenza stimata di fra 1:400 e 1:1.000 e causata da mutazioni genetiche di PKD1 (85%) o PKD2 (15%). La caratteristica principale di ADPKD è la presenza di cisti multiple piene di liquido che si ingrandiscono nel tempo. L'espansione e l'iniziazione delle cisti è un complesso processo caratterizzato da anomalie nella proliferazione cellulare, nella secrezione di fluidi, nella formazione della matrice extracellulare e nella polarità delle cellule. Attualmente le strategie terapeutiche maggiormente indagate sono tre: 1) riduzione del livello di cAMP; 2) inibizione della proliferazione cellulare; 3) riduzione della secrezione di fluidi nelle cisti.

Dal gennaio 1986 all'aprile 1991 abbiamo studiato con ecografie cerebrali seriate 1700 neonati ricoverati presso il nostro centro di Patologia Neonatale. Cisti subependimali sono state riscontrate in 210/1700 (12,37%) soggetti. Dei 210 bambini con cisti sono stati esclusi dallo studio quelli con concomitanti emorragie cerebrali e quelli in cui il pericolo di controllo è stato inferiore a 3 mesi. In totale abbiamo studiato quindi 103 bambini. L'apparecchio utilizzato è un real-time ATL Mark 600 con sonde da 5 e 7,5 MHz. Il nostro protocollo prevedeva controlli settimanali durante la degenza, mensili al controllo. Il peso dei bambini era compreso tra 550 e 4.070 gr, l'età gestazionale tra le 24 e le 42 settimane. Le cisti erano monolaterali in 87 casi, bilaterali in 16, singole in 80 e multiple in 23 casi. in 33 bambini le cisti erano a livello dei plessi corioidei, in 66 erano a livello del forame di Monro (41 a ds, 25 a sn), in 6 casi sul tetto del 3° ventricolo, in 1 nel corno occipitale e in 1 lateralmente ai ventricoli. In 58 casi le cisti erano già presenti nel primo giorno di vita, in 45 esse sono comparse successivamente. In 85 casi le cisti sono scomparse (tempo medio 68,03 giorni), in 18 casi sono persistite (in media 6 mesi con gamma da 3 a 12). Nessuno dei neonati con cisti subependimali isolate ha finora presentato patologie neuroevolutive. Solo in 2 casi si sono associate ad anomalie cromosomiche, e in altri 2 ad infezioni da CMV e rosolia. In conclusione riteniamo che le cisti subependimali isolate siano piuttosto frequenti in epoca neonatale, possano essere presenti alla nascita, ma possano anche comparire successivamente; generalmente scompaiono in un tempo medio di 68 giorni, talvolta persistono oltre i 6 mesi. La loro sede è variabile, probabilmente non sono sempre l'evoluzione di emorragie subependimali, la loro prognosi sembra benigna.

La diagnosi genetica pre-impiantatoria (Preimplantation genetic diagnosis o PGD) è una tecnica nella quale gli embrioni umani prodotti in vitro per le tecniche di fecondazione artificiale, vengono selezionati, nelle prime fasi di sviluppo, dal punto di vista genetico, tramite lo studio di uno o due blastomeri prelevati con una biopsia. Gli embrioni non affetti da malattie vengono poi trasferiti nell’utero. La PGD è stata introdotta agli inizi degli anni ’90 in alternativa alla diagnosi prenatale per coppie per le quali fosse alto il rischio di trasmettere un difetto genetico. Negli anni successivi è stata adoperata per altre indicazioni come l’individuazione delle anomalie cromosomiche, la ricerca delle aneuploidie, la selezione “sociale” del sesso, la selezione degli embrioni secondo il tipo di Human Leukocit Antigen (HLA) e l’individuazione di malattie genetiche ad esordio tardivo. Dai reports relativi all’uso della PGD nel mondo emergono, tuttavia, tre punti critici: il primo riguarda l’esattezza diagnostica, con la presenza di falsi positivi e falsi negativi; la seconda, la notevole perdita di embrioni umani nel processo; la terza, i risultati della PGD in termini di nascita di bambini sani. ---------- The preimplantation genetic diagnosis (PGD) is a technique in which early human embryos, obtained in vitro for artificial fertilization techniques, are genetically screened for selection, through study of one or two blastomeres taken by biopsy. The embryos, that are healthy, are transferred to uterus. The PGD has been introduced in the early 1990s as an alternative to prenata1 diagnosis for couples at high risk of transmitting a genetic defect. It has been subsequently extended to other indications as the individualization of chromosomal abnormalities, the research of the aneuploidies, the “social selection of sex”, the selection of the embryos according to the type of Human Leukocit Antigen (HLA) and the individualization of late-onset genetic diseases. But the reports concerning with the use of PGD in the world make clear that there are three critical points: the first deals with the diagnostic accuracy, with the presence of false positives and false negatives; the second, with the wide loss of embryos during the process; the third, with the outcomes of the PGD in terms of birth of healthy babies.

Gli autori riportano i più recenti dati di letteratura scientifica relativi alle più frequenti complicanze neonatali dell’induzione della gravidanza soprattutto con le recenti tecniche di riproduzione assistita IVF e ICSI. Gli autori si soffermano sulla aumentata incidenza di malformazioni congenite nei neonati da tecniche di fecondazione assistita, in particolare nei neonati da gravidanza indotta con ICSI. Inoltre gli autori si soffermano sulla eziopatogenesi di tale aumentata incidenza di malformazioni congenite, collegata verosimilmente sia alla tecnica in sé, in special modo alla ICSI più invasiva della IVF, che alle cause della sterilità di coppia.Vengono poi considerate altre problematiche neonatali collegate alle tecniche di riproduzione assistita, in particolare alle ICSI, come l’aumento delle anomalie genetiche e cromosomiche, come le delezioni del cromosoma Y, spesso ereditate dal padre affetto da oligo-azoospermia e l’aumentata incidenza di sindromi da interferenza con l’imprinting genomico. Infine gli autori si soffermano su alcune problematiche di bioetica, come l’importanza degli interventi di tipo preventivo e di tipo terapeutico non sostitutivi dell’atto coniugale per risolvere molte cause dell’infertilità di coppia, la problematica relativa agli embrioni in esubero come conseguenza delle ART, il rapporto costi/benefici applicato alle ART che pende pesantemente dalla parte dei costi altissimi per la salute della madre e del nascituro e sul ruolo del medico che aiuta e non stravolge con metodi sostitutivi l’atto coniugale finalizzato al processo procreativo. ---------- The authors refer to the recent scientific literature concerning the most frequent neonatal complications of the induced pregnancy especially after the recent techniques of assisted reproduction IVF and ICSI. The authors are interested in the increased incidence of congenital malformations in infants born from assisted reproductive technology, especially in infants born after the ICSI technique. Furthermore, the authors are very interested in the etiology of this increased incidence of congenital malformations, probably connected both to the technique in itself, especially for the more invasive ICSI, that couple’s infertility. Then the authors consider other neonatal problem related to the ICSI technique: the increase of genetic and chromosomal abnormalities, as chromosome Y deletion, often inherited from the father suffering from oligo-azoospermia and the increased incidence of genomic imprinting’ syndromes. Finally the authors are concerned about some issues in bioethics, such as the importance of preventive interventions and the types of therapy that cannot replace the conjugal act to resolve a lot of causes of infertility; the problem of the surplus embryos, the cost/benefit analysis applied to ART hanging heavily on the side of a very high cost to the health of mother and unborn child and the role of the doctor who helps and could not distort with alternative methods, the conjugal act designed for the procreation.

Klinefelter Syndrome (KS) (XXY) is the most common sex-chromosome aberration among men. The cognitive phenotype includes language learning problems, mental retardation, and psychiatric disorders. Patients can show criminal personality and psychosocial problems. The most common offences reported are sexual abuse, arson, burglary, homicide, drug-related crimes. KS very often goes under-diagnosed. The aim of our study is to verify the hypothesis of correlation between chromosomal abnormalities and criminal behaviors through the analysis of a forensic case of uxoricide/suicide. We report the case of an old man, found dead in his cottage with a gun in the right hand. Judicial inspection demonstrated suicidal single gunshot injuries. Data analysis highlighted a personal story of uxoricide. Autopsy investigation showed the typical KS phenotype. The post-mortem clinical diagnosis was confirmed through the genetic analysis of the karyotype. The retrospective analysis of literature with this case showed a possible correlation between KS and psychiatric traits, with criminal personality and sexual disorders. RiassuntoLa Sindrome di Klinefelter (KS) (XXY) è l'aberrazione cromosomica più comune tra gli uomini. Il fenotipo cognitivo include problemi di apprendimento linguistico, ritardo mentale e disturbi psichiatrici. I pazienti possono mostrare personalità criminale e problemi psicosociali. I reati più comuni riportati sono abusi sessuali, incendio doloso, furto con scasso, omicidio, reati connessi alla droga. KS molto spesso va sotto-diagnosticato. Lo scopo del nostro studio è verificare l'ipotesi di correlazione tra anomalie cromosomiche e comportamenti criminali attraverso l'analisi di un caso forense di uxoricide / suicidio. Riportiamo il caso di un vecchio, trovato morto nella sua casetta con una pistola nella mano destra. Ispezioni giudiziarie hanno dimostrato lesioni suicide con singolo colpo d'arma da fuoco. L'analisi dei dati ha evidenziato una storia personale di uxoricide. L'indagine dell'autopsia ha mostrato il tipico fenotipo KS. La diagnosi clinica post-mortem è stata confermata attraverso l'analisi genetica del cariotipo. L'analisi retrospettiva della letteratura con questo caso ha mostrato una possibile correlazione tra KS e tratti psichiatrici, con personalità criminale e disturbi sessuali. ResumenEl síndrome de Klinefelter (KS) (XXY) es la aberración de cromosomas sexuales más común entre los hombres. El fenotipo cognitivo incluye problemas de aprendizaje del lenguaje, retraso mental y trastornos psiquiátricos. Los pacientes pueden mostrar personalidad criminal y problemas psicosociales. Los delitos más comunes reportados son abuso sexual, incendio premeditado, robo, homicidio, delitos relacionados con drogas. KS muy a menudo va bajo diagnosticado. El objetivo de nuestro estudio es verificar la hipótesis de correlación entre las anomalías cromosómicas y las conductas delictivas mediante el análisis de un caso forense de uxoricida / suicidio. Informamos el caso de un anciano, encontrado muerto en su casa con un arma en la mano derecha. La inspección judicial demostró lesiones suicidas con un solo disparo. El análisis de datos resaltó una historia personal de uxoricidio. La investigación autopsia mostró el fenotipo típico de KS. El diagnóstico clínico post mortem se confirmó mediante el análisis genético del cariotipo. El análisis retrospectivo de la literatura con este caso mostró una posible correlación entre el SK y los rasgos psiquiátricos, con personalidad criminal y trastornos sexuales.

SommarioL’infertilità, ossia l’assenza involontaria del concepimento dopo almeno un anno di rapporti sessuali mirati, riguarda il 15–20% delle coppie e il fattore maschile può essere responsabile, del tutto o in parte, in circa la metà dei casi. Il recente sviluppo di tecniche di procreazione medicalmente assistita (PMA) ha reso possibile e praticabile la fecondazione per molti soggetti con una situazione di grave oligospermia o di azoospermia. L’impatto del fattore maschile sullo sviluppo dell’embrione, sull’impianto, sulla prevalenza di anomalie cromosomiche e sugli outcome clinici e ostetrici è ancora oggetto di controversie. Pertanto, la seguente rassegna prende in esame le indicazioni, i criteri minimi di accesso e gli outcome per singola tecnica di PMA in relazione al fattore maschile.

L’articolo analizza gli aspetti biomedici della diagnosi genetica preimpianto (PGD), in considerazione degli aggiornamenti della letteratura scientifica. La diagnosi genetica preimpianto è definibile, in ambito biomedico, come forma precoce di diagnosi che, mediante diverse tecniche, analizza gli embrioni prodotti con la fecondazione artificiale al fine di poter determinare la presenza di alterazioni genetiche. La PGD viene proposta, poi, anche per massimizzare l’efficacia delle procedure di fecondazione artificiale e viene indicata da alcuni per la selezione di embrioni secondo il sesso e per ragioni non mediche (c.d. bilanciamento familiare o Social Preimplantation Diagnosis). L’articolo analizza i rischi connessi alla tecnica di PGD quali gli errori diagnostici, il danneggiamento e la perdita di embrioni, lo sviluppo della gravidanza. Per poter praticare la PGD si producono embrioni mediante fecondazione artificiale. La diagnosi, attuata con diverse tecniche, è effettuata mediante biopsia e selezione degli embrioni. Una o due cellule sono aspirate attraverso un foro nella zona pellucida dall’embrione allo stato di 6-8 cellule (terzo giorno di sviluppo), mediante una soluzione acidificata di Tyrodes o mediante laser. La rimozione del primo e secondo globulo polare è stata realizzata principalmente per selezionare aneuploidie legate all’età (PGD-AS). L’analisi del globulo polare, però, è limitata alle malattie ereditate per via materna, infatti i cromosomi paterni non possono essere analizzati. La reazione a catena della polimerasi (PCR) è stata usata per la prima volta in PGD per la diagnosi di fibrosi cistica. La PCR è limitata dal rischio di contaminazione e dalla perdita dell’allele (allele droupout). La PGD è stata eseguita per malattie Xlinked (per esempio distrofia muscolare di Duchenne, emofilia, X-fragile), malattie recessive (fibrosi cistica, talassemia, atrofia muscolare spinale) e malattie dominanti (distrofia miotonica, Corea di Huntington, Charcot-Marie- Tooth). L’ibridazione in situ fluorescente (FISH) sui nuclei in interfase è stata usata per analizzare i cromosomi degli embrioni poiché è difficile fare il cariotipo ai singoli bastomeri, La prima applicazione di FISH è stata per determinare il sesso per le malattie X-linked. La PGD viene praticata per i portatori di varie aberrazioni cromosomiche bilanciate, per esempio le traslocazioni, le inversioni, le delezioni, usando sonde specifiche per rilevare l’aberrazione. Nuove tecniche si stanno mettendo a punto: la multiplex PCR, la whole genome amplification la comparative menome hybridisation (CGH) e i DNA “chip”. Le legislazioni che regolano la PGD variano da nazione a nazione: da nessuna alla proibizione. ---------- In this article the authors study biomedical issues of preimplantation genetic diagnosis (PGD), considering the scientific literature. PGD is an early form of diagnosis for patients at risk of transmitting an inherited disease to their offspring. Patients have to go through in vitro fertilization (IVF, ICSI) to produce embryos for PGD. Furthermore, some authors suggest sex selection by PGD for family balancing or social preimplantation diagnosis. The authors analyse the risk of PGD (e.g. diagnostic failure, embryo-survival after biopsy, embryo loss and pregnancy rate). A biopsy of the embryos, removing 1-2 cells, and single cell diagnosis are performed to determine which embryos are free from the genetic disease. 1-2 cells are aspirated through a hole in zona pellucida made by acidified Tyrodes solution or a non-contact laser. Removal of the first and second polar body, either sequentially or simultaneously has also been performed for PGD, mainly for age-related aneuploidy screening (PGD-AS). Polar body analysis is limited to maternally inherited disease as the paternal chromosomes cannot be analyzed. The polymerase chain reaction (PCR) has been used on single cells for PGD since the first report of PGD for cystic fibrosis. PCR is hampered by the risk of contamination and allele dropout. Paternal contamination can be overcome by using intracytoplamatic sperm injection (ICSI) to achieve fertilization. PGD has been performed for X-linked (e.g. Duchenne muscular dystrophy, haemophilia, fragile X syndrome), recessive (e.g. cystic fibrosis, thalassemia, spinal muscular atrophy) and dominant (e.g. myotinic dystrophy, Huntington’s disease, Charcot-Marie-Tooth disorder) diseases. Since it is difficult to karyotype single bastomeres, interphase fluorescent in situ hybridization (FISH) has been used to analyze chromosomes in embryos. FISH for sexing for X-linked disease was the first application, and PGD may be performed for carriers of various balanced chromosome aberrations, e.g. translocations, inversions, deletions, using probes designed to detect the specific aberration. Recent advances in molecular diagnosis technique have included the use of multiplex PC, whole genome amplification, comparative genome hybridisation (CGH) and DNA microarray. The rules and legislation regulating PGD varies from country to country, from no legislation at all to total prohibition.

Secondo una sentenza recente della Corte di Cassazione dei Paesi Bassi un ospedale universitario e un’ostetrica devono pagare risarcimenti dei danni materiali e immateriali di una ragazza portatice di handicap e dei suoi genitori per aver omesso di compiere un esame prenatale, nonostante l’avvertimento della madre durante la gravidanza che la ragazza potesse avere delle anomalie genetiche presenti nella famiglia. La Corte di Cassazione qualifica l’omissione della diagnostica prenatale come un errore professionale, visto che la scoperta tempestiva dell’anomalia avrebbe potuto prevenire l’esistenza della ragazza disabile: non perché esiste una terapia, ma perché i genitori avrebbero scelto un aborto procurato se avessero saputo che la ragazza era handicappata. Perciò l’ospedale e l’ostetrica, non avendo fatto un esame prenatale, avrebbero violato il diritto all’autodeterminazione dei genitori di scegliere un aborto procurato. Dal punto di vista etico è difficile parlare di un diritto all’autodeterminazione, poiché nei fatti i genitori, nel caso di un aborto procurato, determinano non la propria vita bensì quella del figlio non ancora nato, cioè di un altro essere umano. La Corte Suprema stessa evita esplicitamente di esprimere un giudizio sul valore della vita della ragazza handicappata, ma in base alla legge e alla giurisprudenza attribuisce ai genitori il diritto di valutare il valore della sua vita dal punto di vista fisico e psico-sociale, a prescindere dal valore intrinseco della vita umana. A parte questo problema fondamentale possiamo chiederci quali siano le eventuali conseguenze della sentenza: al di là dei quadri giuridici, è escluso che l’accettazione sociale, abbastanza ampia nei riguardi dell’aborto selettivo, sia portata ad esercitare una certa pressione sociali sui genitori di un figlio handicappato non ancora nato? Se l’omissione della diagnostica prenatale può essere qualificata come un errore professionale nel caso in cui un figlio handicappato è nato, ospedali, medici e ostetriche non cercano di tutelarsi il più possibile contro eventuali richieste, effettuando per ogni minima cosa un esame prenatale e, forse, raccomandando un aborto procurato? ---------- According to a recent verdict of the Supreme Court of The Netherlands, a teaching hospital and a midwife have to pay material and immaterial damages to a handicapped girl and her parents for having omitted prenatal diagnostics, notwithstanding the warning of the mother during pregnancy that the girl might suffer of genetic anomalies, occurring in the family. The Supreme Court qualifies the omission of prenatal diagnostics as a medical malpractice, as the timely discovery of the anomaly could have prevented the handicapped existence of the girl: non because a therapy exists, but because the parents would have chosen a procured abortion, knowing that the girl was handicapped. Therefore, through the omission of prenatal diagnostics the hospital and the midwife would have violated the right of selfdetermination of the parents to choose for a procured abortion. From the ethical of view it is, however, difficult to speak of a right of self-determination, because in a case of procured abortion the parents do not determine their own lives, but that of the unborn child, i.e. of another human being. The Supreme Court itself explicitly avoids to express a judgment on the value of the life of the handicapped girl, but attributes on the basis of Dutch law and jurisprudence to the parents the right to assess the value of the life of the unborn child from the physical or psychosocial view, without regard to the intrinsic value of human life. Apart from the fundamental problem, we could wonder which are the possible consequences of the sentence: beyond legal frameworks, is it excluded that the social acceptation of selective abortion may lead do a certain social pressure on parents of an unborn handicapped child to choose for that? When the omission of prenatal diagnostics could be qualified as medical practice in case a handicapped child is born, will hospitals, physicians and midwives not try to protect themselves against possible claims by performing prenatal examinations for minimal reasons and, perhaps, by recommending a procured abortion?

The study of structural chromosomal abnormalities has emerged in recent years as a powerful tool for the identification of molecular causes underlying disorders responsible for genomic complex phenotypes such as mental retardation, autism, epilepsy, psychiatric disorders and multiple congenital anomalies. For nearly 10 years it has increasingly become clear that the conventional cytogenetic analysis is unable to detect chromosomal abnormalities less than 5-10 Mb, that may be associated with phenotypic abnormalities and mental retardation. This limit has been exceeded in recent years by the introduction of a molecular cytogenetic technique, array-CGH, which allows complete and precise analysis of DNA copy number variations and allows to evaluate with high specificity many chromosomal regions in order to detect chromosomal imbalances. Over the last decade with the introduction of genome wide array, it became clear that the molecular mechanisms at the basis of the genomic disorders are related to rearrangements of some regions of the genome, particularly predisposed to aberrant recombination. Several studies have indeed revealed the presence of some segments (SINE, LINE, LCRS) that cause a high degree of genomic instability leading to chromosomal rearrangements. The parental origin of chromosome abnormalities is of considerable interest because it may help to understand their formation mechanism. Many studies show that male gametogenesis appears susceptible to the formation of structural chromosome abnormalities. This is generally attributed to the much larger number of premeiotic cell divisions undergone by male germ cells in comparison with female germ cells. In this study 66 subjects with mental retardation and / or development, autism, multiple congenital anomalies and dimorphisms were assessed by array CGH, in order to verify the presence of cryptic chromosomal rearrangements and to characterize more precisely the chromosomal abnormalities identified by high-resolution chromosome examination. It was then analyzed the parental origin of chromosome rearrangements by use of polymorphic markers (RFLP or STR) to determine whether there is a different mutation rate in both sexes. Finally the breakpoints were analyzed to verify the presence of homologous regions which may predisposed to rearrangements. The results obtained in this study show that 16% of patients with clinical signs and a normal karyotype have a cryptic deletion / duplication. In 20% of patients with karyotypic alterations, previously identified by standard cytogenetic, array- CGH detected other abnormalities. The analysis of the breakpoints revealed the presence of homologous regions that may have predisposed the rearrangement confirming that the architecture of the genome play a major role for genomic instability causing chromosomal rearrangements. In contrast to the literature there are no significant differences between the sexes in the formation of chromosomal rearrangements.
Lo studio delle anomalie cromosomiche strutturali si è affermato negli ultimi anni come un potente mezzo per l’identificazione delle cause molecolari alla base di disordini genomici responsabili di quadri fenotipici complessi quali ritardo mentale, autismo, epilessia, disordini psichiatrici e anomalie congenite multiple. Da circa 10 anni è emerso sempre più chiaramente che l’analisi citogenetica convenzionale non è in grado di rilevare anomalie cromosomiche inferiori a 5-10 Mb che, seppur di dimensioni submicroscopiche, possono associarsi a ritardo mentale e anomalie fenotipiche. Questo limite è stato da qualche anno superato dall’introduzione di una tecnica di citogenetica molecolare, l’array-CGH, che permette un’analisi completa e precisa delle variazioni del numero di copie delle sequenze di DNA e consente di valutare contemporaneamente e con alta specificità più regioni cromosomiche in modo da poter evidenziare sbilanciamenti. Nell'ultimo decennio con l'introduzione di array genome wide, è risultato evidente che i meccanismi molecolari alla base dei disordini genomici sono correlati a riarrangiamenti di particolari regioni del genoma, suscettibili più di altre ad andare incontro a ricombinazioni aberranti. Diversi studi hanno evidenziato infatti la presenza di alcuni segmenti (sequenze SINE, LINE, LCRs) che causano un alto grado di instabilità genomica portando a riarrangiamenti cromosomici. L’origine parentale delle anomalie cromosomiche è di considerevole interesse in quanto potrebbe aiutare a capire il loro meccanismo di formazione. Gli studi fatti fino ad ora riportano nella gametogenesi maschile c’è una maggiore tendenza alla formazione di riarrangiamenti cromosomici conseguente a un maggior numero di divisioni premeiotiche delle cellule germinali maschili rispetto a quelle femminili. In questo studio sono stati valutati mediante array CGH 66 soggetti che presentano ritardo mentale e/o dello sviluppo, autismo, anomalie congenite multiple e dimorfismi con lo scopo di verificare la presenza di riarrangiamenti criptici e caratterizzare in modo più preciso le anomalie identificate grazie all’esame cromosomico ad alta definizione. E’ stata quindi determinata l'origine parentale dei riarrangiamenti mediante l'utilizzo di marcatori polimorfici (STR o RFLP) per definire se esiste un diverso tasso di mutazione nei due sessi; infine sono stati analizzati i breakpoints per verificare la presenza di regioni di omologia che possano aver predisposto al riarrangiamento. I risultati ottenuti in questo studio mostrano che il 16% dei pazienti con fenotipo patologico e cariotipo normale è portatore di una delezione/duplicazione criptica; inoltre nel 20 % dei pazienti in cui erano state precedentemente individuate alterazioni del cariotipo, l’array-CGH ha evidenziato ulteriori anomalie. L’analisi dei breakpoints ha evidenziato la presenza di regioni di omologia che possono aver favorito il riarrangiamento confermando che l’architettura del genoma agisce come catalizzatore dell’instabilità cromosomica causando riarrangiamenti genomici, tuttavia al contrario di quanto riportato in letteratura non ci sono differenze significative tra i due sessi nella formazione di riarrangiamenti cromosomici.

Introduzione L’aborto spontaneo è l’evento clinico che determina l’interruzione di una gravidanza, senza intervento esterno, prima delle 20 settimane di gestazione. La sua incidenza è stimata tra il 28 e il 33% di tutte le gravidanze riconosciute, con una maggiore distribuzione del tasso di aborto in relazione all’aumento dell’età delle donne. I fattori di rischio sono molteplici e comprendo fattori anamnestici ed ambientali, patologie legate alla madre ed alterazioni genetiche dell’embrione. In particolare, le alterazioni cromosomiche dell’embrione sono causa di interruzione spontanea di gravidanza nel 50% dei casi e tra queste la percentuale maggiore è rappresentata dalle anomalie numeriche in cui si verificano variazioni del numero di cromosomi. Lo scopo di questa tesi è stato quello di identificare alcune delle principali anomalie cromosomiche numeriche, quale causa di aborto precoce, mediante l’indagine molecolare FISH (Fluorescent in situ hybridization) su campioni di tessuto fissati in formalina e inclusi in paraffina (FFPE). Questo lavoro si pone poi l’obiettivo di stabilire la presenza di correlazioni tra anomalie cromosomiche e aspetti isto-patologici osservati nei campioni al fine di definire determinate caratteristiche isto-morfologiche predittive della presenza di alterazioni cromosomiche. È stato inoltre importante il confronto dei risultati derivati dal nostro campione di studio con quanto riportato in letteratura. Materiali e metodi È stato effettuato uno studio osservazionale retrospettivo su campioni di materiale abortivo da interruzione spontanea di gravidanza del primo trimestre pervenuti da gennaio 2017 ad aprile 2021 alla UOSD Centro diagnostica ginecopatologica e patologia feto-perinatale dell’Istituto Giannina Gaslini di Genova sia da pazienti dell’Istituto stesso, sia da sedi regionali per la centralizzazione della malattia trofoblastica gestazionale. I campioni, costituiti principalmente da residui deciduali e coriali, sono stati inizialmente allestiti per l'esame isto-morfologico e successivamente selezionati e preparati per l'analisi mediante FISH. Il tessuto selezionato per eseguire la FISH deve contenere una porzione rappresentativa delle strutture coriali di origine embrionale. Per l’analisi del tessuto sono state eseguite, oltre alla colorazione di routine con ematossilina ed eosina, reazioni immunoistochimiche con marker per actina muscolare liscia, CD31, CD45, CD146, ck18, Ki67, p63, p57 e plap. Per l'analisi FISH è stato scelto un pannello per lo studio dei cromosomi sessuali e dei cromosomi autosomici 9, 13, 15, 16, 18, 21 e 22, principalmente coinvolti nell’eziologia della patologia abortiva. Risultati Da gennaio 2017 ad aprile 2021 sono stati studiati 471 casi di aborti spontanei del primo trimestre di cui 125 con sospetto di malattia trofoblastica. L'età media delle pazienti è di 36 anni. Mediante lo studio isto-morfologico dei tessuti corio-deciduali è stata confermata la diagnosi di aborto spontaneo del primo trimestre. In 194 campioni sono state osservate alterazioni morfologiche indicative della presenza di anomalie cromosomiche quali irregolarità della ramificazione dei villi e del rivestimento trofoblastico, forme villari bizzarre, presenza di inclusioni e/o invaginazioni del rivestimento trofoblastico, fenomeni degenerativi dello stroma (idrope e degenerazione cerea) e ridotta vascolarizzazione. In 260 campioni la causa di aborto spontaneo è stata attribuita ad altri fattori eziologici (flogosi, stati disglicemici materni, stati disendocrini, dismetabolici, stati disreattivi/autoimmuni) mentre 17 casi sono risultati non valutabili. L'analisi mediante FISH è stata eseguita su 447 campioni selezionati: in 24 casi non è stata richiesta per via dell'esiguità del tessuto coriale presente nel campione. A causa della scarsa visualizzazione dei segnali di fluorescenza non sono risultati valutabili 84 casi. Sono state individuate 166 anomalie cromosomiche (45,7%), causa di aborto spontaneo. In 108 campioni sono state osservate variazioni del numero di singoli cromosomi: trisomie e monosomie. In particolare, è stata osservata con maggiore frequenza la trisomia del cromosoma 16. Eventi di poliploidia sono stati evidenziati in 58 campioni, con la triploidia osservata con maggior frequenza. Due casi hanno mostrato la presenza di una doppia trisomia. In 117 casi l’assenza di particolari alterazioni morfologiche della componente coriale ha trovato corrispondenza con l’assenza di anomalie dei cromosomi indagati mediante la FISH. Allo stesso modo è stata osservata corrispondenza tra la presenza di alterazioni isto-architetturali dei villi e presenza di anomalie cromosomiche accertate dalla FISH in 85 campioni. In 80 casi la presenza di alterazioni a livello morfologico non è stata confermata dalla FISH mentre in 76 campioni risultati normali istologicamente è stata osservata la presenza di un’anomalia cromosomica. Nonostante queste discrepanze, l’associazione tra l’esame istologico di campioni di materiale abortivo e l’indagine mediante FISH è risultata statisticamente significativa (p<0,05). Conclusioni La patologia abortiva ha una elevata incidenza e un forte coinvolgimento psicologico per cui la diagnosi corretta ed esaustiva è di grande importanza. L'esame isto-morfologico dei campioni di materiale abortivo fissati in formalina e inclusi in paraffina è stato affiancato in questo studio all'esame mediante FISH per l'individuazione della presenza di determinate anomalie numeriche cromosomiche causa di aborto. La percentuale di anomalie cromosomiche osservate (45,7%) e il riscontro di una maggior frequenza della trisomia 16 tra le alterazioni del numero dei singoli cromosomi è in linea con quanto riportato dai dati in letteratura. Un dato importante che emerge da questo lavoro è l’associazione significativa tra le due metodiche utilizzate per la diagnosi, nonostante in diversi casi siano state osservate delle discordanze. La mancata conferma della presenza di anomalie mediante FISH nei casi in cui sono state osservate alterazioni isto-architetturali dei villi a livello istologico, può essere dovuta al limitato pannello utilizzato per lo studio dei cromosomi. Di più difficile interpretazione risulta la discordanza tra l’assenza di specifiche alterazioni a livello morfologico nei casi in cui la FISH mostra invece un’anomalia cromosomica numerica. In questi casi è possibile ipotizzare che l’alterazione non sia così grave da determinare una modificazione dell’architettura del tessuto. I risultati ottenuti da questa analisi mostrano che è opportuno affiancare all’esame istologico del tessuto abortivo l’analisi mediante FISH per fornire una diagnosi più completa che sia di supporto ai clinici e alle pazienti che vogliono pianificare future gravidanze. Ci spingono inoltre ad implementare la ricerca per ampliare ulteriormente la casistica e arricchire i pochi dati ad oggi presenti in letteratura riguardo la patologia abortiva spontanea. Un ulteriore spunto, avvalorato dall’esiguità dei dati in merito, consiste nell’approfondimento della ricerca sulle doppie trisomie che nella nostra casistica sono state evidenziate in 2 campioni.
Background and Objectives Spontaneous abortion, defined as loss of a pregnancy without outside intervention before 20 weeks gestation, has an incidence estimated between 28% and 33% of clinically recognized pregnancies. Many risk factors have been documented and approximately the 50% of spontaneous abortion is due to chromosomal anomalies, in particular numerical alterations, known as “aneuploidies”. The aim of this study was to assess the presence of numerical chromosomal abnormalities in formalin-fixed paraffin embedded (FFPE) abortive material by fluorescent in situ hybridization (FISH) and establish a possible correlation with spontaneous abortion events. Furthermore, another goal was to ascertain a correlation of chromosomal aneuploidies with histomorphology in order to identify those morphological features possibly predicting chromosomal abnormalities. Materials and Methods A retrospective observational study was performed on 471 samples collected from women who experienced a first trimester spontaneous abortion referring to the period between January 2017 and April 2021, at the Pathology Laboratory of Giannina Gaslini Institute. The mean age of patients was 36 years. Abortive specimens were routinely processed for histopathological diagnosis by hematoxylin/eosin staining and by a panel of immunohistochemistry markers: smooth muscle actin, CD31, CD45, CD146, ck 18, Ki67, p63, p57 and plap. Then, FISH analysis was performed thanks to a set of probes identifying both sex and autosomal chromosomes (9, 13, 15, 16, 18, 21 and 22) mainly involved in pathology of abortion. Results Histopathological examination of abortive material confirmed the spontaneous abortion diagnosis for all the 471 samples. In 194/471 (41.2%), we observed morphological alterations suggestive of chromosomal anomalies, including irregular chorionic villi branching, throphoblastic invagination and inclusion, stroma with edema and reduced vascularisation. For 260/471 (55.2%) abortive specimens, the cause of miscarriage was attributable to other factors, for example co-occurring pathological maternal conditions. For the remaining 17 abortive specimens the histomorphology could not explain the cause of abortion. FISH analysis was successfully performed on 363/471 (77.1%) samples and a total of 166 chromosomal aneuploidies were identified. Different chromosome alterations were found in 108/166 (65.1%) spontaneous abortion specimens and most of them were trisomy (mainly involving chromosome 16) and monosomy. Two cases showed a double trisomy. Poliploidy was observed in 58/166 (34.9%) samples. Comparison between histomorphology and FISH was possible in 358 samples: no histomorphology/FISH anomalies were found in 117 cases; on the contrary, for 85 samples was possible to appreciate both structural alterations of the villi and the presence of chromosomal abnormalities. Correlation between histomorphology of abortive material and analysis by FISH was statistically significant (p<0,05). However, we observed 156 discrepant samples: morphological alterations of chorionic villi were not confirmed by FISH in 80 cases, while a chromosomal aneuploidy was observed in 76 structurally normal samples. Conclusion In this study, histomorphology of abortive material in FFPE and FISH for detection of specific chromosomal aneuploidies, represented useful tools to establish the possible causes of miscarriage. The analysis of discordant cases further revealed that the combined use of both approaches was able to better clarify the mechanisms of abortion. Since few data are already existing in literature, the overall results provide a contribute to improve the knowledge about abortion diagnosis, really supportive to clinicians and patients management.