Down sindrom trisomija i spolni kromosomi



trisomija to je kromosomsko stanje pojedinaca koji nose tri kromosoma umjesto normalnog para. U diploidima je normalna ovojnica dva kromosoma svaki od kromosomskog komplementa koji definira vrstu.

Promjena broja u samo jednom kromosomu naziva se aneuploidija. Ako bi obuhvatila promjene u ukupnom broju kromosoma, to bi bila prava ploidnost ili eupolid. Ljudsko biće ima 46 kromosoma u svakoj od svojih somatskih stanica. Ako imaju jednu trisomiju imat će 47 kromosoma.

Trizomije su statistički često česte i predstavljaju velike promjene za organizam nosioca. Mogu se pojaviti i kod ljudi i povezani su sa složenim bolestima ili sindromima.

U čovjeku postoje trizomije koje svi poznaju. Najzastupljeniji, najčešći i najpoznatiji je trizomija kromosoma 21, najčešći uzrok takozvanog Downovog sindroma.

Postoje i druge trisomije u ljudskom biću koje predstavljaju veliki fiziološki trošak za nosioca. Među njima imamo trisomiju X kromosoma, što predstavlja veliki izazov za ženu koja pati.

Svaki živi eukariotski organizam može predstavljati trisomiju. Općenito, u biljkama je svaka promjena u broju kromosoma (aneuploidija) mnogo štetnija od povećanja broja kromosomskih komplementa vrste. Kod drugih životinja, kao opće pravilo, aneuploidije su također uzrok višestrukih stanja.

indeks

  • 1 Trisomija kromosoma 21 (Down sindrom: 47, +21)
    • 1.1 Opis i malo povijesti
    • 1.2. Genetski uzroci bolesti
  • 2 Pojava bolesti
  • 3 Dijagnoza i studije u drugim živim sustavima
  • Trisomije spolnih kromosoma u ljudi
    • 4.1 Sindrom trostrukog X (47, XXX)
    • 4.2 Kleinefelterov sindrom (47, XXY)
    • 4.3 XYY sindrom (47, XYY)
  • 5 Trisomije u drugim organizmima
  • 6 Reference

Trisomija kromosoma 21 (Downov sindrom: 47, +21)

(Kompletna) trisomija kromosoma 21 kod ljudi određuje prisutnost 47 kromosoma u diploidnim somatskim stanicama. Dvadeset i dva para osiguravaju 44 kromosoma, dok trio kromosoma 21 osigurava još tri, od kojih je jedan prekobrojan. To jest, kromosom je "gotov".

Opis i malo povijesti

Trisomija kromosoma 21 najčešća je aneuploidija kod ljudi. Isto tako, ova trisomija je i najčešći uzrok Down sindroma. Međutim, iako su druge somatske trisomije češće od onih u kromosomu 21, većina je obično smrtonosnija u embrionalnim stadijima..

To jest, embriji s trisomijama 21 mogu doći do rođenja, dok drugi trisomijski embriji ne mogu. Osim toga, postnatalno preživljavanje je mnogo veće kod djece s trisomijom na kromosomu 21 zbog niske frekvencije gena ovog kromosoma.

Drugim riječima, postoji nekoliko gena koji će se povećati u broju kopija jer je kromosom 21 najmanji autosom od svih.

Downov sindrom prvi je put opisao engleski liječnik John Langdon Down u razdoblju od 1862. do 1866. Međutim, povezanost bolesti s kromosomom 21 uspostavljena je stotinu godina kasnije. Francuski istraživači Marthe Gautier, Raymond Turpin i Jèrôme Lejeune sudjelovali su u tim istraživanjima.

Genetski uzroci bolesti

Trisomija kromosoma 21 uzrokovana je sjedinjavanjem dvije gamete, od kojih je jedna nositelj više od jedne kopije, ukupno ili djelomično, kromosoma 21. Postoje tri načina na koja se to može dogoditi..

U prvom slučaju, kod jednog od roditelja, ne-disjunkcija kromosoma 21 tijekom mejoze uzrokuje nastanak gameta s dva kromosoma 21 umjesto jednog. Ne-disjunkcija znači "nedostatak razdvajanja ili segregacije". To je gameta koja može izazvati istinsku trisomiju spajanjem drugog gameta s jednom kopijom kromosoma 21.

Još jedan manje čest uzrok ove trizomije je ono što se naziva Robertsonianska translokacija. U njemu se duga ruka kromosoma 21 premješta u drugi kromosom (obično 14). Sjedinjavanje jedne od ovih gameta s drugom normalnom će dovesti do embriona s normalnim kariotipom.

Međutim, bit će dodatnih kopija nasljednog materijala kromosoma 21, koji je dovoljan uzrok bolesti. Sindrom može biti uzrokovan i drugim kromosomskim aberacijama ili mozaicizmom.

U mozaiku pojedinac predstavlja stanice s normalnim kariotipom, naizmjenično sa stanicama s aberantnim kariotipima (trisomski za kromosom 21)..

Manifestacija bolesti

Osnovni uzrok Downovog sindroma je povećana ekspresija nekih enzima zbog postojanja tri kopije gena na kromosomu 21, umjesto dva.

Ta povećana ekspresija dovodi do promjena u normalnoj fiziologiji pojedinca. Neki od zahvaćenih enzima uključuju cistaciju superoksid dismutaze i beta-sintaze. Mnogi drugi su vezani za sintezu DNA, primarni metabolizam i kognitivni kapacitet pojedinca.

Bolest se manifestira na različitim razinama. Kongenitalni defekti srca su neki od najvažnijih koji određuju životni vijek onih koji su pogođeni trisomijom..

Ostala stanja koja pogađaju bolesne pojedince uključuju abnormalnosti gastrointestinalnog trakta, hematološke, endokrine, otorinolaringološke i muskuloskeletne poremećaje, kao i vizualne abnormalnosti među ostalima..

Neurološki poremećaji su također važni i uključuju blage do umjerene poteškoće u učenju. Većina odraslih osoba s Down sindromom razvija Alzheimerovu bolest.

Dijagnoza i studije u drugim živim sustavima

Prenatalna dijagnostika Downa može se provesti na nekoliko načina. To uključuje ultrazvuk, kao i uzorkovanje korionske kose i amniocenteze. Obje se mogu koristiti za brojanje kromosoma, ali predstavljaju određene rizike.

Ostali suvremeniji testovi uključuju kromosomsku analizu pomoću FISH, druge imunohistološke tehnike i testove genetskog polimorfizma temeljene na amplifikaciji DNA pomoću PCR.

Proučavanje trisomije kromosoma 21 u sustavima glodavaca omogućilo nam je analizu sindroma bez eksperimentiranja s ljudima. Na taj način se genotip / fenotipski odnosi sigurno i pouzdano analiziraju.

Na isti način, bilo je moguće pristupiti testiranju strategija i terapijskih sredstava koja se kasnije mogu koristiti kod ljudi. Pokazalo se da je najuspješniji model glodavaca za ove studije miš.

Trisomije spolnih kromosoma u ljudi

Općenito, aneuploidije spolnih kromosoma imaju manje medicinskih posljedica od onih kod autosoma kod ljudi. Ženke ljudske vrste su XX, a mužjaci XY.

Najčešće seksualne trisomije kod ljudi su XXX, XXY i XYY. Očito, ne mogu biti pojedinci YY, a kamoli YYY. XXX jedinki morfološki su ženke, dok su XXY i XYY mužjaci.

Sindrom trostrukog X (47, XXX)

XXX osoba u ljudi su ženke s dodatnim X kromosomom. Fenotip povezan s tim stanjem varira s godinama, ali općenito odrasli pojedinci imaju normalan fenotip.

Statistički gledano, jedna od tisuću žena je XXX. Fenotipska osobina koja je uobičajena kod XXX žena je preuranjeni razvoj i rast, te neobično duge donje ekstremitete.

Na drugim razinama, XXX žene često imaju poremećaje u slušnom ili jezičnom razvoju. Na kraju adolescencije obično prevladavaju probleme vezane uz njihovu društvenu prilagodbu i poboljšavaju kvalitetu života. Međutim, psihijatrijski poremećaji u XXX žena su češći nego kod XX žena.

Kod ženki, jedan od X kromosoma je inaktiviran tijekom normalnog razvoja pojedinca. Vjeruje se da XXX žene inaktiviraju dva od njih. Međutim, vjeruje se da je većina posljedica izvedenih iz trisomije posljedica genetske neravnoteže.

To znači da takva inaktivacija nije učinkovita ili dovoljna da se izbjegnu razlike u ekspresiji određenih (ili svih) gena. To je jedan od najistraživanijih aspekata bolesti s molekularnog stajališta.

Kao iu slučaju drugih trisomija, prenatalna detekcija trostrukog X trisomije još uvijek se temelji na istraživanju kariotipa.

Kleinefelterov sindrom (47, XXY)

Rečeno je da su ti pojedinci mužjaci vrste s dodatnim X kromosomom. Znakovi aneuploidije variraju s dobi pojedinca, a obično se dijagnosticira samo kada su odrasli.

To znači da ova seksualna aneuploidija ne dovodi do tako velikih učestalosti kao što su one uzrokovane trisomijama u autosomnim kromosomima..

XXY odrasli mužjaci proizvode malo ili nimalo sperme, testisa i malog penisa i smanjenog libida. Oni su viši od prosjeka, ali imaju i manje dlake na licu i tijelu.

Mogu imati povećane grudi (ginekomastija), smanjenu mišićnu masu i slabe kosti. Primjena testosterona je obično korisna u liječenju nekih endokrinoloških aspekata vezanih uz stanje.

XYY sindrom (47, XYY)

Ovaj sindrom doživljavaju muškarci ljudske vrste (XY) koji imaju dodatni Y kromosom. Posljedice prisutnosti dodatnog Y kromosoma nisu tako dramatične kao one koje se vide u drugim trisomijama.

Pojedinci XYY su fenotipski muški, redovito visoki, s blago izduženim udovima. Oni proizvode normalnu količinu testosterona i ne predstavljaju posebne probleme u ponašanju ili učenju kao što su mislili u prošlosti.

Mnogi pojedinci XYY nisu svjesni svog kromosomskog statusa. Oni su fenotipski normalni, a osim toga, plodni.

Trisomije u drugim organizmima

Analiziran je utjecaj aneuploidija na biljke i uspoređen s učinkom promjene euploidije. Općenito, promjene u broju jednog ili manje kromosoma štetnije su za normalno funkcioniranje pojedinca od promjena u kompletnim skupovima kromosoma..

Kao iu opisanim slučajevima, neravnoteže u izražavanju čini se odgovornim za štetne učinke razlika.

reference

  1. Herault, Y., Delabar, J.M., Fisher, E. M.C., Tybulewicz, V.L.J., Yu, E., Brault, V. (2017) Modeli glodavaca u istraživanju Down sindroma: utjecaj i budućnost. Društvo biologa, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
  2. khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Downov sindrom (trisomija 21). U: StatPearls [Internet]. Otok blaga (FL): StatPearls Publishing; 2018. siječnja. Dostupno na: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Otter, M., Schrander-Stumpel, C.T., Curfs, L.M. (2010) Triple X sindrom: pregled literature. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
  4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Mozaizam za trisomiju 21: pregled. American Journsl of Medical Genetics, Dio A, 167A: 26-39.
  5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Točnost kombiniranog testa prvog trimestra u probiranju trisomija 21, 18 i 13. : 714-720.
  6. Tartaglia, N.R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Pregled trisomije X (47, XXX). Časopis za rijetke bolesti Orphanet, 5, ojrd.com