Набор половых хромосом синдром дауна
трисомии это хромосомное состояние людей, которые несут три хромосомы вместо нормальной пары. У диплоидов нормальная оболочка – две хромосомы, каждая из хромосомного дополнения, определяющего вид.
Изменение числа только в одной из хромосом называется анеуплоидией. Если бы оно охватывало изменения в общем количестве хромосом, это была бы настоящая плоидия или эуполидия. У человека есть 46 хромосом в каждой из его соматических клеток. Если у них одна трисомия, у них будет 47 хромосом..
Трисомии являются статистически частыми и представляют большие изменения для организма-носителя. Они также могут встречаться у людей и связаны со сложными заболеваниями или синдромами.
В человеке есть трисомии, известные всем. Наиболее посещаемым, частым и известным из всех является трисомия 21-й хромосомы, наиболее распространенная причина так называемого синдрома Дауна..
Есть и другие трисомии в человеке, которые представляют большую физиологическую цену для носителя. Среди них есть трисомия Х-хромосомы, которая представляет собой огромную проблему для женщины, которая страдает.
Любой живой эукариотический организм может представлять трисомию. В целом, у растений любое изменение количества хромосом (анеуплоидия) гораздо более вредно, чем увеличение количества хромосомного дополнения вида. У других животных, как правило, анеуплоидия также является причиной множества состояний.
индекс
- 1 Трисомия хромосомы 21 (синдром Дауна: 47, +21)
- 1.1 Описание и немного истории
- 1.2 Генетические причины заболевания
- 2 Проявление болезни
- 3 Диагностика и исследования в других живых системах
- 4 Трисомии половых хромосом у человека
- 4.1 Синдром тройного Х (47, XXX)
- 4.2 Синдром Кляйнфельтера (47, XXY)
- 4.3 Синдром XYY (47, XYY)
- 5 Трисомии в других организмах
- 6 Ссылки
Трисомия хромосомы 21 (синдром Дауна: 47, +21)
(Полная) трисомия хромосомы 21 у людей определяет наличие 47 хромосом в диплоидных соматических клетках. Двадцать две пары дают 44 хромосомы, а трио хромосомы 21 – еще три, одна из которых нештатная. То есть это хромосома, которая “закончилась”.
Описание и немного истории
Трисомия хромосомы 21 является наиболее распространенной анеуплоидией у людей. Таким же образом, эта трисомия также является наиболее частой причиной синдрома Дауна. Однако, хотя другие соматические трисомии встречаются чаще, чем хромосомы 21, большинство из них обычно более летальны на эмбриональных стадиях..
То есть эмбрионы с трисомией 21 могут прибыть при рождении, тогда как другие трисомные эмбрионы не могут. Кроме того, постнатальная выживаемость намного выше у детей с трисомией по 21 хромосоме из-за низкой частоты генов этой хромосомы..
Другими словами, существует немного генов, которые будут увеличены в количестве копий, потому что хромосома 21 является самой маленькой аутосомой из всех.
Синдром Дауна был впервые описан английским врачом Джоном Лэнгдоном Дауном в период с 1862 по 1866 год. Однако связь заболевания с 21 хромосомой была установлена сто лет спустя. В этих исследованиях участвовали французские исследователи Марта Готье, Раймон Турпен и Жером Лежен..
Генетические причины заболевания
Трисомия хромосомы 21 вызвана объединением двух гамет, один из которых является носителем более чем одной копии, полной или частичной, хромосомы 21. Это может происходить тремя способами..
В первом случае, у одного из родителей, не дизъюнкция хромосом 21 во время мейоза приводит к образованию гамет с двумя хромосомами 21 вместо одной. Не дизъюнкция означает «отсутствие разделения или сегрегации». Именно гамета может вызвать настоящую трисомию, если объединить другую гамету с одной копией хромосомы 21..
Другая менее частая причина этой трисомии – так называемая Робертсоновская транслокация. В нем длинный рычаг хромосомы 21 транслоцируется в другую хромосому (обычно 14). Объединение одной из этих гамет с другой нормальной приведет к появлению эмбрионов с нормальными кариотипами..
Тем не менее, будут дополнительные копии наследственного материала 21 хромосомы, что является достаточной причиной заболевания. Синдром также может быть вызван другими хромосомными аберрациями или мозаицизмом..
В мозаике индивидуум представляет клетки с нормальными кариотипами, чередующиеся с клетками с аберрантными кариотипами (трисомные для 21-й хромосомы).
Проявление болезни
Основной причиной синдрома Дауна является повышенная экспрессия некоторых ферментов из-за наличия трех копий генов на 21 хромосоме, а не двух.
Это увеличенное выражение приводит к изменениям в нормальной физиологии человека. Некоторые из затронутых ферментов включают супероксиддисмутазу и бета-синтазу. Многие другие связаны с синтезом ДНК, первичным метаболизмом и когнитивными способностями человека..
Болезнь проявляется на разных уровнях. Врожденные пороки сердца являются одними из наиболее важных, которые определяют продолжительность жизни тех, кто пострадал от трисомии..
Другие заболевания, от которых страдают больные люди, включают в себя, помимо прочего, нарушения желудочно-кишечного тракта, гематологические, эндокринные, оториноларингологические и скелетно-мышечные нарушения, а также нарушения зрения..
Неврологические расстройства также важны и включают легкие или умеренные трудности в обучении. У большинства взрослых людей с синдромом Дауна развивается болезнь Альцгеймера.
Диагностика и исследования в других живых системах
Предродовая диагностика Дауна может быть проведена несколькими способами. Это включает в себя ультразвук, а также отбор волос хориона и амниоцентез. Оба могут быть использованы для подсчета хромосом, но это представляет определенные риски.
Другие более современные анализы включают хромосомный анализ с помощью FISH, другие иммуногистологические методы и тесты генетического полиморфизма, основанные на амплификации ДНК с помощью ПЦР..
Изучение трисомии хромосомы 21 в системах грызунов позволило нам проанализировать синдром, не экспериментируя с людьми. Таким образом, отношения генотип / фенотип были надежно и надежно проанализированы.
Таким же образом стало возможным приступить к тестированию стратегий и терапевтических средств, которые могут быть использованы позже у людей. Наиболее успешной моделью грызунов для этих исследований оказалась мышь.
Трисомии половых хромосом у человека
Как правило, анеуплоидии половых хромосом имеют меньше медицинских последствий, чем у аутосом у людей. Самки человеческого вида XX, а самцы XY.
Наиболее распространенными сексуальными трисомиями у людей являются XXX, XXY и XYY. Очевидно, что не может быть лиц YY, не говоря уже о YYY. XXX лица морфологически являются женщинами, в то время как XXY и XYY являются мужчинами.
Синдром тройного Х (47, XXX)
Люди XXX в людях – женщины с дополнительной Х-хромосомой. Фенотип, связанный с состоянием, меняется с возрастом, но в целом взрослые люди имеют нормальный фенотип.
Статистически говоря, одна из каждой тысячи женщин XXX. Фенотипическая черта, характерная для женщин XXX, – это преждевременное развитие и рост, а также необычно длинные нижние конечности..
На других уровнях женщины XXX часто имеют нарушения слуха или развития речи. В конце подросткового возраста они обычно преодолевают проблемы, связанные с их социальной адаптацией, и улучшают качество своей жизни. Однако психические расстройства у женщин XXX чаще, чем у женщин XX.
У женщин одна из Х-хромосом инактивируется во время нормального развития человека. Считается, что женщины XXX инактивируют двух из них. Однако считается, что большая часть последствий трисомии связана с генетическим дисбалансом..
Это означает, что такая инактивация неэффективна или недостаточна, чтобы избежать различий в экспрессии определенных (или всех) генов. Это один из наиболее изученных аспектов заболевания с молекулярной точки зрения..
Как и в случае других трисомий, пренатальное обнаружение триплетной трисомии все еще основано на изучении кариотипа..
Синдром Кляйнфельтера (47, XXY)
Сказано, что эти люди – мужчины вида с дополнительной Х-хромосомой. Признаки анеуплоидии варьируются в зависимости от возраста человека, и обычно только в зрелом возрасте диагностируется состояние.
Это означает, что эта сексуальная анеуплоидия не приводит к таким сильным воздействиям, как вызванные трисомиями в аутосомных хромосомах..
XXY взрослые мужчины производят мало или нет сперматозоидов, яичек и маленького полового члена, и снижается либидо. Они выше среднего, но имеют меньше волос на лице и теле.
Они могут иметь увеличенную грудь (гинекомастию), уменьшенную мышечную массу и слабые кости. Назначение тестостерона обычно полезно при лечении некоторых эндокринологических аспектов, связанных с состоянием.
Синдром XYY (47, XYY)
Этот синдром испытывают мужчины вида человека (XY), которые имеют дополнительную Y-хромосому. Последствия присутствия дополнительной Y-хромосомы не так драматичны, как в других трисомиях.
Лица XYY фенотипически мужские, регулярно высокие, со слегка удлиненными конечностями. Они производят нормальное количество тестостерона и не представляют особых поведенческих или учебных проблем, как считалось в прошлом.
Многие люди XYY не знают своего хромосомного статуса. Они фенотипически нормальны и, кроме того, плодовиты.
Трисомии в других организмах
Влияние анеуплоидий на растения было проанализировано и сравнено с эффектом изменения эуплоидии. В общем, изменения в количестве одной или нескольких хромосом более вредны для нормального функционирования человека, чем изменения в полных наборах хромосом..
Как и в описанных случаях, дисбалансы в выражении, по-видимому, объясняют пагубные последствия различий.
ссылки
- Эро, Й., Делабар, Дж. М., Фишер, Э. М.С., Тибулевич, В.Л., Дж., Ю., Браулт, В. (2017) Модели грызунов в исследовании синдрома Дауна: влияние и будущее. Компания биологов, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
- khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Синдром Дауна (Трисомия 21) [Обновлено 2018 октября 27]. В кн .: StatPearls [Интернет]. Остров Сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing; 2018 янв. Доступно по адресу: ncbi.nlm.nih.gov
- Otter, M., Schrander-Stumpel, C.T., Curfs, L.M. (2010) Синдром тройного X: обзор литературы. Европейский журнал генетики человека, 18: 265-271.
- Папавассилиу, П., Чаралсавади, С., Рафферти, К., Джексон-Кук, С. (2014) Мозаика для трисомии 21: обзор. Американский журнал медицинской генетики, часть A, 167A: 26-39.
- Санторум М., Райт Д., Сингелаки А., Карагиоти Н., Николаидес К.Х. (2017) Точность комбинированного теста в первом триместре при скрининге трисомии 21, 18 и 13. Ультразвук в акушерстве и гинекологии, 49 : 714-720.
- Tartaglia, N.R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010). Обзор трисомии X (47, XXX). Сиротский журнал редких заболеваний, 5, ojrd.com
Источник
Генетика синдрома Дауна: кариотипКлинический диагноз синдрома Дауна обычно не представляет никаких трудностей. Тем не менее для подтверждения диагноза и предоставления базы для генетического консультирования необходимо кариотипирование. Хотя различия в конкретных вариантах кариотипа, ответственных за синдром Дауна, обычно имеют небольшое влияние на фенотип пациента, они существенны для определения риска повторения. Трисомия 21 при синдроме Дауна. Примерно у 95% всех пациентов с синдромом Дауна выявляют трисомию хромосомы 21, вызванную мейотическим нерасхождением 21 пары хромосом, как обсуждалось в предыдущей главе. Уже отмечено, что риск иметь ребенка с трисомией 21 увеличивается с возрастом матери, особенно после 30 лет. Мейотическая ошибка, ответственная за трисомию, обычно происходит в ходе материнского мейоза (около 90% случаев), преимущественно в первом делении, но около 10% случаев происходит в отцовском мейозе, обычно во втором делении. Робертсоновская транслокация при синдроме Дауна. Около 4% пациентов с синдромом Дауна имеют 46 хромосом, одна из которых — робертсоновская транслокация между хромосомой 21q и длинным плечом одной из других акроцентрических хромосом (обычно хромосомы 14 или 22). Транслоцированная хромосома заменяет одну из нормальных акроцентрических хромосом, и кариотип пациента с робертсоновской транслокацией между хромосомами 14 и 21 – 46,XX/XY,rob(14;21)(ql0;ql0),+21. Такая хромосома может также быть определена как der(14;21), на практике используют обе номенклатуры. В действительности пациенты с робертсоновской транслокацией, включающей хромосому 21, трисомны по генам, расположенным в длинном плече 21q. В отличие от стандартной трисомии 21, транслокационный синдром Дауна не показывает никакой связи с возрастом матери, но имеет сравнительно высокий риск повторения в семьях, если один из родителей, особенно мать, — носитель транслокации. По этой причине для точного генетического консультирования важно кариотипирование родителей и, возможно, других родственников.
Носители робертсоновской транслокации, включающей хромосомы 14 и 21, имеют только 45 хромосом; одна 14 и одна 21 отсутствуют и заменены транслоцированной хромосомой. Теоретически возможны шесть типов гамет, но три из них не могут привести к жизнеспособному потомству. Три типа гамет жизнеспособные, нормальные, сбалансированные и несбалансированные, имеющие как транслоцированную, так и нормальную хромосому 21. В комбинации с нормальной гаметой это может приводить к зачатию ребенка с транслокационным синдромом Дауна. Теоретически эти три типа гамет производятся в равных количествах, таким образом, теоретический риск ребенка с синдромом Дауна должен быть 1 к 3. Тем не менее расширенные популяционные исследования показали, что несбалансированные хромосомные наборы появляются только у 10-15% потомства матерей и только у нескольких процентов потомства отцов, несущих транслокации, включающие хромосому 21. Транслокация 21q21q при синдроме Дауна. Хромосомная транслокация 21q21q — хромосома, сформированная из двух длинных плеч хромосомы 21; бывает у нескольких процентов пациентов с синдромом Дауна. Считают, что они появляются как изохромосомы, а не робертсоновские транслокации. Большинство таких случаев возникают постзиготически, соответственно, риск повторения низкий. Тем не менее особенно важно убедиться, не является ли родитель носителем (возможно, мозаичным) данной транслокации, поскольку все гаметы носителя такой хромосомы должны также содержать 21q21q хромосому, с двойной дозой генетического материала хромосомы 21, или не иметь хромосомы 21 совсем. Потенциальное потомство, следовательно, неизбежно имеет или синдром Дауна, или нежизнеспособную моносомию 21. Мозаичные носители имеют повышенный риск повторения, таким образом, пренатальная диагностика необходима при всех последующих беременностях. Мозаичный синдром Дауна. Около 2% пациентов с синдромом Дауна — мозаики, обычно с популяциями нормальных клеток и с трисомией 21. Фенотип может быть мягче, чем при типичной трисомии 21. Вообще существует широкая изменчивость в фенотипах мозаичных пациентов, вероятно, отражая различные пропорции трисомных клеток у эмбриона на ранних стадиях развития. Возможно, пациенты с установленным мозаичным синдромом Дауна отражают только клинически более серьезные случаи, поскольку в легких случаях кариотипирование менее вероятно. Частичная трисомия 21 при синдроме Дауна. Очень редко синдром Дауна диагностируют у пациентов, имеющих трисомию только по части длинного плеча хромосомы 21, и еще реже выявляют пациентов с синдромом Дауна без цитогенетически видимой хромосомной аномалии. Такие случаи представляют определенный интерес, поскольку могут указывать, какая область хромосомы 21, вероятно, ответственна за специфические компоненты фенотипа синдрома Дауна и какие области могут утраиваться, не вызывая фенотипических проявлений. Хотя хромосома 21 содержит только несколько сотен генов, попытки согласовывать тройную дозу специфических генов со специфическими аспектами фенотипа синдрома Дауна пока имеют ограниченный успех. Наиболее примечательной стала идентификация области, критической для пороков сердца, наблюдаемых примерно у 40% пациентов с синдромом Дауна. Поиск конкретных генов, существенных для проявления фенотипа синдрома Дауна, среди случайно находящихся рядом с ними в хромосоме 21, — главная задача современных исследований, особенно на мышах в качестве модели. Потенциально перспективное направление — исследование генно-инженерных мышей с дополнительной дозой генов из хромосомы 21 человека (или даже с полной копией хромосомы 21). Такие мыши могут проявлять фенотипические аномалии в поведении, функциях мозга и формировании сердца. – Также рекомендуем “Причины синдрома Дауна. Риск рождения ребенка с трисомией 21″ Оглавление темы “Хромосомные аномалии”:
|
Источник
В природе человека – боязнь неизвестного, избегание его, игнорирование, неприятие. Но человек на то и существо мыслящее, чтобы суметь остановиться, присмотреться, увидеть и осознать.
Этих людей не так много, но они есть и они – среди нас. Уязвимые, ласковые и добрые – те, от кого порой отказываются сразу после рождения, а иногда и не дав родиться вовсе.
Сегодня мы говорим о солнечных детях и взрослых. О людях с синдромом Дауна.
Синдром Дауна по науке
Что такое синдром Дауна?
Цвет глаз и форма носа, пол и рост… Огромное число заметных глазу (а также менее очевидных) признаков обусловлены генами, которые передаются человеку его родителями. От папы и мамы каждый получает по половине всего генетического набора, «упакованного» в особые образования – хромосомы. В каждой клетке организма (за исключением половых) содержится полный генетический набор, представленный 23-мя парами хромосом.
Иногда в 21-й их паре появляется еще одна, т.е. хромосом здесь не 2, а 3. Эта так называемая трисомия по 21-й хромосоме и лежит в основе синдрома Дауна. Иногда присутствует не целая добавочная хромосома, а ее фрагменты.
Синдром был назван по имени английского врача Джона Дауна, описавшего его в 60-х годах XIX столетия. «Материальная основа» заболевания, а именно хромосомные изменения, была обнаружена лишь спустя почти 100 лет французским генетиком Жеромом Леженом.
Почему возникает синдром Дауна?
Причина возникновения этого недуга – хромосомная патология. Развивается она по разным механизмам. Например, появление «лишней» хромосомы возможно уже на этапе образования половых клеток в родительском организме. В этом случае все клетки будущего ребенка будут иметь эту добавочную хромосому.
В другом случае хромосомные нарушения появляются на ранних стадиях развития зародыша, т.е. при изначально нормальных половых клетках родителей. В этом случае генетический набор будет изменен лишь в некоторых тканях и органах ребенка. Это так называемый «мозаичный синдром Дауна».
Кто в группе риска?
В нее входят женщины, сами имеющие синдром Дауна (у мужчин с этим недугом зачастую отмечается бесплодие); женщины старше 30 лет; мужчины старше 42 лет; состоящие в близкородственных браках и ряд других.
Было показано, что такие факторы, как образ жизни, состояние здоровья, питание, привычки, образование, этническая принадлежность, влияния на возникновение генетической мутации не оказывают.
Мифы и правда о синдроме Дауна
«У страха глаза велики». Существует немало патологий, которым приписывают нехарактерные для них проявления. В этом плане синдром Дауна тоже не остался в стороне.
Алкоголь, курение, аморальный образ жизни. Употребление алкоголя даже одним из родителей способно привести к катастрофическим последствиям для плода. Однако в плане развития синдрома Дауна такой зависимости не показано. Иными словами, перечисленные факторы на факт его появления не влияют.
Этих детей невозможно обучать. Некоторые особенности в когнитивной и физической сфере действительно возможны, однако хоть и с определенным отставанием, эти дети учатся ходить, говорить, читать и писать.
Дети с синдромом Дауна склонны к агрессии. Все с точностью до наоборот: «солнечные дети» – это о них. В истории правонарушений люди с этим синдром не упоминаются.
Выбор есть всегда
По статистике ВОЗ, вне зависимости от страны, климата и социальной принадлежности с синдромом Дауна на свет появляется каждый 700-800 ребенок.
Сегодня любая женщина, вынашивающая ребенка, проходит неоднократные обследования, регламентированные официальными рекомендациями. Среди прочего обязательными являются тесты и на возможное наличие у ребенка синдрома Дауна. Это, в частности, анализы крови у беременной женщины и ультразвуковое исследование анатомических особенностей плода.
Зачем МРТ назначают беременным? Узнать здесь
Поскольку диагностика проводится на сравнительно ранних сроках беременности, при обнаружении у плода синдрома Дауна за женщиной оставляется право прерывания беременности.
Узнать стоимость и записаться на МРТ-исследование плода можно здесь
По данным исследователей из Англии, такое решение принимает большинство местных женщин, узнавших о наличии недуга.
По данным на 2009 год, в нашей стране каждый год на свет появляется примерно 2500 таких малышей. 85% семейных пар отказываются от ребенка, среди прочего и по советам сотрудников лечебного учреждения.
Не отмечается отказов от таких детей в скандинавских странах. В США многие семейные пары стоят в очереди на их усыновление.
Они решились
Что и говорить – выбор в этом случае действительно есть. Чего именно боится женщина, узнавшая о диагнозе, и потому прерывающая беременность или отказывающаяся от ребенка после рождения? Вероятно, у каждой семьи – свои страхи. Но ведь существуют и те, кто не отказался, а совсем наоборот – открыл свое сердце и стал любить малыша так сильно, как только может.
Таких людей на самом деле немало. Хотя Интернет и дал людям возможность быть «везде и в любое время», на виду все же больше люди «медийного пространства». У кого из известных – «солнечные дети»?
«Я мама особенного малыша. И мне очень хочется, чтобы все знали, что эти малыши – прекрасны. И чтобы все им помогали.» Уже во время беременности Эвелина Бледанс знала о том, что ребенок родится с синдромом Дауна. «Мы будем рожать в любом случае» – вердикт был окончательным и бесповоротным.
В 2016 году Эвелина презентовала «Синдром любви» – фонд, открытый при поддержке организации «Даунсайд Ап». Его миссия – помощь людям с синдромом Дауна.
«Фантастический, веселый ребенок! Моментально располагает к себе всех людей». Варя – особенная дочь Федора и Светланы Бондарчук. Именно особенная: дома слово «болезнь» не произносится.
А Маше, дочери Ирины Хакамады, нравятся танцы. Ее «сильная» сторона – художественное мышление. И если в точных науках девочка испытывает затруднения, то в образном видении мира, танцах, пении и рисовании все у нее замечательно.
Солнечные уязвимости
У некоторых малышей ощутимые проблемы выявляются уже при рождении (например, аномалии сердца, патология зрения, слуха). У других явных болезней нет, однако может быть ослаблен иммунитет.
У людей с синдромом Дауна чаще встречается болезнь Альцгеймера, острый миелоидный лейкоз. Кроме того, они имеют ряд анатомических и физиологических особенностей, делающих их более восприимчивыми в плане состояния здоровья. Среди них, например, сниженный слух; недостаточная проходимость верхних дыхательных путей, связанная с увеличением миндалин и аденоидов; ослабление функций щитовидной железы; пониженный тонус мышц; нередко встречается патология пищеварительной системы.
Как живут солнечные дети?
Воспитание и социальная адаптация детей с синдромом Дауна строятся с обязательным учетом особенностей их психического и физического развития. Большое значение имеет коррекционная психолого-педагогическая работа, направленная, среди прочего, на умение обслуживать себя без посторонней помощи, выполнять несложную бытовую работу. У детей развивают полезные поведенческие и коммуникативные навыки, учат выражать просьбу, суметь постоять за себя, избежать опасной ситуации и т.д.
А что же взрослые?
Они вступают в браки, у многих из них могут быть дети (в основном у женщин). Есть данные о повышенном риске рождения ребенка с таким синдромом или иными нарушениями от женщины, которая сама имеет такой синдром.
Сколько лет живут люди с синдромом Дауна? Продолжительность их жизни долгое время оставалась сравнительно короткой – в частности из-за иногда встречающихся у них патологий сердца и ослабленного иммунитета. В настоящее время она увеличилась и составляет более 50 лет.
И в заключение
А заключения не будет. Будет продолжение – продолжение жизни, полной понимания, принятия и самое главное – любви.
Текст: Энвер Алиев
Источник