Ce este o aberație cromozomială? | Cromozomi

Ce este o aberație cromozomială?

Aberația cromozomială structurală corespunde practic definiției mutației cromozomiale (vezi mai sus). Dacă cantitatea de material genetic rămâne aceeași și este distribuită doar diferit, aceasta se numește aberație echilibrată. Acest lucru se face adesea prin translocare, adică prin transferul unui segment cromozomial către alt cromozom.

Dacă acesta este un schimb între doi cromozomi, se numește translocație reciprocă. Deoarece doar aproximativ 2% din genom este necesar pentru a produce proteine, probabilitatea ca o astfel de genă să fie localizată la punctul de întrerupere și astfel să-și piardă funcția sau să fie afectată în ea este foarte scăzută. Prin urmare, o astfel de aberație echilibrată trece adesea neobservată și se transmite de-a lungul mai multor generații.

Cu toate acestea, acest lucru poate duce la o distribuție defectuoasă a cromozomi în timpul dezvoltării celulelor germinale, ceea ce poate duce la infertilitate, spontan avort sau chiar descendenți cu o aberație dezechilibrată. O aberație dezechilibrată poate apărea și spontan, adică fără antecedente familiale. Probabilitatea ca un copil cu aberație dezechilibrată să se nască viu depinde puternic de cromozomi afectate și variază între 0 și 60%.

Acest lucru are ca rezultat pierderea (= ștergerea) sau dublarea (= duplicarea) unui segment de cromozom. În acest context, se vorbește și despre mono- și trisomii parțiale. În unele cazuri, acestea apar împreună în două regiuni diferite, prin care monosomia parțială este de obicei mai decisivă pentru apariția simptomelor clinice.

Exemple proeminente de ștergere sunt sindromul plânsului de pisică și sindromul cornului de cerb de lup. Se vorbește despre o microdelecție dacă modificarea nu mai poate fi detectată cu microscopul cu lumină, adică dacă este pierderea uneia sau a câtorva gene. Acest fenomen este considerat a fi cauza Sindromul Prader-Willi si Sindromul Angelman și este puternic legat de dezvoltarea retionoblastomului.

Un caz special este translocația Robertson: Aici doi cromozomi acrocentrici (13, 14, 15, 21, 22) se unesc la centromer și formează un singur cromozom după pierderea brațelor scurte (vezi structura). Deși acest lucru are ca rezultat un număr redus de cromozomi, se numește o aberație echilibrată, deoarece pierderea brațelor scurte poate fi compensată bine cu acești cromozomi. Și aici, efectele sunt adesea vizibile numai în generațiile următoare, deoarece există o probabilitate foarte mare de avorturi spontane sau de copii vii cu o trisomie.

Dacă există două pauze într-un singur cromozom, este posibil ca segmentul intermediar să fie introdus în cromozom rotit cu 180 °. Acest proces, cunoscut sub numele de inversiune, este dezechilibrat numai dacă ruptura se află într-o genă activă (2% din totalul materialului genetic). În funcție de centromerul se află în interiorul sau în afara segmentului inversat, este o inversare peri- sau paracentrică.

Aceste modificări pot contribui, de asemenea, la distribuția inegală a materialului genetic către celulele germinale. Inversia paracentrică, în care centromerul nu se află în segmentul inversat, poate avea ca rezultat și celule germinale cu doi sau niciun centromer. Ca rezultat, cromozomul corespunzător se pierde în primele diviziuni celulare, ceea ce duce aproape sigur la avort.

Inserția se referă la inserarea unui fragment de cromozom în altă locație. Și aici, descendenții sunt afectați în primul rând într-un mod similar. Un cromozom inelar poate apărea în special după o ștergere a pieselor finale.

Tipul și dimensiunea secvențelor sunt decisive pentru severitatea simptomelor. În plus, acest lucru poate duce la distribuție defectuoasă și, astfel, la tipuri de mozaic în celulele corpului. Dacă cromozomul metafazic se separă incorect în timpul diviziunii celulare, pot rezulta izocromozomi.

Acestea sunt doi cromozomi exact identici care constau doar din brațe lungi sau doar din brațe scurte. În cazul cromozomului X, acest lucru se poate manifesta ca un Ulrich sindromul Turner (monozomia X). Trisomia 21, mai cunoscută sub numele de Sindromul Down, este probabil cea mai frecventă aberație numerică cromozomială în rândul nașterilor vii, sexul masculin fiind afectat ușor mai frecvent (1.3: 1).

Probabilitatea apariției trisomiei 21 depinde de diverși factori demografici, cum ar fi vârsta medie a mamelor la naștere și variază ușor de la o regiune la alta. Trisomia 21 apare în 95% din cazuri ca urmare a unei erori de diviziune în meioză (diviziunea celulelor germinale), și anume nondisjunctiunea, adică eșecul separării cromatidelor surori. Acestea sunt cunoscute sub numele de trisomii libere și sunt produse în 90% din cazuri la mamă, 5% la paternă și încă 5% la genomul embrionar.

Alte 3% sunt cauzate de translocații dezechilibrate fie pe cromozomul 14, fie ca 21; 21 translocație, rezultând un cromozom normal și un dublu 21. Restul de 2% sunt tipuri de mozaic în care trisomia nu s-a format în celulele germinale și, prin urmare, nu afectează toate celulele corpului. Tipurile de mozaic sunt adesea atât de ușoare încât pot rămâne complet nedetectate pentru o lungă perioadă de timp.

În orice caz, trebuie efectuată o examinare cromozomială pentru a distinge trisomia liberă simptomatic identică de trisomia de translocație posibil moștenită. Apoi poate fi efectuată o anamneză familială a generațiilor anterioare. Trisomia 13 sau sindromul are o frecvență de 1: 5000 și este mult mai rar decât Sindromul Down.

Cu toate acestea, cauzele (trisomii libere, translocații și tipuri de mozaic) și distribuția procentuală a acestora sunt în mare parte identice. Teoretic, aproape toate cazurile ar putea fi diagnosticate prenatal de către ultrasunete sau testul PAPP-A. Cu toate acestea, deoarece testul PAPP-A nu este neapărat o examinare de rutină, aproximativ 80% din cazuri în Europa Centrală sunt diagnosticate înainte de naștere.

Deja în ultrasunete, o întârziere a creșterii, o despicătură bilaterală buze iar palatul și ochii neobișnuit de mici (microftalmie) pot fi detectați. În plus, malformații ale forebrain- și față de severitate variabilă sunt de obicei prezente (holoprosencefalie). În timp ce în forma lobară separarea emisferelor cerebrale este aproape completă și se creează ventriculii laterali, în forma semilobară adesea doar partea posterioară a creier este separat și lipsesc ventriculii laterali.

În forma cea mai severă, forma alobarică, nu există deloc o separare a emisferelor cerebrale. Sugarii cu forma semi- sau alobarică mor de obicei imediat după naștere. După o lună, rata mortalității este de aproximativ 50% din nașterile vii.

Până la vârsta de 5 ani, rata mortalității crește la 90% pentru trisomia 13. Datorită malformațiilor din creier, în majoritatea cazurilor, pacienții rămân la pat și nu pot vorbi tot restul vieții, motiv pentru care sunt dependenți de îngrijirea completă. În plus, pot apărea și manifestări fizice extinse ale Trismoie 13.

Practic, trisomia 16 este cea mai frecventă trisomie (aproximativ 32% din toate trisomiile), dar copiii vii cu trisomia 16 sunt foarte rare. În general, nașterile vii apar doar cu trisomii parțiale sau tipuri de mozaic. Din acest motiv, printre trisomii, este cel mai frecvent responsabil pentru nașteri mortale: 32 din 100 avorturi spontane datorate aberațiilor cromozomiale se datorează acestei forme de trisomie.

Prin urmare, în principal prenatal, adică prenatal, caracteristicile detectabile au fost documentate. Merită menționate aici sunt diverse inimă defecte, creșterea încetinită, o singură cordon ombilical arteră (altfel dublă) și creșterea transparenței nucale, care se explică prin acumularea de lichid datorită sistemului limfatic încă nu dezvoltat complet și elasticității crescute a pielii în această zonă. În plus, fiziologic hernie ombilicala, adică deplasarea temporară a unei mari părți a intestinului prin buric către exterior, adesea nu regresează corect, ceea ce se numește omfalocel sau cordon ombilical hernie.

O contractură de flexie cu degetele încrucișate poate fi, de asemenea, adesea detectată de ultrasunete. La puținele nașteri vii, este evidentă o hipotonie musculară generalizată, adică o slăbiciune musculară generală. Acest lucru duce la slăbiciunea consumului de alcool și poate însemna că sugarul trebuie hrănit artificial.

Cei patru-deget brazda, care este atât de caracteristică trisomiilor, apare și ea frecvent. Și aici, frecvența apariției trisomiei este direct legată de vârsta mamei. Sindromul Edwards, trisomie 18, apare cu o frecvență de 1: 3000.

Diagnosticul prenatal este similar cu cel al sindromului: și aici, aceleași examinări ar face posibilă găsirea tuturor persoanelor afectate înainte de naștere. Cauzele și distribuția lor pot fi comparate cu alte trisomii (vezi trisomia 21). În plus, apar și trisomii parțiale trisomie 18, care, la fel ca tipurile de mozaic, duc la cursuri clinice considerabil mai ușoare.

Dismorfia asociată este, de asemenea, extrem de caracteristică în sindromul Edwards: pacienții au deja o greutate corporală puternic redusă la naștere cu 2 kg (normal: 2.8-4.2 kg), o frunte largă în retragere, o jumătate inferioară a feței în general subdezvoltată, cu o mică gură deschidere, îngustă pleoapă crăpături și urechi rotite înapoi, de formă schimbată (ureche faună). În plus, partea din spate a cap, care este neobișnuit de puternic dezvoltat pentru un nou-născut, este vizibil. coaste sunt neobișnuit de înguste și fragile.

Nou-născuții au, de asemenea, o tensiune permanentă (tonus) a întregii musculaturi, care, totuși, se retrage la supraviețuitori după primele săptămâni. De asemenea, este caracteristică încrucișarea celui de-al doilea și al cincilea deget peste cel de-al treilea și al patrulea, când degetele sunt toate lovite, în timp ce picioarele sunt neobișnuit de lungi (trecute), au un toc deosebit de pronunțat, atrofiat unghiile de la picioare și un deget mare de la capăt. Malformațiile severe ale organelor sunt frecvente și apar de obicei în combinație: inimă și rinichi defecte, defectarea (malrotarea) intestinului, aderențe ale peritoneu (comuna mesenterium), o închidere a esofagului (atrezia esofagiană) și multe altele.

Datorită acestor malformații, rata mortalității este de aproximativ 50% în primele 4 zile, doar aproximativ 5-10% vor trăi peste un an. Supraviețuirea până la maturitate este excepția absolută. În orice caz, o reducere a inteligenței este foarte pronunțată și nu poate vorbi, este așezată la pat și incontinentă, adică complet dependentă de ajutorul din exterior.

• Trisomia 18 (sindrom Edwards)
• Trisomia 18 la nenăscut

Trisomia X este cea mai discretă formă de aberație numerică cromozomială, aspectul persoanelor afectate, care sunt în mod logic toate femei, nu diferă foarte mult de celelalte femei. Unele dintre ele sunt vizibile deoarece sunt deosebit de înalte și au trăsături faciale oarecum „plinuțe”. Dezvoltarea mintală poate fi, de asemenea, în mare măsură normală, variind de la limita normală la întârzierea mentală ușoară.

Cu toate acestea, acest deficit de inteligență este ceva mai sever decât în ​​celelalte trisomii ale cromozomilor sexuali (XXY și XYY). Cu o frecvență de 1: 1000, de fapt nu este atât de rar. Cu toate acestea, deoarece trisomia nu este însoțită de obicei de simptome semnificative clinic, o mare parte a femeilor cu boală nu va fi probabil diagnosticată niciodată în timpul vieții lor.

Purtătorii sunt de obicei descoperiți întâmplător în timpul unei clarificări familiale sau a unui diagnostic prenatal. Fertilitatea poate fi ușor redusă, iar rata aberațiilor cromozomiale sexuale în generația următoare poate fi ușor crescută, astfel încât se recomandă consiliere genetică dacă doriți să aveți copii. Ca și în cazul celorlalte trisomii, trisomia X este cel mai frecvent cauzată ca o trisomie liberă, adică de o lipsă de diviziune (nedisjunctie) a cromatidelor surori.

Și aici apare de obicei în timpul maturării celulelor ovale materne, prin care probabilitatea crește odată cu vârsta. Sindromul X fragil sau sindromul Martin Bell este mai frecvent la bărbați, deoarece aceștia au un singur cromozom X și, prin urmare, sunt mai afectați de schimbare. Dintre nașterile vii de sex masculin dintr-un an, apare cu o frecvență de 1: 1250 și, prin urmare, este cea mai frecventă formă de întârziere mintală nespecifică, adică a tuturor dizabilităților mentale care nu pot fi descrise de un sindrom specific cu semne tipice.

Sindromul X fragil poate apărea și la fete, de obicei într-o formă oarecum mai slabă, care se datorează inactivării accidentale a unuia dintre cromozomii X. Cu cât este mai mare proporția cromozomului X sănătos oprit, cu atât simptomele sunt mai severe. Cu toate acestea, majoritatea femeilor sunt purtătoare ale premutației, care nu provoacă încă simptome clinice, dar crește masiv probabilitatea de mutație completă la fiii lor.

În cazuri foarte rare, bărbații pot fi, de asemenea, purtători ai premutației, pe care apoi le pot transmite exclusiv fiicelor, care sunt, de obicei, și sănătoase din punct de vedere clinic (paradoxul Sherman). Sindromul este declanșat de un număr extrem de crescut de triplete CGG (o anumită secvență de bază) în gena FMR (fragil-site-mental-retardation). În loc de 10-50 de exemplare, premutația conține 50-200 de exemplare și 200-2000 de exemplare atunci când este complet dezvoltată.

La microscopul cu lumină, acest lucru pare a fi un fractură în brațul lung, care a dat numele sindromului. Acest lucru duce la oprirea genei afectate, care la rândul său provoacă simptomatologia. Persoanele afectate prezintă o dezvoltare încetinită a vorbirii și mișcării și pot prezenta anomalii comportamentale care pot merge în direcția hiperactivității, dar și autism.

Anomaliile pur externe (semne dismorfice) sunt o față lungă cu bărbie proeminentă și urechi proeminente. Cu pubertate, puternic mărită testicule (macroorchidia) și o înrăutățire a trăsăturilor faciale. Dintre femeile purtătoare ale premutației există o ușoară acumulare de anomalii psihologice și o deosebit de precoce menopauza.