Анатомия-Лексикон

Хромозомна аберация - какво означава това?

Въведение - какво е хромозомна аберация?

Хромозомната аберация описва отклонение от нормалната човешка хромозомна структура. Нормалният човешки хромозомен набор има 23 хромозомни двойки от същия тип, които съдържат целия генетичен материал. Хромозомната аберация може да бъде както числено, така и структурно отклонение на хромозомния набор.

Хромозомните аберации са най-честата причина за пренатален спонтанен аборт. Съществуват обаче и жизнеспособни форми на хромозомни аберации, като синдрома на Даун (Тризомия 21) или синдром на Klinefelter (XXY синдром).

Хромозомна аберация може да бъде разпозната чрез създаване на кариограма. Това може да се сравни със здравословна кариограма, така че веднага да се забележат отклонения.

Прочетете повече за това под: Хромозомна мутация

Какво представляват числените хромозомни аберации?

Числовите хромозомни аберации описват набор от хромозоми, които имат различен брой хромозоми. Отделни хромозоми могат да бъдат дублирани или липсващи (Анеуплоидия) или пълният набор от хромозоми се дублира (Полиплоидия).

Най-известната и най-разпространена числена хромозомна аберация е тризомия 21 (синдром на Даун). При това заболяване 21-ва хромозома присъства в три екземпляра. Шансът да се роди дете с тризомия 21 се увеличава с възрастта на майката. Деца със синдром на Даун се провалят:

Нисък ръст
Бразди с четири пръста
(Монголоидни) оси на клепачите, които се простират косо навън
намалени двигателни умения и интелигентност

По-специално умствената изостаналост варира значително при отделните пациенти, така че индивидуалното лечение, подкрепа и грижи са на преден план.

Продължителността на живота се намалява минимално само чрез тризомия 21. Такъв е случаят с други форми на тризомия, като тризомия 13 (Синдром на Патау) и тризомия 18 (Синдром на Едуардс) не е така, тук продължителността на живота е по-малка от една година.

Други числени хромозомни отклонения, които засягат половите хромозоми, са синдром на Klinefelter и синдром на Ullrich-Turner.

Синдромът на Klinefelter засяга мъжете. Вместо една, те имат две Х хромозоми. Най-забележимият симптом е висок ръст, причинен от липса на тестостерон.

При синдрома на Търнър засегнатите жени нямат Х хромозома. Поради липсата на естроген и гестаген, съединителната тъкан расте през яйчниците и жените остават стерилни за цял живот.

Прочетете повече за това на: Тризомия 13 при нероденото дете

Какво представляват структурните хромозомни аберации?

Структурните хромозомни аберации са отклонения от хромозомите по отношение на тяхната структура. За разлика от числените хромозомни аберации, нормалният брой хромозоми (23 хомоложни двойки, общо 46 хромозоми) се запазва. Има няколко форми на структурни хромозомни аберации, като:

ИЗТРИВАНЕ: В случай на делеция се губи хромозомен сегмент и по този начин част от генетичния материал. Това е пример за такова заболяване Синдром на котешки писък. Такива деца се открояват с висок писък, често са с нисък ръст, имат слабо развити мускули и малка глава.
Синдромът на Wolf-Hirschhorn също се причинява от заличаване. Характерното за това заболяване са многобройните пристъпи на епилепсия при пациента.
ТРАНСЛОКАЦИЯ: Друга структурна хромозомна аберация е транслокацията. Тук хромозомният сегмент се измества към друга, нехомоложна хромозома. След това се прави разлика между реципрочна и нереципрочна транслокация.
ОБРАТНО: Инверсията описва структурна хромозомна аберация, при която хромозомният сегмент е обърнат.

Като цяло се прави разлика между балансирана и небалансирана хромозомна промяна в структурните хромозомни аберации. Балансираният няма стойност за болестта за потребителя, докато небалансираният води до физически симптоми.

Може да се интересувате и от: Хромозомен комплект

Причини за хромозомна аномалия

Има различни причини за числените и структурните хромозомни аберации. Числовата хромозомна аберация има различен брой хромозоми, при което самите хромозоми изглеждат нормални.

В a Анеуплоидия ако единични хромозоми се дублират или липсват, като например при тризомия 21. Най-честата причина за това е недизюнкция (Неразделяне) на хромозомите по време на мейоза. Мейозата има функцията да произвежда зародишни клетки. Те съдържат една хроматидна хромозома като генетичен материал, който е на разположение за оплождане.

Ако хомоложните хромозоми не са разделени (Мейоза I.) или до неразделяне на сестринските хроматиди (Мейоза II), в зародишната клетка има две хроматиди. Ако тази яйцеклетка е оплодена, клетката има общо три хроматиди и една говори за една Тризомия.

В случай на структурни хромозомни аберации, причината не се крие в отделите на мейозата. При този тип хромозомни аберации хромозомният набор се състои от желаните 23 хомоложни хромозомни двойки, въпреки че отделните хромозоми имат различна структура.

Това отклонение може например да бъде генната мутация, описана по-горе:

Изтриване (липсва парче от хромозомата)
Дублиране (парче от хромозомата се дублира)
Транслокация (част от една хромозома е включена в друга хромозома)

Причината за тези отклонения обикновено е неправилно преминаване по време на мейоза. Втората причина е неправилно поправяне на двуверижни скъсвания в генома.

Това също може да ви интересува: Деление на клетъчното ядро

Какво представлява тестът за хромозомна аберация?

Съществуват различни тестове, които могат да се използват за откриване на хромозомни аберации при нероденото дете. Съществуват обаче и така наречените in vitro и in vivo тестове за хромозомни аберации, които се използват в токсикологията.

Тест за хромозомна аберация in vitro

Тестът за in vitro хромозомни аберации включва третиране на клетъчна култура с вещество, за което се подозира, че причинява хромозомни аберации. Клетъчната култура се състои от клетки, които идват от бозайници. Възможни са например клетки от мишки или лимфоцити от човешка кръв.

Тези клетки първо се култивират, така че да растат при оптимални условия. След това те се третират с изследваното вещество. Например, това може да бъде разтворено вещество, което се добавя към клетъчната култура.

След определено време на експозиция клетките се изследват под микроскоп. По-специално, човек разглежда хромозомите в метафазата и ги проверява за промени.

Също така е полезно да се създаде контролна култура, която не е била третирана с тестваното вещество. С този контрол наборите хромозоми могат да бъдат по-добре сравнени един с друг.

Тест за хромозомна аберация in vivo

Тестът за хромозомни аберации in vivo е подобен на теста in vitro, с тази разлика, че тестваното вещество се въвежда директно в костния мозък на живия бозайник. Това създаде реалистични условия, защото веществото е в организма.

И тук се проверява за отклонения набор от хромозоми. Тези два метода могат да се използват за тестване на веществата за техния мутагенен ефект.

Какви тестове има?

Има няколко теста, които могат да се използват за изследване на хромозомни аберации. От една страна, има опции за изследване, които могат да се използват за тестване дали дадено вещество (напр. никотин) Задейства хромозомни аберации и по този начин увеличава шанса за развитие на рак. Тези тестове се наричат Инвитро- и Тестове за хромозомни аберации in vivo и се извършват от токсиколози.
Съществуват обаче и тестове, които могат да се правят при бременни жени, за да се провери дали нероденото дете има хромозомна аберация. Тук има няколко опции.

Първият вариант е хромозомният анализ, който и до днес е златният стандарт. Околоплодната течност или кръвта от пъпна връв например могат да се използват като материал за изследване. Под микроскоп могат да бъдат диагностицирани както числени, така и структурни хромозомни аберации.

Вторият вариант би бил обикновен ултразвук, който често може да открие хромозомна промяна. Един признак на хромозомно разстройство е липсата на носната кост.

Друг тест, който отнема по-малко време от хромозомния анализ (Продължителност: около няколко дни) е FISH тест (Продължителност: максимум 2 дни). С помощта на FISH теста (Тест за флуоресценция in situ хибридизация) хромозоми 13, 18, 21 и X и Y хромозомите във феталния материал (напр. околоплодна течност) са показани в цвят. По този начин може да се определи числена хромозомна аберация чрез просто преброяване.

Може да се интересувате и от темата: Функции на клетъчното ядро

КЛИНИКА: Кои заболявания се причиняват от хромозомни аберации?

Хромозомните аберации са отговорни за голям брой спонтанни аборти преди раждането и за много заболявания. От всички, по-специално пет са широко разпространени.

Синдром на Даун

Най-известната сред тях е тризомия 21, по-известна като синдром на Даун.
Тези деца се забелязват с ниския си ръст, браздата с четири пръста на ръцете и често намалената интелигентност. Също така се свързва с повишена честота на сърдечни дефекти и малформации на стомашно-чревния тракт.
Въпреки това, с добро лечение и подкрепа, децата могат да имат почти нормална продължителност на живота.

Синдром на Патау срещу синдром на Едуардс

Трисомичните заболявания също включват синдром на Патау (тризомия 13) и синдром на Едуардс (тризомия 18), като продължителността на живота и на двете заболявания е по-малка от една година.

По-специално синдромът на Патау причинява голям брой спонтанни аборти, поради което много деца умират преди раждането. Описани са обаче и случаи, при които степента на малформациите е по-малка и те достигат 10-годишна възраст.

Прочетете повече за това: Тризомия 13 при нероденото дете

Синдром на Клайнфелтер

Подобно на тризомиите, синдромът на Klinefelter е числена хромозомна аберация. При това заболяване пациентите от мъжки пол имат допълнителна Х хромозома и са забележими с изразения си висок ръст и слабо работещи тестиси с придружаващи хормонални промени.

Синдром на Ullrich-Turner

За разлика от това, на синдрома на Ullrich-Turner липсва X хромозома, така че тези пациенти имат общо само 45 хромозоми. Засегнати са само жените.
Пациентите имат деформирани генитални органи и остават стерилни за цял живот. Освен това те често се открояват поради разширяването на шията поради така наречената кожа на крилата.