Анатомо-Лексикон

Хромосомная аберрация - что это значит?

Введение - что такое хромосомная аберрация?

Хромосомная аберрация описывает отклонение от нормальной структуры хромосомы человека. Нормальный набор хромосом человека состоит из 23 пар хромосом одного типа, которые содержат весь генетический материал. Хромосомная аберрация может быть как числовым, так и структурным отклонением хромосомного набора.

Хромосомные аберрации - наиболее частая причина пренатального выкидыша. Однако существуют также жизнеспособные формы хромосомных аберраций, такие как синдром Дауна (Трисомия 21) или синдром Клайнфельтера (XXY синдром).

Хромосомную аберрацию можно распознать, создав кариограмму. Это можно сравнить со здоровой кариограммой, так что сразу заметны отклонения.

Подробнее об этом читайте в: Хромосомная мутация

Что такое числовые хромосомные аберрации?

Числовые хромосомные аберрации описывают набор хромосом с разным количеством хромосом. Отдельные хромосомы могут дублироваться или отсутствовать (Анеуплоидия) или дублировать полный набор хромосом (Полиплоидия).

Самая известная и наиболее распространенная числовая хромосомная аберрация - это трисомия 21 (синдром Дауна). При этом заболевании 21-я хромосома присутствует в трех экземплярах. Вероятность рождения ребенка с трисомией 21 увеличивается с возрастом матери. Дети с синдромом Дауна терпят неудачу:

Невысокий рост
Четырехпальцевые борозды
(Монголоидные) оси век, идущие наискосок наружу
снижение моторики и интеллекта

В частности, умственная отсталость сильно различается у отдельных пациентов, поэтому индивидуальное лечение, поддержка и уход находятся на переднем плане.

Ожидаемая продолжительность жизни минимально сокращается при трисомии 21. Так обстоит дело с другими формами трисомии, такими как трисомия 13 (Синдром Патау) и трисомия 18 (Синдром Эдвардса) не так, здесь продолжительность жизни меньше года.

Другие числовые хромосомные аберрации, влияющие на половые хромосомы, - это синдром Клайнфельтера и синдром Ульриха-Тернера.

Синдром Клайнфельтера поражает мужчин. Вместо одной у них две Х-хромосомы. Самый заметный симптом - высокий рост из-за недостатка тестостерона.

При синдроме Тернера у пораженных женщин отсутствует Х-хромосома. Из-за нехватки эстрогена и гестагена соединительная ткань прорастает через яичники, и женщины остаются бесплодными на всю жизнь.

Подробнее об этом читайте здесь: Трисомия 13 у будущего ребенка

Что такое структурные аберрации хромосом?

Структурные аберрации хромосом - это отклонения от хромосом с точки зрения их структуры. В отличие от числовых хромосомных аберраций, нормальное количество хромосом (23 гомологичных пары, всего 46 хромосом) сохраняется. Существует несколько форм структурных хромосомных аберраций, таких как:

УДАЛЕНИЕ: В случае делеции теряется сегмент хромосомы и, следовательно, часть генетического материала. Это пример такого заболевания Синдром кошачьего крика. Такие дети выделяются пронзительными криками, часто невысокого роста, имеют плохо развитую мускулатуру и небольшую голову.
Синдром Вольфа-Хиршхорна также вызван делецией. Характерной чертой этого заболевания являются многочисленные приступы эпилепсии у больного.
ТРАНСЛОКАЦИЯ: Еще одна структурная хромосомная аберрация - это транслокация. Здесь сегмент хромосомы смещен на другую, негомологичную хромосому. Затем проводится различие между реципрокной и невзаимной транслокацией.
ИНВЕРСИЯ: инверсия описывает структурную аберрацию хромосомы, при которой сегмент хромосомы перевернут.

В целом различают сбалансированное и несбалансированное изменение хромосомы в структурных хромосомных аберрациях. Уравновешенный не имеет ценности для человека, в то время как неуравновешенный приводит к физическим симптомам.

Вас также может заинтересовать: Набор хромосом

Причины хромосомной аномалии

Существуют разные причины числовых и структурных хромосомных аберраций. Числовая аберрация хромосом имеет другое количество хромосом, в результате чего сами хромосомы выглядят нормально.

У одной Анеуплоидия если отдельные хромосомы дублируются или отсутствуют, как, например, при трисомии 21. Наиболее частой причиной этого является отсутствие дизъюнкции (Неразделение) хромосом во время мейоза. Мейоз имеет функцию производства половых клеток. Они содержат одну хроматидную хромосому в качестве генетического материала, доступного для оплодотворения.

Если гомологичные хромосомы не разделены (Мейоз I.) или к неразделению сестринских хроматид (Мейоз II) в зародышевой клетке две хроматиды. Если эта яйцеклетка оплодотворена, в ней всего три хроматиды, и одна говорит об одной. Трисомия.

В случае структурных хромосомных аберраций причина не в делениях мейоза. При этом типе хромосомной аберрации набор хромосом состоит из желаемых 23 гомологичных пар хромосом, хотя отдельные хромосомы имеют различную структуру.

Это отклонение может быть, например, уже описанными выше генными мутациями:

Удаление (часть хромосомы отсутствует)
Дублирование (часть хромосомы дублируется)
Транслокация (часть одной хромосомы была включена в другую хромосому)

Причиной этих отклонений обычно является ошибочный кроссинговер во время мейоза. Вторая причина - неправильная репарация двухцепочечных разрывов в геноме.

Это тоже может вас заинтересовать: Деление ядра клетки

Что такое тест на аберрацию хромосом?

Существуют различные тесты, которые можно использовать для выявления хромосомных аберраций у будущего ребенка. Однако существуют также так называемые тесты на хромосомные аберрации in vitro и in vivo, которые используются в токсикологии.

Тест на хромосомную аберрацию in vitro

Тест на хромосомную аберрацию in vitro включает обработку клеточной культуры веществом, которое, как предполагается, вызывает хромосомные аберрации. Культура клеток состоит из клеток млекопитающих. Например, возможны клетки мышей или лимфоциты крови человека.

Эти клетки сначала культивируют, чтобы они росли в оптимальных условиях. Далее их обрабатывают исследуемым веществом. Например, это может быть растворенное вещество, добавляемое в культуру клеток.

После определенного времени воздействия клетки исследуют под микроскопом. В частности, человек смотрит на хромосомы в метафазе и проверяет их на наличие изменений.

Также полезно создать контрольную культуру, которая не была обработана исследуемым веществом. С этим контролем наборы хромосом могут быть лучше по сравнению друг с другом.

Тест на хромосомную аберрацию in vivo

Тест на хромосомную аберрацию in vivo аналогичен тесту in vitro с той разницей, что тестируемое вещество вводится непосредственно в костный мозг живого млекопитающего. Это создало реальные условия, потому что вещество находится в организме.

Здесь также проверяется набор хромосом на отклонения. Эти два метода можно использовать для тестирования веществ на их мутагенное действие.

Какие есть тесты?

Есть несколько тестов, которые можно использовать для изучения хромосомных аберраций. С одной стороны, есть варианты обследования, которые можно использовать для проверки того, действительно ли вещество (например, никотин) Запускает хромосомные аберрации и, таким образом, увеличивает вероятность развития рака. Эти тесты называются В пробирке- а также Тесты на хромосомную аберрацию in vivo и проводятся токсикологами.
Однако существуют также тесты, которые можно сделать беременным женщинам, чтобы проверить, есть ли у будущего ребенка хромосомная аберрация. Здесь есть несколько вариантов.

Первый вариант - это хромосомный анализ, который и сегодня является золотым стандартом. В качестве исследуемого материала можно использовать, например, амниотическую жидкость или пуповинную кровь. Под микроскопом можно диагностировать как числовые, так и структурные хромосомные аберрации.

Второй вариант - это простое ультразвуковое исследование, которое часто может обнаружить изменение хромосомы. Одним из признаков хромосомного нарушения является отсутствие носовой кости.

Еще один тест, который занимает меньше времени, чем хромосомный анализ (Продолжительность: около нескольких дней.) - это тест FISH (Продолжительность: максимум 2 дня). С помощью теста FISH (Флуоресцентный тест гибридизации in situ) хромосомы 13, 18, 21 и хромосомы X и Y в материале плода (например околоплодные воды) показаны цветом. Таким образом, числовую хромосомную аберрацию можно определить простым ее подсчетом.

Вам также может быть интересна тема: Функции ядра клетки.

КЛИНИКА: Какие заболевания вызваны хромосомными аберрациями?

Хромосомные аберрации являются причиной большого количества самопроизвольных абортов до рождения и многих заболеваний. Из них все пять особенно широко распространены.

Синдром Дауна

Самая известная из них - трисомия 21, более известная как синдром Дауна.
Эти дети отличаются невысоким ростом, четырехпалыми бороздками на руках и часто сниженным интеллектом. Это также связано с увеличением числа пороков сердца и пороков развития желудочно-кишечного тракта.
Однако при хорошем лечении и поддержке дети могут иметь почти нормальную продолжительность жизни.

Синдром Патау против синдрома Эдвардса

Трисомия также включает синдром Патау (трисомия 13) и синдром Эдвардса (трисомия 18), при этом ожидаемая продолжительность жизни при обоих заболеваниях составляет менее одного года.

В частности, синдром Патау вызывает большое количество выкидышей, поэтому многие дети умирают до рождения. Однако также описаны случаи, когда степень пороков развития меньше и они достигают 10-летнего возраста.

Подробнее об этом: Трисомия 13 у будущего ребенка

Синдром Клайнфельтера

Как и трисомии, синдром Клайнфельтера - это числовая хромосомная аберрация. При этом заболевании пациенты мужского пола имеют дополнительную Х-хромосому и отличаются ярко выраженным высоким ростом и недостаточной активностью яичек с сопутствующими гормональными изменениями.

Синдром Ульриха-Тернера

Напротив, при синдроме Ульриха-Тернера отсутствует Х-хромосома, поэтому у этих пациентов всего 45 хромосом. Только женщины страдают.
Пациенты женского пола имеют деформированные половые органы и остаются бесплодными на всю жизнь. Кроме того, они часто выделяются расширением шеи из-за так называемой обшивки крыла.