Анатомо-Лексикон

Хромосомна аберація - що це означає?

Вступ - що таке хромосомна аберація?

Хромосомна аберація описує відхилення від нормальної конфігурації хромосоми людини. У звичайному наборі хромосом людини є 23 пари хромосом одного типу, які містять весь генетичний матеріал. Аберація хромосом може бути як числовою, так і структурною відхиленням набору хромосом.

Хромосомні аберації - найчастіша причина пренатального викидня. Однак існують також форми хромосомних аберацій, які можуть вижити, такі як синдром Дауна (Трисомія 21) або синдром Клайнфельтера (Синдром XXY).

Хромосомну аберацію можна розпізнати, створивши каріограму. Це можна порівняти зі здоровою каріограмою, так що відхилення помічаються негайно.

Детальніше про це читайте нижче: Мутація хромосом

Що таке числові хромосомні аберації?

Числові хромосомні аберації описують набір хромосом, які мають різну кількість хромосом. Окремі хромосоми можуть дублюватися або відсутні (Анеуплоїдія) або повний набір хромосом дублюється (Поліплоїдія).

Найвідомішою та найпоширенішою чисельною хромосомною аберацією є трисомія 21 (Синдром Дауна). При цьому захворюванні 21-а хромосома присутня у трьох примірниках. Шанс народження дитини з трисомією 21 збільшується з віком матері. Діти з синдромом Дауна не вдається:

Короткий ріст
Чотири пальці борозен
(Монголоїдні) очні повіки, що косо виходять назовні
зниження рухових навичок та інтелекту

Зокрема, розумова відсталість у різних пацієнтів сильно відрізняється, тому індивідуальне лікування, підтримка та догляд виходять на перший план.

Тривалість життя лише мінімально скорочується трисомією 21. Це стосується інших форм трисомії, таких як трисомія 13 (Синдром Патау) і трисомія 18 (Синдром Едвардса) не так, тут тривалість життя менше одного року.

Іншими числовими хромосомними абераціями, які впливають на статеві хромосоми, є синдром Клайнфельтера та синдром Улріха-Тернера.

Синдром Клайнфельтера вражає чоловіків. Замість однієї у них дві Х-хромосоми. Найпомітнішим симптомом є високий ріст, викликаний нестачею тестостерону.
Додаткову інформацію можна знайти за адресою: Синдром Клайнфельтера

При синдромі Тернера уражені жінки не мають X-хромосоми. Через брак естрогену та гестагену через яєчники зростає сполучна тканина, а жінки залишаються стерильними довічно.

Детальніше про це читайте нижче: Синдром Дауна і Трисомія 13 у ненародженої дитини

Що таке структурні хромосомні аберації?

Структурні хромосомні аберації - це відхилення від хромосом з точки зору їх структури. На відміну від чисельних хромосомних аберацій нормальна кількість хромосом (23 гомологічні пари, загалом 46 хромосом) зберігається. Існує кілька форм структурних хромосомних аберацій, таких як:

ВИДАЛЕННЯ: У разі видалення втрачається ділянка хромосоми і, таким чином, частина генетичного матеріалу. Це приклад такого захворювання Синдром котячого крику. Такі діти помітні високими криками, часто мають невеликий ріст, мають погано розвинені м’язи та маленьку голову.
Синдром Вольфа-Гіршхорна також викликаний делецією. Це захворювання характеризується численними епілептичними нападами у пацієнта.
ПЕРЕКЛАД: Ще одна структурна хромосомна аберація - це транслокація. Тут сегмент хромосоми зміщений на іншу, не гомологічну хромосому. Потім робиться розмежування між зворотною та невідворотною транслокацією.
ІНВЕРСІЯ: Інверсія описує структурну аберацію хромосоми, при якій сегмент хромосоми обернений.

Взагалі робиться розмежування між врівноваженою та незбалансованою зміною хромосом у структурних хромосомних абераціях. Збалансований не має значення для хворого для користувача, тоді як неврівноважений призводить до фізичних симптомів.

Можливо, вас також зацікавить: Набір хромосом

Причини хромосомної аберації

Існують різні причини числових та структурних аберацій хромосом. Числова хромосомна аберація має різну кількість хромосом, але самі хромосоми виглядають нормально.

В а Анеуплоїдія якщо одиничні хромосоми дублюються або відсутні, як, наприклад, при трисомії 21. Найбільш поширеною причиною цього є недиз'юнкція (Нерозмежування) хромосом під час мейозу. Мейоз має функцію продукування статевих клітин. Вони містять єдину хроматидну хромосому як генетичний матеріал, який доступний для запліднення.

Якщо гомологічні хромосоми не відокремлюються (Мейоз І.) або невідділення сестринських хроматид (Мейоз II), у статевій клітині є дві хроматиди. Якщо ця яєчна клітина запліднена, клітина має загалом три хроматиди і одна говорить про одну Трисомія.

У разі структурних хромосомних аберацій причина не криється у відділах мейозу. У цьому типі хромосомної аберації набір хромосом складається з бажаних 23 гомологічних пар хромосом, хоча окремі хромосоми мають різну структуру.

Це відхилення, наприклад, може бути генними мутаціями, вже описаними вище:

Видалення (шматок хромосоми відсутній)
Дублювання (шматок хромосоми дублюється)
Транслокація (частина однієї хромосоми була включена в іншу хромосому)

Причиною цих відхилень, як правило, є несправне перехрещення під час мейозу. Друга причина - несправний ремонт дволанцюжкових розривів геному.

Це може бути цікавим і для вас: Поділ ядра клітин

Що таке тест на аберацію хромосом?

Існують різні тести, які можуть бути використані для виявлення хромосомних аберацій у ненародженої дитини. Однак існують також так звані тести на аберацію хромосоми in vitro та in vivo, які застосовуються в токсикології.

Тест на хромосомну аберацію in vitro

Тест на аберацію хромосом in vitro включає обробку клітинної речовини речовиною, яка підозрюється у спричиненні хромосомних аберацій. Клітинна культура складається з клітин, які походять від ссавців. Наприклад, можливі клітини мишей або лімфоцити з крові людини.

Ці клітини спочатку культивують, щоб вони виростали в оптимальних умовах. Далі їх обробляють досліджуваною речовиною. Наприклад, це може бути розчинена речовина, яка додається до клітинної культури.

Після певного часу опромінення клітини досліджують під мікроскопом. Зокрема, переглядають хромосоми в метафазі та перевіряють їх на зміни.

Також корисно створити контрольну культуру, яка не оброблялася досліджуваною речовиною. Використовуючи цей контроль, набори хромосом можна краще порівняти один з одним.

Тест на аберацію хромосоми in vivo

Тест на аберацію хромосоми in vivo аналогічний тесту in vitro з тією різницею, що досліджувана речовина вводиться безпосередньо в кістковий мозок живого ссавця. Це створило реалістичні умови, оскільки речовина знаходиться в організмі.

Тут також набір хромосом перевіряється на відхилення. Ці два способи можна використовувати для тестування речовин на їх мутагенну дію.

Які там є тести?

Існує кілька тестів, які можуть бути використані для дослідження хромосомних аберацій. З одного боку, є варіанти обстеження, за допомогою яких можна перевірити, чи є речовина (наприклад, нікотин) Запускає хромосомні аберації і тим самим збільшує шанс розвитку раку. Ці тести називаються В пробірці- і Тести на хромосомну аберацію in vivo і здійснюються токсикологами.
Однак є також тести, які можна зробити вагітним жінкам, щоб перевірити, чи є у ненародженої дитини хромосомна аберація. Тут є кілька варіантів.

Перший варіант - це хромосомний аналіз, який і досі є золотим стандартом. Наприклад, навколоплідні води або пуповинна кров можуть бути використані в якості досліджуваного матеріалу. Під мікроскопом можна діагностувати як чисельну, так і структурну хромосомну аберацію.

Другим варіантом буде просте ультразвукове дослідження, яке часто може виявити зміну хромосоми. Однією з ознак хромосомного розладу є відсутність носової кістки.

Ще один тест, який займає менше часу, ніж аналіз на хромосоми (Тривалість: приблизно кілька днів) - тест FISH (Тривалість: максимум 2 дні). За допомогою тесту FISH (Тест на флуоресценцію in situ на гібридизацію) хромосоми 13, 18, 21 і хромосоми X і Y у плодовому матеріалі (наприклад Амніотична рідина) показані кольором. Числову хромосомну аберацію можна таким чином визначити простим підрахунком.

Вас також може зацікавити тема: Завдання ядра клітини

КЛІНІКА: Які захворювання викликані хромосомними абераціями?

Хромосомні аберації є причиною великої кількості спонтанних абортів до народження та багатьох захворювань. З усіх них п’ять зокрема мають широке поширення.

Синдром Дауна:

Найвідоміша серед них - трисомія 21, більш відома як синдром Дауна. Ці діти виділяються через короткий ріст, борозни на чотирьох пальцях на руках і часто поганий інтелект. Однак при хорошому лікуванні та підтримці вони мають майже нормальну тривалість життя.

Синдром Патау vs. Синдром Едвардса:

До трисомічних захворювань належать також синдром Патау (трисомія 13) та синдром Едвардса (трисомія 18), тривалість життя обох захворювань становить менше одного року.

Синдром Клайнфельтера:

Як і трисомії, синдром Клайнфельтера є числовою аберацією хромосом. При цьому захворюванні пацієнти чоловічої статі мають додаткову Х-хромосому і помітні за їх вираженого високого росту.

Синдром Улріха Тернера:

На противагу цьому синдрому Ульріха-Тернера не вистачає X-хромосоми, тому у цих пацієнтів всього 45 хромосом. Пацієнтки мають неправильні статеві органи і залишаються стерильними довічно.