Половые хромосомы при синдроме 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

Синдром Дауна – это генетическое заболевание, вызывающее умственную отсталость, задержку физического развития, врождённые пороки сердца. Кроме того, он часто сопровождается нарушением функции щитовидной железы, нарушением слуха, зрения.

Синдром Дауна является самым распространенным заболеванием, вызванным аномалией хромосом. С возрастом матери риск рождения ребенка с синдромом Дауна увеличивается.

Заболевание не лечится, степень его тяжести может варьироваться.

Лечениезависит от проявлений заболевания. Хотя от самого синдрома избавиться невозможно, работа с дефектологом с ранних лет способствует развитию психических функций ребенка.

Синонимы русские

Трисомия по 21-й хромосоме, Трисомия G.

Синонимы английские

Down Syndrome, Down’s syndrome, Trisomy 21.

Симптомы

У детей с синдромом Дауна могут наблюдаться специфические черты лица и особенности строения головы:

маленькая голова,
широкое лицо,
короткая шея, избыток кожи на задней поверхности шеи,
короткий и широкий нос
недоразвитая верхняя челюсть,
светло-серые пятна на радужной оболочке глаз вплоть до 12-го месяца жизни,
эпикантус – полулунная кожная складка во внутреннем углу верхнего века – «третье веко» – и, как следствие, узкий, монголоидный разрез глаз,
маленькие, асимметричные, низко прикрепленные уши,
большой язык без центральной борозды, часто открытый рот,
неправильно расположенные зубы.

Также для больных синдромом Дауна характерны следующие признаки:

низкий тонус мышц,
непропорциональное телосложение,
недоразвитие половых признаков,
широкие короткие ладони с одной складкой вместо двух, большой палец расположен низко по отношению к другим пальцам,
сандалевидная щель между первым и вторым пальцами ног,
относительно короткие, чрезмерно гибкие пальцы.

Развитие детей с синдромом Дауна обычно происходит медленнее нормы. Они начинают сидеть, ползать и ходить примерно в два раза позже, чем дети с нормальным развитием.

Также у больных присутствует умеренная степень умственной отсталости.

Общая информация о заболевании

Синдром Дауна – это генетическое заболевание, вызванное аномалией 21-й хромосомы, которое проявляется в виде умственной отсталости, пороков сердца и нарушения развития.

Он часто сопровождается нарушением работы щитовидной железы, нарушением слуха, зрения.

В хромосомном наборе человека присутствует 23 пары хромосом. При этом одна хромосома из пары достается от матери, одна – от отца. Всего в организме 46 хромосом.

Причина болезни Дауна – аномалия 21-й хромосомы, которая характеризуется наличием дополнительных копий генетического материала по 21-й хромосоме в виде трисомии или транслокации. 21-я хромосома влияет почти на все системы органов и отвечает за черты и особенности развития, нарушенные при болезни Дауна.

Трисомия по 21-й хромосоме предполагает наличие копии данной хромосомы. То есть вместо двух хромосом 21-я пара представлена тремя. Таким образом, во всех клетках организма присутствует три хромосомы 21-й пары вместо двух.

Трисомия составляет 95 % случаев аномалии 21-й хромосомы. Она возникает при нарушении деления клеток во время формирования половых клеток (сперматозоидов и яйцеклеток) родителей. Практически всегда лишняя хромосома передается ребенку с синдромом Дауна от матери. С увеличением возраста матери повышается риск рождения ребенка с синдромом Дауна. Чем старше яйцеклетка, тем больше веротяность неправильного деления клеток.

Мозаичный вариант синдрома встречается, когда лишь в некоторых клетках организма присутствует аномальная копия 21-й хромосомы. «Мозаика» из аномальных и нормальных клеток обусловлена нарушением деления клеток после оплодотворения в зародыше.
Транслокация 21-й хромосомы на другие хромосомы (чаще на 15-ю или 14-ю). Дети имеют две хромосомы 21 пары и дополнительный материал 21 хромосомы. При этом часть 21-й хромосомы перемещается на другую при нарушении деления хромосом во время формирования сперматозоидов и яйцеклеток родителей (примерно 25 % случаев транслокации) или в момент зачатия (около 75 % случаев).

Таким образом, синдром Дауна вызван нарушением деления клеток во время развития яйцеклетки, сперматозоида или зародыша.

Синдром Дауна не является наследственным заболеванием, хотя предрасположенность к его развитию существует. У женщин с синдромом Дауна вероятность родить больного ребенка составляет 50 %, часто происходит спонтанное прерывание беременности. Мужчины с синдромом Дауна бесплодны, за исключением мозаичного варианта синдрома.

У носителей генетической транслокации хромосом вероятность рождения ребенка с синдромом Дауна также будет повышена. Если носителем является мать, ребенок с синдромом Дауна рождается в 10-30 %, если носитель отец – в 5 %.

У женщин, имеющих ребенка с синдромом Дауна, шанс родить второго больного ребенка составляет 1 %.

У детей с синдромом Дауна могут возникать следующие осложнения.

Пороки сердца. Примерно половина детей с синдромом Дауна рождается с пороками сердца, которые могут потребовать хирургического вмешательства уже в раннем детстве.
Лейкемия (злокачественное заболевание кроветворной системы). Дети с синдромом Дауна, особенно в раннем возрасте, более склонны к развитию лейкемии, чем другие дети.
Инфекционные заболевания. Из-за нарушений иммунной системы организма дети с синдромом Дауна более восприимчивы к инфекционным заболеваниям.
Деменция. После 40 лет у больных синдромом Дауна повышен риск развития слабоумия.
Сонное апноэ. Дети с синдромом Дауна предрасположены к сонному апноэ – состоянию, при котором во время сна на 20-30 секунд прекращается вентиляция легких. В тяжелых случаях апноэ может занимать до 60 % всего времени ночного сна. Регулярные апноэ приводят к дневной сонливости, ухудшению памяти, снижению интеллекта, работоспособности и постоянной усталости.
Ожирение.

Продолжительность жизни людей с синдромом Дауна зависит от степени выраженности проявлений и в среднем составляет 50 и более лет.

Кто в группе риска?

Женщины с синдромом Дауна (мужчины с синдромом Дауна, как правило, бесплодны).
Матери после 30 лет. С возрастом риск родить ребенка с синдромом Дауна увеличивается: к 35 годам он составляет 1 к 400, к 45 – 1 к 35. Однако примерно 80 % детей с синдромом Дауна рождается матерями до 35 лет.
Отцы старше 42 лет.
Носители генетической транслокации хромосом. Если носителем является мать, риск рождения ребенка с синдромом Дауна составляет около 10-30 %, если отец – около 5 %.
Родители, уже имеющие ребенка с синдромом Дауна. Риск родить еще одного ребенка с этим заболеванием составляет примерно 1 %.

Диагностика

Диагноз ставится на основании характерной клинической картины. На синдром Дауна проверяют новорождённых. Беременным также назначаются исследования, направленные на выявление синдрома Дауна у плода.

Синдром Дауна подозревают, исходя из наличия особенностей внешности, характерных для данного заболевания. Диагноз подтверждается кариотипированием – исследованием хромосом ребенка на наличие отклонений.

Кроме того, исследуются функции, которые могут быть нарушены при синдроме Дауна – функция щитовидной железы, зрительные, слуховые анализаторы. Выявляются возможные пороки сердца, лейкемия.

Тиреотропный гормон (ТТГ) – гормон, который вырабатывается в гипофизе – небольшой железе, расположенной в головном мозге. Он регулирует работу щитовидной железы. При нарушении ее функции его уровень, как правило, изменяется.
Тироксин – гормон, вырабатываемый щитовидной железой и влияющий на многие виды обмена в организме. При синдроме Дауна его уровень может быть снижен.
Биопсия костного мозга. Изучение образца костного мозга под микроскопом позволяет выявить лейкемию.

У плода синдром Дауна можно заподозрить по результатам скрининга и по данным УЗИ. Всем беременным женщинам рекомендуется анализ на альфа-фетапротеин. Кроме того, обследование беременных предполагает проведение следующих тестов.

Первый триместр беременности

Хорионический гонадотропин человека (ХГЧ) – гормон, который вырабатывается оболочкой зародыша и участвует в поддержании беременности.
Ассоциированный с беременностью протеин А плазмы (РАРР А). Аномальный уровень ХГЧ и РАРР-А может указывать на нарушения развития плода.

Второй триместр беременности

Ультразвуковое исследование – позволяет выявить нарушения развития плода.
Альфа-фетопротеин (альфа-ФП) – его низкий уровень может указывать на синдром Дауна.
Бета-субъединица хорионического гонадотропина человека (бета-ХГЧ). Повышение концентрации ХГЧ в некоторых случаях связано с заболеванием ребенка.
Эстриол свободный. Низкий уровень эстриола бывает признаком синдрома Дауна.

Результаты УЗИ, РАРР-А, альфа-ФП, ХГЧ и эстриола в сочетании с данными о возрасте и наследственности матери позволяют рассчитать риск рождения ребенка с синдромом Дауна.

Данные исследования особенно важны для женщин, входящих в группу риска по рождению детей с данным заболеванием.

Если риск оказался очень высоким, могут проводиться следующие исследования.

Амниоцентез – взятие образца околоплодных вод и последующее изучение хромосом плода.
Биопсия хориона – получение образца ткани хориона (наружной зародышевой оболочки, окружающей эмбрион). Позволяет выявить хромосомные аномалии.
Пуповинное взятие крови – позволяет выявить хромосомные аномалии. Тест проводится, если предыдущие исследования оказались неэффективны.

Женщинам с предрасположенностью к заболеванию во время планирования беременности рекомендуется генетическая консультация.

Лечение

Синдром Дауна не может быть вылечен, так что терапия направлена на конкретные проявления заболевания.

При необходимости проводятся хирургические операции для лечения пороков сердца, аномалий желудочно-кишечного тракта, обследование у невролога, кардиолога, офтальмолога, дефектолога, логопеда, педиатра и др.

Раннее начало лечения позволит максимально развить способности детей с синдромом Дауна и улучшить качество их жизни. Сразу после рождения чрезвычайно важно осуществлять развитие двигательной, познавательной сферы ребенка, его психических функций. Существуют специальные дошкольные и школьные учреждения, где разработана программа для детей с соответствующим уровнем интеллекта.

Профилактика

Профилактики рождения детей с синдромом Дауна не разработано. Людям, входящим в группу риска по рождению ребенка с данным заболеванием, во время планирования беременности рекомендуется пройти генетическое исследование.

Рекомендуемые анализы

Свободная бета-субъединица хорионического гонадотропина человека (бета-ХГЧ свободный)
Ассоциированный с беременностью протеин А плазмы (РАРР А)
Альфа-фетопротеин (альфа-ФП)
Эстриол свободный
Тиреотропный гормон (ТТГ)
Тироксин свободный (Т4 свободный)
Тироксин общий (Т4)

Литература

Dan L. Longo, Dennis L. Kasper, J. Larry Jameson, Anthony S. Fauci, Harrison’s principles of internal medicine (18th ed.). New York: McGraw-Hill Medical Publishing Division, 2011.

Источник