Анатомия-Лексикон

Хромозомна аберация - какво означава това?

Въведение - какво е хромозомна аберация?

Хромозомната аберация описва отклонение от нормалната човешка хромозомна конфигурация. Нормалната човешка хромозомна група има 23 хромозомни двойки от същия тип, които съдържат целия генетичен материал. Хромозомната аберация може да бъде числена, както и структурно отклонение на хромозомния набор.

Хромозомните аберации са най-честата причина за пренатален спонтанен аборт. Съществуват обаче и форми на хромозомни аберации, които могат да оцелеят, като синдром на Даун (Тризомия 21) или синдром на Клайнфелтер (XXY синдром).

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

Прочетете повече за това по-долу: Хромозомна мутация

Какво представляват числовите хромозомни аберации?

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

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

Къс ръст
Бразди с четири пръста
(Монголоидни) очни клепачи, 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 основният акцент.

Продължителността на живота е минимално намалена само от 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 аберации, които засягат половите хромозоми са синдром на Клайнфелтер и синдром на Улрих-Търнър.

Синдромът на Клайнфелтер засяга мъжете. Вместо една те имат две Х хромозоми. Най-забележимият симптом е висок ръст, причинен от липса на тестостерон.
Допълнителна информация можете да намерите на: Синдром на Клайнфелтер

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

Прочетете повече за това по-долу: Синдром на Даун и 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:

ИЗПЪЛНЕНИЕ: В случай на изтриване, част от хромозомата и по този начин част от генетичния материал се губи. Това е пример за такова заболяване Синдром на котешки крясъци. Такива деца се забелязват от силно изкрещящи писъци, често са с нисък ръст, имат слабо развити мускули и малка глава.
Синдромът на Волф-Хиршхорн също се причинява от заличаване. Това заболяване се характеризира с многобройните епилептични атаки при пациента.
ТРАНСЛОКАЦИЯ: Друга структурна хромозомна аберация е транслокация. Тук един хромозомен сегмент се премества в друга, нехомоложна хромозома. След това се прави разлика между реципрочна и нереципрочна преместване.
ИНВЕРСИЯ: Инверсията описва структурна хромозомна аберация, при която хромозомен сегмент е обърнат.

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

Може да се интересувате също: Хромозомен комплект

Причини за хромозомна аберация

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

В a анеуплоидия ако единичните хромозоми са дублирани или липсват, например при тризомия 21. Най-честата причина за това е недизънкция (Без отделяне) на хромозомите по време на мейоза. Мейозата има функция да произвежда зародишни клетки. Те съдържат единична хроматидна хромозома като генетичен материал, който се предлага за оплождане.

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

При структурните хромозомни аберации причината не се крие в разделенията на мейозата. При този тип хромозомна аберация, хромозомният набор се състои от желаните 23 хомоложни хромозомни двойки, въпреки че отделните хромозоми имат различна структура.

Това отклонение може например да бъде генните мутации, описани по-горе:

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

Причината за тези отклонения обикновено е неправилно пресичане по време на мейоза. Втората причина е неправилно поправяне на двойни нишки в генома.

Това може да е интересно и за вас: Клетъчно делене на ядро

Какво представлява тестът за хромозомна аберация?

Има 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 хромозомни аберационни тестове, които се използват в токсикологията.

Тест за хромозомна аберация in vitro

Тестът за in vitro хромозомна аберация включва лечение на клетъчна култура с вещество, за което се подозира, че предизвиква хромозомни аберации. Клетъчната култура се състои от клетки, които идват от бозайници. Например, клетки от мишки или лимфоцити от човешка кръв са възможни.

Тези клетки първо се култивират, така че да растат при оптимални условия. След това те се третират с веществото, което ще се изследва. 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 обработена с изпитваното вещество. Използвайки този контрол, хромозомните набори могат да бъдат по-добре сравнени един с друг.

Тест за аберация на хромозома in vivo

Тестът за in vivo хромозома за аберация е подобен на ин витро теста, с разликата, че изпитваното вещество се въвежда директно в костния мозък на живия бозайник. Това създаде реалистични условия, тъй като веществото е в организма.

И тук наборът от хромозоми се проверява за отклонения. Тези два метода могат да бъдат използвани за тестване на вещества за тяхното мутагенно действие.

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 In vivo тестове за хромозомна аберация 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 варианта.

Първият вариант е хромозомният анализ, който и до днес е златният стандарт. Амниотичната течност или кръвта от пъпната връв, например, могат да бъдат използвани като тестов материал. Под микроскоп могат да бъдат диагностицирани както числени, така и структурни хромозомни аберации.

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

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

Темата може да ви интересува: Задачи на клетъчното ядро

КЛИНИКА: Кои заболявания са причинени от хромозомни аберации?

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

Синдром на Даун:

Най-известната сред тях е тризомия 21, по-известна като синдром на Даун. Тези деца се открояват поради своя къс ръст, бръчки с четири пръста на ръцете и често лоша интелигентност. Въпреки това, с добро лечение и подкрепа, те имат почти нормална продължителност на живота.

Синдром на Патау vs. Синдром на Едуардс:

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

Синдром на Клайнфелтер:

Подобно на тризомиите, синдромът на Клайнфелтер е числова хромозомна аберация. При това заболяване пациентите от мъжки пол имат допълнителна X хромозома и се забелязват по изразения си висок ръст.

Синдром на Улрих Търнър:

За разлика от тях, при синдрома на Улрих-Търнър липсва Х хромозома, така че тези пациенти имат само 45 хромозоми. Болните от женски пол имат неправилни полови органи и остават стерилни за цял живот.