Anatómia-Lexikón

Chromozómová aberácia - čo to znamená?

Úvod - čo je chromozomálna aberácia?

Chromozómová aberácia opisuje odchýlku od normálnej ľudskej chromozómovej konfigurácie. Normálna sada ľudských chromozómov má 23 párov chromozómov rovnakého typu, ktoré obsahujú celý genetický materiál. Chromozómová aberácia môže byť numerická aj štrukturálna odchýlka chromozómovej sady.

Chromozomálne aberácie sú najbežnejšou príčinou prenatálneho potratu. Existujú však aj formy chromozomálnych aberácií, ktoré môžu prežiť, napríklad Downov syndróm (Trizómia 21) alebo Klinefelterov syndróm (XXY syndróm).

Chromozómová aberácia sa dá rozoznať vytvorením karyogramu. Toto je možné porovnať so zdravým karyogramom, takže odchýlky sú zaznamenané okamžite.

Prečítajte si viac o tom v časti: Chromozómová mutácia

Čo sú to numerické aberácie chromozómov?

Numerické chromozómové aberácie opisujú skupinu chromozómov, ktoré majú rôzny počet chromozómov. Jednotlivé chromozómy sa môžu duplikovať alebo môžu chýbať (aneuploidie) alebo sa môže duplikovať celá sada chromozómov (polyploidy).

Najznámejšou a najrozšírenejšou numerickou chromozomálnou aberáciou je trizómia 21 (Downov syndróm). Pri tejto chorobe je 21. chromozóm prítomný trojmo. Šanca na dieťa s trizómiou 21 sa zvyšuje s vekom matky. Zlyhanie detí s Downovým syndrómom:

Krátka postava
Štyri prsty
(Mongoloidné) osi viečok, ktoré sa rozširujú šikmo smerom von
znížená motorika a inteligencia

Najmä mentálna retardácia sa u jednotlivých pacientov veľmi líši, takže v popredí je individuálna liečba, podpora a starostlivosť.

Priemerná dĺžka života sa trizómiou iba minimálne 21 zníži. Toto je prípad iných foriem trizómie, ako je trizómia 13 (Patauov syndróm) a trizómia 18 (Edwardsov syndróm) nie je to tak, predpokladaná dĺžka života je kratšia ako jeden rok.

Ďalšími numerickými chromozomálnymi aberáciami, ktoré ovplyvňujú pohlavné chromozómy, sú Klinefelterov syndróm a Ullrich-Turnerov syndróm.

Klinefelterov syndróm postihuje mužov. Namiesto jedného majú dva chromozómy X. Najzreteľnejším symptómom je vysoký vzrast spôsobený nedostatkom testosterónu.
Ďalšie informácie nájdete na: Klinefelterov syndróm

V prípade Turnerovho syndrómu postrádajú postihnuté ženy chromozóm X. V dôsledku nedostatku estrogénu a gestagénu rastie spojivové tkanivo vaječníkmi a ženy zostávajú po celý život sterilné.

Prečítajte si viac o tom v časti: Downov syndróm a Trizómia 13 u nenarodeného dieťaťa

Čo sú štrukturálne chromozómové aberácie?

Štrukturálne chromozómové odchýlky sú odchýlkami od chromozómov z hľadiska ich štruktúry. Na rozdiel od číselných chromozómových aberácií zostáva zachovaný normálny počet chromozómov (23 homologických párov, celkom 46 chromozómov). Existuje niekoľko foriem štrukturálnych chromozomálnych aberácií, ako napríklad:

DETEKCIA: V prípade delécie sa stratí časť chromozómu, a tým aj časť genetického materiálu. Toto je príklad takejto choroby Syndróm mačacích výkrikov. Takéto deti sú pozorovateľné vysokými výkrikmi, často majú krátku postavu, majú slabo vyvinuté svaly a malú hlavu.
Syndróm Wolf-Hirschhorn je tiež spôsobený deléciou. Toto ochorenie sa vyznačuje početnými epileptickými záchvatmi u pacienta.
PREKLAD: Ďalšou štrukturálnou chromozomálnou aberáciou je translokácia. Chromozómový segment sa tu presunie na iný nehomologický chromozóm. Potom sa rozlišuje medzi recipročnou a nerecipročnou translokáciou.
INVERZIA: Inverzia opisuje štrukturálnu chromozómovú aberáciu, pri ktorej je chromozómový segment obrátený.

Všeobecne sa rozlišuje medzi vyváženou a nevyváženou chromozómovou zmenou štruktúrnych chromozómových aberácií. Vyvážený nemá pre nositeľa žiadnu hodnotu ochorenia, zatiaľ čo nevyvážený vedie k fyzickým symptómom.

Mohlo by vás tiež zaujímať: Chromozómová súprava

Príčiny chromozomálnej aberácie

Číselné a štrukturálne chromozómové aberácie sú rôzne. Numerická aberácia chromozómov má odlišný počet chromozómov, ale samotné chromozómy vyzerajú normálne.

V a aneuploidie ak sú jednotlivé chromozómy duplikované alebo chýbajú, napríklad v prípade trizómie 21. Najbežnejšou príčinou je disjunkcia (neoddeľovanie) chromozómov počas meiózy. Meióza má funkciu produkcie zárodočných buniek. Obsahujú jediný chromatidový chromozóm ako genetický materiál, ktorý je k dispozícii na oplodnenie.

Ak homológne chromozómy nie sú oddelené (Meióza I.) alebo neoddelenie sesterských chromatidov (Meióza II) sú v zárodočnej bunke dva chromatidy. Ak je táto vajíčka oplodnená, bunka má celkom tri chromatidy a jeden hovorí o jednom Trisomy.

V prípade štrukturálnych chromozomálnych aberácií príčina nespočíva v rozdelení meiózy. Pri tomto type chromozómovej aberácie pozostáva chromozómová sada z požadovaných 23 homologických párov chromozómov, hoci jednotlivé chromozómy majú odlišnú štruktúru.

Táto odchýlka môže byť napríklad už opísaná génová mutácia:

Vymazanie (Chromozóm chýba)
Duplikácia (časť chromozómu je duplikovaná)
Premiestnenie (časť jedného chromozómu bola začlenená do iného chromozómu)

Príčinou týchto odchýlok je zvyčajne nesprávny prechod počas meiózy. Druhou príčinou je chybná oprava dvojvláknových zlomov v genóme.

To by mohlo byť zaujímavé aj pre vás: Delenie bunkových jadier

Čo je test chromozómovej aberácie?

Existujú rôzne testy, ktoré sa môžu použiť na detekciu chromozomálnych aberácií u nenarodeného dieťaťa. Existujú však aj takzvané testy chromozómových aberácií in vitro a in vivo, ktoré sa používajú v toxikológii.

Test chromozomálnej aberácie in vitro

V teste chromozómových aberácií in vitro sa na bunkovú kultúru pôsobí látkou, u ktorej existuje podozrenie, že spôsobuje chromozomálne aberácie. Bunková kultúra pozostáva z buniek, ktoré pochádzajú od cicavcov. Napríklad sú možné bunky z myší alebo lymfocytov z ľudskej krvi.

Tieto bunky sa najskôr kultivujú tak, že rastú v optimálnych podmienkach. Ďalej sa ošetria látkou, ktorá sa má preskúmať. Napríklad to môže byť rozpustená látka, ktorá sa pridáva do bunkovej kultúry.

Po určitom čase expozície sa bunky skúmajú pod mikroskopom. Najmä sa pozrieme na chromozómy v metafáze a kontrolujeme, či nie sú zmenené.

Je tiež užitočné vytvoriť kontrolnú kultúru, ktorá nebola ošetrená testovanou látkou. Použitím tejto kontroly môžu byť chromozómové sady lepšie porovnávané jeden s druhým.

Test aberácie chromozómov in vivo

Test chromozómových aberácií in vivo je podobný testu in vitro s tým rozdielom, že sa testovaná látka zavádza priamo do kostnej drene živého cicavca. To vytvorilo realistické podmienky, pretože látka je v organizme.

Aj tu sa kontroluje odchýlka v súbore chromozómov. Tieto dve metódy sa môžu použiť na testovanie látok na ich mutagénny účinok.

Aké testy existujú?

Existuje niekoľko testov, ktoré sa môžu použiť na vyšetrenie chromozomálnych aberácií. Na jednej strane existujú možnosti vyšetrenia, ktoré sa môžu použiť na testovanie, či látka (napr. nikotín) Spúšťa chromozomálne aberácie a zvyšuje tak pravdepodobnosť vzniku rakoviny. Tieto testy sa nazývajú In vitro- a In vivo testy chromozomálnej aberácie a vykonávajú ich toxikológovia.
Existujú však aj testy, ktoré je možné vykonať u tehotných žien s cieľom skontrolovať, či nenarodené dieťa nemá chromozomálnu aberáciu. Existuje niekoľko možností.

Prvou možnosťou je chromozómová analýza, ktorá je dodnes zlatým štandardom. Ako testovací materiál sa môže použiť napríklad plodová voda alebo pupočníková krv. Pod mikroskopom je možné diagnostikovať numerické aj štrukturálne chromozomálne aberácie.

Druhou možnosťou by bol jednoduchý ultrazvuk, ktorý môže často zistiť chromozómovú zmenu. Jedným príznakom chromozómovej poruchy je neprítomnosť nosovej kosti.

Ďalší test, ktorý trvá kratšie ako analýza chromozómov (Trvanie: približne niekoľko dní) je test FISH (Trvanie: maximálne 2 dni). Pomocou testu FISH (Fluorescenčný in situ hybridizačný test) chromozómy 13, 18, 21 a chromozómy X a Y vo fetálnom materiáli (napr. Plodová voda) sú zobrazené farebne. Numerická chromozomálna aberácia sa teda dá určiť jednoduchým počítaním.

Možno vás bude zaujímať aj táto téma: Úlohy bunkového jadra

KLINIKA: Ktoré choroby sú spôsobené chromozomálnymi aberáciami?

Chromozomálne aberácie sú zodpovedné za veľké množstvo spontánnych potratov pred narodením a za mnoho chorôb. Najmä päť z nich je rozšírených.

Downov syndróm:

Najznámejšou z nich je trizómia 21, známejšia ako Downov syndróm. Tieto deti vynikajú svojou krátkou postavou, ryhami so štyrmi prstami na rukách a často slabou inteligenciou. Pri dobrom zaobchádzaní a podpore majú však takmer normálnu dĺžku života.

Patauov syndróm vs. Edwardsov syndróm:

Choroby trizómie zahŕňajú aj Patauov syndróm (trizómia 13) a Edwardsov syndróm (trizómia 18), pričom dĺžka života u obidvoch chorôb je kratšia ako jeden rok.

Klinefelterov syndróm:

Podobne ako trizómia, aj Klinefelterov syndróm je numerická aberácia chromozómov. Pri tomto ochorení majú mužskí pacienti ďalší X chromozóm a sú známi svojou výraznou vysokou postavou.

Syndróm Ullricha Turnera:

Naproti tomu Ullrich-Turnerov syndróm nemá chromozóm X, takže títo pacienti majú celkovo iba 45 chromozómov. Pacientky majú poškodené pohlavné orgány a zostávajú po celý život sterilné.