Anatómia-Lexikón

Aberácia chromozómov - čo to znamená?

Úvod - čo je chromozomálna aberácia?

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

Chromozomálne aberácie sú najčastejšou príčinou prenatálneho potratu. Existujú však aj životaschopné formy chromozomálnych aberácií, ako je Downov syndróm (Trizómia 21) alebo Klinefelterov syndróm (XXY syndróm).

Chromozómovú aberáciu je možné rozpoznať vytvorením karyogramu. To sa dá porovnať so zdravým karyogramom, takže odchýlky sú okamžite viditeľné.

Prečítajte si viac o tomto pod: Mutácia chromozómov

Čo sú numerické chromozomálne aberácie?

Numerické chromozómové aberácie popisujú množinu chromozómov, ktoré majú rôzny počet chromozómov. Jednotlivé chromozómy môžu byť duplikované alebo môžu chýbať (Aneuploidia) alebo sa duplikuje celá sada chromozómov (Polyploidia).

Najznámejšou a najrozšírenejšou numerickou chromozomálnou aberáciou je trizómia 21 (Downov syndróm). Pri tejto chorobe je 21. chromozóm prítomný v troch vyhotoveniach. Šanca na narodenie dieťaťa s trizómiou 21 sa zvyšuje s vekom matky. Deti s Downovým syndrómom zlyhajú:

Nízky vzrast
Brázdy štyrmi prstami
(Mongoloidné) osi očných viečok, ktoré sa tiahnu šikmo von
znížená motorika a inteligencia

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

Očakávaná dĺžka života je trizómiou 21 znížená iba minimálne. To je prípad iných foriem trizómie, ako je trizómia 13 (Patauov syndróm) a trizómia 18 (Edwardsov syndróm) nie je to tak, tu je očakávaná dĺžka života kratšia ako jeden rok.

Ďalšie numerické chromozomálne aberácie, ktoré ovplyvňujú pohlavné chromozómy, sú Klinefelterov syndróm a Ullrich-Turnerov syndróm.

Klinefelterov syndróm postihuje mužov. Namiesto jedného majú dva X chromozómy. Najnápadnejším príznakom je vysoký vzrast spôsobený nedostatkom testosterónu.

Pri Turnerovom syndróme chýba postihnutým ženám chromozóm X. Kvôli nedostatku estrogénu a gestagénu rastie spojivové tkanivo cez vaječníky a ženy zostávajú sterilné po celý život.

Prečítajte si o tom viac na: Trizómia 13 u nenarodeného dieťaťa

Čo sú štrukturálne chromozómové aberácie?

Štrukturálne chromozómové aberácie sú odchýlky od chromozómov, pokiaľ ide o ich štruktúru. Na rozdiel od numerických aberácií chromozómov je zachovaný normálny počet chromozómov (23 homológnych párov, spolu 46 chromozómov). Existuje niekoľko foriem štrukturálnych chromozomálnych aberácií, ako napríklad:

VYMAZANIE: V prípade delécie sa stratí chromozómový segment a tým aj časť genetického materiálu. Toto je príklad takejto choroby Syndróm mačacieho výkriku. Takéto deti vynikajú vysokým krikom, sú často nízkej postavy, majú zle vyvinuté svaly a malú hlavu.
Wolf-Hirschhornov syndróm je tiež spôsobený deléciou. Charakteristickým znakom tohto ochorenia sú početné záchvaty epilepsie u pacienta.
PREKLAD: Ďalšou štrukturálnou chromozomálnou aberáciou je translokácia. Tu sa chromozómový segment posúva do iného nehomológneho chromozómu. Potom sa rozlišuje medzi recipročnou a nerecipročnou translokáciou.
INVERzia: Inverzia popisuje štrukturálnu chromozómovú aberáciu, pri ktorej je chromozómový segment obrátený.

Všeobecne sa rozlišuje medzi vyváženou a nevyváženou zmenou chromozómov v štrukturálnych chromozómových aberáciách. Vyvážený nemá pre nositeľa žiadnu chorobnú hodnotu, zatiaľ čo nevyvážený vedie k fyzickým príznakom.

Tiež by vás mohlo zaujímať: Sada chromozómov

Príčiny chromozomálnej abnormality

Existujú rôzne príčiny numerických a štrukturálnych chromozomálnych aberácií. Numerická chromozómová aberácia má iný počet chromozómov, pričom samotné chromozómy vyzerajú normálne.

Pri a Aneuploidia ak sú jednotlivé chromozómy duplikované alebo chýbajú, ako napríklad pri trizómii 21. Najbežnejšou príčinou je nedisjunkcia (Neoddelenie) chromozómov počas meiózy. Meióza má funkciu produkcie zárodočných buniek. Tieto obsahujú ako genetický materiál jediný chromatidový chromozóm, ktorý je k dispozícii na oplodnenie.

Ak nie sú homologické chromozómy oddelené (Meióza I.) alebo k neoddeleniu sesterských chromatidov (Meióza II), sú v zárodočnej bunke dve chromatidy. Ak je táto vaječná bunka oplodnená, má bunka celkovo tri chromatidy a jedna hovorí o jednej Trizómia.

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

Touto odchýlkou môžu byť napríklad už opísané génové mutácie:

Vymazanie (kúsok chromozómu chýba)
Duplikácia (kúsok chromozómu je duplikovaný)
Premiestnenie (časť jedného chromozómu bola začlenená do iného chromozómu)

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

To by vás tiež mohlo zaujímať: Delenie bunkových jadier

Čo je to test chromozómovej aberácie?

Existujú rôzne testy, ktoré možno 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

Test chromozomálnych aberácií in vitro zahŕňa ošetrenie bunkovej kultúry látkou, pri ktorej existuje podozrenie, že spôsobuje chromozomálne aberácie. Bunková kultúra pozostáva z buniek, ktoré pochádzajú z cicavcov. Možné sú napríklad bunky myší alebo lymfocyty z ľudskej krvi.

Tieto bunky sa najskôr kultivujú, aby rástli za optimálnych podmienok. Ďalej sa spracujú s látkou, ktorá sa má preskúmať. Môže to byť napríklad rozpustená látka, ktorá sa pridáva do bunkovej kultúry.

Po určitej dobe expozície sa bunky potom skúmajú pod mikroskopom. Najmä sa pozeráme na chromozómy v metafáze a kontrolujeme ich zmeny.

Je tiež užitočné vytvoriť kontrolnú kultúru, ktorá nebola ošetrená testovanou látkou. Pomocou tejto kontroly je možné lepšie porovnávať sady chromozómov.

Test chromozomálnych aberácií in vivo

Test chromozómovej aberácie in vivo je podobný testu in vitro, s tým rozdielom, že testovaná látka sa zavádza priamo do kostnej drene živého cicavca. Tak sa vytvorili realistické podmienky, pretože látka je v organizme.

Aj tu sa kontroluje odchýlka súboru chromozómov. Tieto dve metódy sa dajú použiť na testovanie ich mutagénneho účinku.

Aké testy existujú?

Existuje niekoľko testov, ktoré možno použiť na vyšetrenie chromozomálnych aberácií. Na jednej strane existujú možnosti preskúmania, pomocou ktorých sa dá otestovať, či látka (napr. nikotín) Spúšťa chromozomálne aberácie a zvyšuje tak pravdepodobnosť vzniku rakoviny. Tieto testy sa nazývajú In vitro- a Testy chromozomálnych aberácií in vivo a vykonávajú ich toxikológovia.
Existujú však aj testy, ktoré je možné vykonať u tehotných žien, aby sa zistilo, či má nenarodené dieťa chromozomálnu aberáciu. Existuje niekoľko možností.

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

Druhou možnosťou by bol jednoduchý ultrazvuk, ktorý dokáže často zistiť zmenu chromozómu. Jedným znakom poruchy chromozómov je absencia nosovej kosti.

Ďalší test, ktorý trvá menej času 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 (napríklad plodová voda) sú zobrazené farebne. Numerickú chromozómovú aberáciu je možné určiť jednoduchým spočítaním.

Tiež by vás mohla zaujímať téma: Funkcie bunkového jadra

CLINIC: Ktoré choroby sú spôsobené chromozomálnymi aberáciami?

Chromozomálne aberácie sú zodpovedné za veľké množstvo spontánnych potratov pred narodením a za mnoho chorôb. Zo všetkých je rozšírených najmä päť.

Downov syndróm

Najznámejšou z nich je trizómia 21, známejšia ako Downov syndróm.
Tieto deti sú viditeľné pre svoj nízky vzrast, brázdy štyroch prstov na rukách a často zníženú inteligenciu. Je tiež spojený so zvýšeným výskytom srdcových chýb a malformácií gastrointestinálneho traktu.
Pri dobrej liečbe a podpore však môžu mať deti takmer normálnu dĺžku života.

Syndróm Patau vs. Edwards

Medzi trizomické choroby patrí aj Patauov syndróm (trizómia 13) a Edwardsov syndróm (trizómia 18), pričom dĺžka života u oboch chorôb je kratšia ako jeden rok.

Najmä Patauov syndróm spôsobuje vysoký počet spontánnych potratov, preto veľa detí zomiera pred narodením. Boli však opísané aj prípady, keď je rozsah malformácií menší a dosahujú vek 10 rokov.

Prečítajte si viac o tomto: Trizómia 13 u nenarodeného dieťaťa

Klinefelterov syndróm

Rovnako ako trizómie, aj Klinefelterov syndróm je numerická chromozomálna aberácia. U tohto ochorenia majú pacienti mužského pohlavia ďalší chromozóm X a sú znateľní vďaka svojmu výraznému vysokému vzrastu a nedostatočnej činnosti semenníkov so sprievodnými hormonálnymi zmenami.

Ullrich-Turnerov syndróm

Naproti tomu Ullrich-Turnerovmu syndrómu chýba chromozóm X, takže títo pacienti majú celkovo iba 45 chromozómov. Postihnuté sú iba ženy.
Pacientky majú poškodené pohlavné orgány a zostávajú sterilné po celý život. Okrem toho často vyniknú vďaka rozšíreniu krku kvôli takzvanej pokožke krídla.