Kromosoomid, trisoomia tüübid, pärilikkus ja Downi sündroom
Downi sündroom on põhjustatud lisamärki 21 kromosoomist, kuid mida see tegelikult tähendab? Mis põhjustab täiendavat kromosoomi? Kas Downi sündroomi võib pärida? Et tõesti mõista, mis põhjustab Downi sündroomi, peate põhjalikult mõista, mis kromosoomid on ja mida nad teevad. Downi sündroomi geneetika mõistmine on keeruline, kuid selle teabe kogumise aeg võib olla rahul mõlemale vanemale, kellel on probleeme raseduse ajal, ja vanematel, kellel on Downi sündroomi laps, kes küsivad end selliseks keeruliseks küsimuseks: "Miks?"
Geneetika mõistmine
Geneetiliste andmete pakendid
Lihtsaim viis kromosoomide mõtlemiseks on geneetilise teabe pakettidena. Inimese keha koosneb kõigist erinevat tüüpi rakkudest ja nende tuumade sees on kõik meie geenid. Geenid on pärimise üksused, mis edastatakse ühelt põlvkonnalt teisele. Need asuvad meie kehade igas rakus ja annavad juhiseid meie keha kõikide struktuuride ja funktsioonide kohta. Inimestel on umbes 25 000 erinevat geeni. Selle asemel, et kõik 25 000 põrkuvad rakkude sees eraldi, on meie geenid paigutatud või pakitud kromosoomidele pigem nagu kaelakee pärlid.
Geenid
Geenid on valmistatud DNA-st, mis on molekul, mis koosneb neljast erinevast kemikaalist, mida nimetatakse alusteks, mida tavaliselt nimetatakse nende initsiaalideks: adeniin A, tümiin T, G guaniiniks ja tsütosiini C jaoks. Need 4 alust moodustavad "geneetilise koodi" - teatud päriliku tähestiku.
Geenid koosnevad väikestest DNA sektsioonidest ja need geenid paiknevad kromosoomidel. Kui te alustate alfabeetiga, siis võib geene pidada lauseteks. Iga lause (või geen) annab meie kehadele konkreetse juhendi. Üks geenide paar võib öelda, mis värvi meie silmad on, samas kui teine geenide kombinatsioon võib öelda, kui väike meie väike sõrm peaks olema!
Kui teadlased tahavad viidata kõikidele meie geenidele koos, kutsuvad nad seda "genoomi".
Kromosoomid
Kromosoomid ja nende geenid on paaris. Inimestel on kokku 46 kromosoomi, mis on paigutatud 23 paari. Esimesi 22 paari kromosoome nimetatakse " autosoomidena " ja need nummerdatakse 1 kuni 22, suurimast väikseimani. 23. paari nimetatakse sugukromosoomideks ja koosnevad X ja Y meestelt ja kaks X-kromosoomi naistel. Kromosoome võib näha mikroskoobi all, kuid neid ümbritsevad geenid ei saa. Katsed, mis võimaldavad kromosoomide visualiseerimist (ja lugemist), on karüotüübi test ,
Trisoomia
Enamikul inimestel on 46 kromosoomi või 23 paari kromosoome. Downi sündroomiga inimestel on täiendav arv 21 kromosoomi kokku 47 kromosoomi kohta. Seda tingimust nimetatakse ka Trisomy 21. Trisomy pärineb ladinakeelsest sõnast "tri", mis tähendab kolme ja "some", mis tähendab keha ja viitab kromosoomidele. Inimesed, kellel on trisoomia 21, on kolmest kehast 21 või kolmest numbrist 21 kromosoomi.
Kuna kromosoomid on geneetilise teabe pakendid ja sisaldavad kõiki meie geene või juhiseid, on Dauni sündroomiga inimestel tegelikult kromosoomil 21 paiknevate kõigi geenide kolm eksemplari.
Hinnanguliselt on kromosoomil 21 olemas 400 geeni. Põhimõtteliselt on Downi sündroomiga inimestel 400 täiendavat juhendit. Kuigi täiendavad juhised tunduvad, et see peaks olema hea, on see tegelikult nagu retseptile täiendavate koostisosade lisamine. Sul on endiselt sama tavaline roog (inimkeha), kuid vorm ja funktsioon on erinevad.
Lisaks trisoomile 21 on ka teisi inimese trisoomseid aineid . Downi sündroom või trisoomia 21 on kõige sagedasem autosomaalne trisoom, kuid rinnaga toitvad rasedused mõnikord ka trisoom-13 (Patau sündroom) ja trisoomia 18 (Edwardi sündroom) lapsed. Nende teiste trisoomidega laste eluiga lastele on Downi sündroomiga võrreldes madal.
Rasedus trisoomiga 15, 16 ja 22 lõpetab tavaliselt abordi. Teistes kromosoomides esinevad trisoomiaid harva, enne kui hindamine on võimalik, lõpetades raseduse väga varase raseduse katkemisega.
X- ja Y-kromosoomidega seotud sugukromosoomide trisoomid on üsna levinud, näiteks Klinefelteri sündroom (XXY) on hinnanguliselt 1-l 1000-st meesest.
Vastupidiselt trisoomidele on mõnedes imikute kromosoomide kõrvalekalded tingitud kromosoomide arvu vähenemisest, "monosoomist". Näiteks on Turneri sündroom, milles puudub üksiku sugu kromosoom, 45 X0 või monosoomia X.
Trisoomia põhjused
Konkreetse kromosoomi trosoomia on tingitud sperma või munaraku moonutamisest enne imetamist. Tavaliselt kromosoomid joonduvad ja eraldatakse jagamise ajal ühtlaselt. Trisoomidega kaasnevad mõlemad kromosoomid ühele munale, nii et kui koos sperma (kui muna ja sperma ühendavad), on kolm.
Ei ole täiesti midagi, mida keegi saaks teha, et vältida trisoomimist, ja pole midagi, mida keegi saaks trisoomia tekitamiseks teha. See on juhuslik sündmus, mis juhtub enne munaraku või sperma sündimist (täielik trisoom). Me ei tea, mis põhjustab trisoomia tekkimist, kuigi me teame mõningaid riskitegureid, mis suurendavad selle tekkimise ohtu.
Trisoomia tüübid 21
Trisomüüst 21 on kolm erinevat tüüpi:
Complete Trisomy 21 - Täielik trisomy 21 vastutab umbes 95 protsenti Downi sündroomist. Nagu eespool märgitud, kui kromosoomid jagunevad (munade või sperma tekitamiseks protsessis nimega meioos), siis kahe kromosoomi asemel, mis eraldab eri munadesse minema, lähevad mõlemad kromosoomid ühe muna juurde ja ükski kromosoom ei lähe teisele. Seda nimetatakse mitte-disjunktsiooniks.
Translocation Trisomy 21 - Translokatsioon trisoomia 21 esineb ligikaudu neli protsenti Downi sündroomi lapsi. Translektsioonil on kaks kromosoomi 21 eksemplari, kuid kolmanda 21. kromosoomi lisamaterjal on teise kromosoomi külge (translokatsioon). Seda Downi sündroomi võib esineda nii enne kui ka pärast kontseptsiooni ja see on vorm, mis võib mõnikord edasi anda (päritud.)
Mosaic Trisomy 21 - Vähem levinud Downi sündroom, mosaiik Downi sündroom tekib siis, kui ainult mõnedel rakkudel on täiendav kromosoomi 21 koopia. See trisoomia vorm tekib pärast lapse sündi, kuid pole teada, miks see esineb. Kuigi inimesed, kellel on täielik trisoom 21 ja translokatsioon 21, on sarnased, võib mosaiikriisoom 21 varieeruda sõltuvalt täiendava kromosoomi rakkude arvust.
Kas Downi sündroomi võib omandada?
Üldiselt ei ole Downi sündroom "päritud", kuid seda võib edasi anda vanematelt lastele, kellel on trisoomia translokatsioon 21 (mis moodustab ligikaudu neli protsenti Downi sündroomiga inimestelt). Umbes kolmandikul inimestelt, kellel on trisoomia 21, on trisoomia (kaks kromosoomi 21-st pluss täiendavat kromosoomi 21 materjali, mis on kinnitatud teise kromosoomi külge) pärineb vanemast. Risk inimestele, kellel on translokatsiooniga tisosomiat 21, kannab haigusseisundi lapsega umbes 10-15 protsenti naistele ja 3 protsenti meeste puhul.
Kuna translokatsioonist tingitud trisoomia 21 moodustab umbes 4% Downi sündroomiga inimestelt, leitakse, et vähem kui ühel protsendil juhtudest peetakse pärilikuks.
Kui Downi sündroomi laps või täiskasvanu rasestub, on Downi sündroomi või muude arenguhäirete oht beebis vahemikus 35 kuni 50 protsenti. Kuna paljud Downi sündroomiga inimesed võivad viia väga hästi toimiva elu ja kogeda armastust ja suhteid nagu Downi sündroomi all kannatavatel inimestel, on see risk, mida tuleb hoolikalt kaaluda vanemate ees olevate eeliste vastu. Umbes 50 protsenti Downi sündroomiga naisi on rasestunud.
Riskifaktorid
Enamik vanemaid, kellel on Downi sündroomiga laps, ei ole teadaolevaid riskitegureid. Samuti on oluline märkida, et siiani ei ole Downi sündroomi jaoks elustiili ega keskkonnariske põhjustavaid tegureid . Teisisõnu, välja arvatud suurenemine ema vanusega (ja veel enamik naisi, kellel on Downi sündroomi lapsed, on noored) ei ole midagi, mis aitaks ennustada või ennetada Downi sündroomiga lapse sündi.
Emade vanuse ja Downi sündroomi oht
Ehkki trisoomid võivad esineda igas vanuses inimestel, on seos emaliku ja trisoomiaga lapse vahel. Ühing on lihtsalt teaduslik termin linki jaoks. Ühing ei ole põhjus. See on tähtis punkt, sest inimesed on tihti ekslikul veendumusel, et emade vanus põhjustab Downi sündroomi. See ei ole tõsi. Me ei tea, mis põhjustab trisoomide tekkimist. Me lihtsalt teame, et naiste vananemisega suureneb risk trisoomiaga raseduse tekkeks.
Kuigi emase vanuse ja trisoomide esinemise vahel on seos, on enamus Downi sündroomi lapsi sündinud alla 35-aastaste emade jaoks. Selle põhjuseks on asjaolu, et lapsi on palju noorematel naistel. Tegelikult sünnib Downi sündroomi 80% alla 35-aastastel naistel ja Downi sündroomiga lapse ema keskmine vanus on 28 aastat. Üldiselt on tõenäosus, et alla 12-aastane naine, kes sünnitab Downi sündroomi, on vähem kui 1: 1000. Risk suureneb, kui naine vananeb ja esinemissagedus on umbes 1: 112 40-aastasel aastal. Kuid see on ikkagi vähem kui üks protsent 40-aastaste rasedate naiste arvust.
On olemas diagramm, mis võrdleb emade vanust Downi sündroomi riskiga, kuid enne diagrammi vaatamist on oluline hoiatada naisi. Veenduge, et pidage meeles, et enamus naistest, kes on rasestunud üle 35-aastased, on lapsed, kellel pole Downi sündroomi.
Mõned üle 35-aastased naised (või muud riskifaktorid) võivad valida, et oleks tekkinud amniokesteerumine Downi sündroomi või teiste prenataalsete testide jaoks. Otsus selle kohta, kas need testid on väga isiklikud, tuleks teha geneetilise nõustamise abil. Ameerika sünnitusabi ja günekoloogia kolledž soovitab kõigile naistele pakkuda Downi sündroomile eelnimetatut. Mõned naised eelistavad seda katset teha nii kindlustunde kui ka võime eest ette planeerida, kuigi on selge põhjus, miks naised otsustavad mitte teha prenataalset testimist.
Isa vanuse ja Downi sündroomi oht
On hinnatud, et Downi sündroomi ekstra kromosoom pärineb emalt enamuse ajast ja isalt (sperma) ainult neli protsenti ajast. Ema vanuse edasiliikumine on korreleeritud Downi sündroomi riskiga, sama ei kehti isaduse vananemise kohta lihtsalt sellepärast, et munad vananedes, kuid seemnerakke tehakse pidevalt nii, et need on tavaliselt vaid paar nädalat vanad. Siiski on teistsugused geneetilised seisundid peale Downi sündroomi, mis on seotud kaugelearenenud isaga, nagu näiteks achondroplaasia (kääbuspõletik) ja Marfani sündroom.
Teadus ja tulevik
Rääkides inimgenoomi projektist ja geeniteraapiast, on vanemad küsinud väga head küsimust: "Miks geeni teraapiat ei saa kasutada Downi sündroomi geneetiliste kõrvalekallete parandamiseks?" Kahjuks ei ole meie arusaamist geneetikast veel olemas. Milline geeniteraapia võib olla kasulik vähemalt lähitulevikus, töötab üksiku geeni kõrvalekallete korral. Geeniteraapiaga on raske ravida rohkem kui ühe geeni poolt põhjustatud seisundit, rääkimata kogu kromosoomi. Seega uurivad teadlased, mis võib olla epigeneetilise insener-epigeneetikaga võimalik, valdkond, mis vaatleb geenide ekspressiooni (kliinilised ilmingud), mitte geene ise.
Siiski on Downi sündroomiga sündinud laste juhtimine viimastel aastakümnetel dramaatiliselt paranenud.
Alumine joon
Lõpptulemus on see, et me teame, et on olemas seos või seos ema vanuse ja riski vahel, kui laps on trisoomiga nagu Downi sündroom, kuid keegi ei tea trisoomide konkreetset põhjust.
Allikad:
Dekker, A., De Deyn, P. ja M. Rots. Epigeneetika: väsimatu võti Downi sündroomi õppimise ja mälu defitsiidi minimeerimiseks. Neuroteadus ja Biobehavioral Reviews . 2914. 45: 72-84.
Mentis, A., Epigenomic Engineering Down Synrom. Neuroteadus ja Biobehavioral Reviews . 2016. 71: 323-327.