Anatoomia-Leksikon

Kromosoomi aberratsioon - mida see tähendab?

Sissejuhatus - mis on kromosomaalne aberratsioon?

Kromosoomi aberratsioon kirjeldab kõrvalekallet inimese normaalsest kromosoomi konfiguratsioonist. Inimese tavalises kromosoomikomplektis on 23 sama tüüpi kromosoomipaari, mis sisaldavad kogu geneetilist materjali. Kromosoomi aberratsioon võib olla nii kromosoomikomplekti arvuline kui ka struktuurne hälve.

Kromosoomaberratsioonid on sünnieelse raseduse katkemise kõige tavalisem põhjus. Siiski on ka kromosomaalsete aberratsioonide vorme, mis võivad ellu jääda, näiteks Downi sündroom (Trisoomia 21) või Klinefelteri sündroom (XXY sündroom).

Kromosoomi aberratsiooni saab tuvastada, kasutades selleks karüogrammi. Seda saab võrrelda tervisliku karüogrammiga, nii et kõrvalekaldeid märgatakse kohe.

Loe selle kohta lähemalt alt: Kromosoomi mutatsioon

Millised on numbrilised kromosoomaberratsioonid?

Numbrilised kromosoomaberratsioonid kirjeldavad kromosoomide komplekti, millel on erinev arv kromosoome. Üksikud kromosoomid võivad olla dubleeritud või puuduvad (Aneuploidsus) või kogu kromosoomide komplekt tuleb dubleerida (Polüploidsus).

Tuntum ja levinum arvuline kromosoomaberratsioon on trisoomia 21 (Downi sündroom). Selle haiguse korral on 21. kromosoom kolmes eksemplaris. Võimalus saada sündroom 21-st trisoomiast suureneb koos ema vanusega. Downi sündroomiga lapsed ebaõnnestuvad:

Lühike kasv
Nelja sõrme vaod
(Mongoloidsed) silmalau teljed, mis ulatuvad kaldu väljapoole
vähenenud motoorsed oskused ja intelligentsus

Eelkõige on vaimne alaareng üksikute patsientide puhul väga erinev, nii et esiplaanil on individuaalne ravi, tugi ja hooldus.

Eeldatavat eluiga vähendab trisoomia 21 vaid minimaalselt. See kehtib teiste trisoomia vormide, näiteks trisoomia 13 (Patau sündroom) ja trisoomia 18 (Edwardsi sündroom) mitte nii, siin on eluiga lühem kui üks aasta.

Teised numbrilised kromosoomaberratsioonid, mis mõjutavad sugukromosoome, on Klinefelteri sündroom ja Ullrich-Turneri sündroom.

Klinefelteri sündroom mõjutab mehi. Ühe asemel on neil kaks X-kromosoomi. Kõige märgatavam sümptom on pikk kehaehitus, mis on põhjustatud testosterooni puudumisest.
Lisateavet leiate aadressilt: Klinefelteri sündroom

Turneri sündroomi korral puuduvad mõjutatud naistel X-kromosoom. Östrogeeni ja gestageeni puudumise tõttu kasvab sidekude munasarjade kaudu ja naised jäävad steriilseks kogu eluks.

Loe selle kohta lähemalt alt: Down sündroom ja 13. sündroom sündimata lapsel

Millised on kromosoomi struktuurihäired?

Kromosoomi struktuurihäired on kõrvalekalded kromosoomidest nende struktuuri osas. Vastupidiselt numbrilistele kromosoomide aberratsioonidele säilib kromosoomide normaalne arv (23 homoloogset paari, kokku 46 kromosoomi). Kromosomaalseid struktuurseid aberratsioone on mitmeid vorme, näiteks:

KUSTUTAMINE: Kustutamise korral kaob kromosoomi osa ja seega osa geneetilisest materjalist. See on näide sellisest haigusest Kassi karjumise sündroom. Selliseid lapsi on märgata kõrgete karjetega, nad on sageli lühikese kehaehitusega, neil on halvasti arenenud lihased ja väike pea.
Wolf-Hirschhorni sündroomi põhjustab ka kustutamine. Seda haigust iseloomustavad patsiendil esinevad arvukad epileptilised rünnakud.
Ümberpaigutamine: Veel üks kromosomaalse struktuurse aberratsiooni on translokatsioon. Siin nihkub kromosoomi segment teisele mittehomoloogsele kromosoomile. Seejärel eristatakse vastastikust ja mitte-vastastikust translokatsiooni.
INVERSIOON: Inversioon kirjeldab kromosoomi struktuurset aberratsiooni, milles kromosoomi segment on vastupidine.

Üldiselt eristatakse kromosoomi struktuurse aberratsiooni tasakaalustatud ja tasakaalustamata muutusi. Tasakaalustatud inimesel pole haiguse kandja jaoks väärtust, samas kui tasakaalustamata inimesel on füüsilisi sümptomeid.

Sind võiksid ka huvitada: Kromosoomi komplekt

Kromosomaalse aberratsiooni põhjused

Kromosoomi numbrilistel ja struktuurilistel aberratsioonidel on erinevad põhjused. Kromosoomi arvulisel aberratsioonil on erinev arv kromosoome, kuid kromosoomid ise näevad normaalsed välja.

Kell a Aneuploidsus kui üksikud kromosoomid on dubleeritud või puuduvad, näiteks trisoomias 21. Selle kõige tavalisem põhjus on mitte-disjunktsioon (Mitte eraldamine) kromosoomide tekkeks meioosi ajal. Meioosil on funktsioon sugurakkude tootmiseks. Need sisaldavad geneetilise materjalina ühte kromatiidi kromosoomi, mis on saadaval viljastamiseks.

Kui homoloogseid kromosoome ei eraldata (I meioos) või õdekromatiidide lahutamiseta (II meioos), on sugurakus kaks kromatiidi. Kui see munarakk viljastatakse, on rakus kokku kolm kromatiidi ja üks räägib ühest Trisoomia.

Kromosomaalsete struktuursete aberratsioonide korral ei peitu põhjus meioosi jagunemises. Seda tüüpi kromosoomaberratsioonide korral koosneb kromosoomikomplekt soovitud 23 homoloogsest kromosoomi paarist, ehkki üksikute kromosoomide struktuur on erinev.

See kõrvalekalle võib olla näiteks juba eespool kirjeldatud geenimutatsioonid:

Kustutamine (tükk kromosoomi puudub)
Kopeerimine (tükk kromosoomi on dubleeritud)
Ümberpaigutamine (osa ühest kromosoomist on liidetud teise kromosoomi)

Nende kõrvalekallete põhjus on tavaliselt vigane ristumine meioosi ajal. Teine põhjus on genoomi kaheahelaliste katkestuste vigane parandamine.

See võib teile ka huvitav olla: Rakutuuma jagunemine

Mis on kromosoomaberratsiooni test?

Kromosoomaberratsioonide tuvastamiseks sündimata lapsel on erinevaid teste. Siiski on olemas ka niinimetatud in vitro ja in vivo kromosoomaberratsiooni testid, mida kasutatakse toksikoloogias.

In vitro kromosoomaberratsiooni test

Kromosoomaberratsiooni in vitro test hõlmab rakukultuuri töötlemist ainega, mis arvatakse põhjustavat kromosoomaberratsioone. Rakukultuur koosneb imetajatelt pärit rakkudest. Võimalikud on näiteks hiirte rakud või inimese verest pärit lümfotsüüdid.

Neid rakke kultiveeritakse kõigepealt nii, et nad kasvaksid optimaalsetes tingimustes. Järgmisena töödeldakse neid uuritava ainega. Näiteks võib see olla lahustunud aine, mis lisatakse rakukultuurile.

Pärast teatud kokkupuuteaega uuritakse rakke mikroskoobi all. Eriti vaadatakse metafaasis olevaid kromosoome ja kontrollitakse nende muutusi.

Samuti on kasulik luua kontrollkultuur, mida pole uuritava ainega töödeldud. Seda kontrolli kasutades saab kromosoomikomplekte üksteisega paremini võrrelda.

Kromosoomaberratsiooni in vivo test

In vivo kromosoomaberratsiooni test on sarnane in vitro testiga, selle erinevusega, et uuritav aine sisestatakse otse elava imetaja luuüdi. See lõi realistlikud tingimused, kuna aine on organismis.

Ka siin kontrollitakse kromosoomide komplekti kõrvalekallete suhtes. Neid kahte meetodit saab kasutada ainete mutageense toime uurimiseks.

Millised testid seal on?

Kromosoomaberratsioonide uurimiseks saab kasutada mitmeid teste. Ühelt poolt on olemas uurimisvõimalused, mille abil saab testida, kas aine (nt nikotiin) Vallandab kromosoomaberratsioonid ja suurendab seega vähi tekkimise võimalust. Neid teste nimetatakse In vitro- ja Kromosoomaberratsiooni in vivo testid ja neid viivad läbi toksikoloogid.
Siiski on ka teste, mida saab teha rasedatel, et kontrollida, kas sündimata lapsel on kromosoomaberratsiooni. Siin on mitu võimalust.

Esimene võimalus on kromosoomianalüüs, mis on täna veel kuldstandard. Proovimaterjalina võib kasutada näiteks amnionivedelikku või nabanööri verd. Mikroskoobi abil saab diagnoosida nii arvulisi kui ka struktuurilisi kromosoomaberratsioone.

Teine võimalus oleks lihtne ultraheli, millega saab sageli tuvastada kromosoomi muutuse. Üks kromosoomihäire tunnuseid on nina luu puudumine.

Veel üks test, mis võtab vähem aega kui kromosoomi analüüs (Kestus: umbes mitu päeva) on FISH-test (Kestus: maksimaalselt 2 päeva). FISH-testi abil (Hübridisatsiooni test in situ) kromosoomid 13, 18, 21 ning X- ja Y-kromosoomid lootematerjalis (nt. Amnionivedelik) on näidatud värviliselt. Kromosomaalse numbrilise aberratsiooni saab seega kindlaks teha lihtsalt loendamise teel.

Teema võiks teid samuti huvitada: Rakutuuma ülesanded

KLIINIKA: Milliseid haigusi põhjustavad kromosoomaberratsioonid?

Kromosoomaberratsioonid põhjustavad enne sündi suure hulga spontaansete abortide ja paljude haiguste tekke. Neist kõigist on eriti levinud viis.

Downi sündroom:

Neist tuntuim on trisoomia 21, paremini tuntud kui Downi sündroom. Need lapsed paistavad silma lühikese kehaehituse, nelja sõrme vagude tõttu kätel ja sageli kehva intelligentsuse tõttu. Kuid hea ravi ja toe korral on nende eluiga peaaegu normaalne.

Patau sündroom vs. Edwardsi sündroom:

Trisoomiahaiguste hulka kuuluvad ka Patau sündroom (trisoomia 13) ja Edwardsi sündroom (trisoomia 18), kusjuures mõlema haiguse eluiga on alla ühe aasta.

Klinefelteri sündroom:

Nagu trisoomiad, on ka Klinefelteri sündroom arvuline kromosoomaberratsioon. Selle haiguse korral on meespatsientidel täiendav X-kromosoom ja nad on märgatavad oma pika kasvu tõttu.

Ullrich Turneri sündroom:

Ullrich-Turneri sündroomil seevastu puudub X-kromosoom, seega on neil patsientidel kokku ainult 45 kromosoomi. Naispatsientidel on väärarenenud suguelundid ja nad jäävad steriilseks kogu eluks.