Anatoomia-Leksikon

Kromosoomide kõrvalekalle - mida see tähendab?

Sissejuhatus - mis on kromosomaalne aberratsioon?

Kromosoomide kõrvalekalle kirjeldab kõrvalekaldeid inimese normaalsest kromosoomistruktuurist. Inimese tavalises kromosoomikomplektis on 23 sama tüüpi kromosoomipaari, mis sisaldavad kogu geneetilist materjali. Kromosoomide kõrvalekalle võib olla nii arvuline kui ka kromosoomikomplekti struktuurne kõrvalekalle.

Sünnieelse raseduse katkemise kõige sagedasem põhjus on kromosomaalsed kõrvalekalded. Siiski on ka kromosomaalsete aberratsioonide elujõulisi vorme, nagu Downi sündroom (Trisoomia 21) või Klinefelteri sündroom (XXY sündroom).

Kromosoomi aberratsiooni saab ära tunda karogrammi loomisega. Seda saab võrrelda tervisliku kariogrammiga, nii et kõrvalekalded on kohe märgatavad.

Lisateavet selle kohta leiate: Kromosoomimutatsioon

Mis on arvulised kromosomaalsed kõrvalekalded?

Numbrilised kromosoomihälbed kirjeldavad kromosoomide komplekti, millel on erinev arv kromosoome. Üksikud kromosoomid võivad dubleerida või puududa (Aneuploidia) või dubleeritakse kogu kromosoomide komplekt (Polüploidia).

Tuntuim ja kõige laiem arvuline kromosoomide aberratsioon on trisoomia 21 (Downi sündroom). Selle haiguse korral on 21. kromosoom kolmes eksemplaris. 21. trisoomiaga lapse saamise võimalus suureneb ema vanusega. Downi sündroomiga lapsed ebaõnnestuvad:

Lühike kasv
Nelja sõrme vaod
(Mongoloid) silmalau teljed, mis ulatuvad kaldu väljapoole
vähenenud motoorika ja intelligentsus

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

Trisoomia 21 vähendab oodatavat eluiga minimaalselt. See kehtib teiste trisoomia vormide, näiteks trisoomia 13 (Patau sündroom) ja trisoomia 18 (Edwardsi sündroom) mitte nii, siin on eeldatav eluiga alla ühe aasta.

Muud sugulisi kromosoome mõjutavad arvulised kromosomaalsed kõrvalekalded on Klinefelteri sündroom ja Ullrich-Turneri sündroom.

Klinefelteri sündroom mõjutab mehi. Ühe asemel on neil kaks X-kromosoomi. Kõige märgatavam sümptom on testosterooni puudusest põhjustatud pikk kasv.

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

Lisateavet selle kohta leiate aadressilt: Trisoomia 13 sündimata lapsel

Mis on kromosoomide struktuursed kõrvalekalded?

Struktuursed kromosoomide kõrvalekalded on nende struktuuri osas kõrvalekalded kromosoomidest. Erinevalt arvulistest kromosoomide kõrvalekalletest säilib kromosoomide normaalne arv (23 homoloogset paari, kokku 46 kromosoomi). Struktuurilisi kromosomaalseid kõrvalekaldeid on mitu, näiteks:

KUSTUTAMINE: Kustutamise korral kaotatakse kromosoomisegment ja seega osa geneetilisest materjalist. See on sellise haiguse näide Kassi karjumise sündroom. Sellised lapsed paistavad silma kõrge hüüatusega, neil on sageli vähe kasvu, lihased on halvasti arenenud ja väike pea.
Wolf-Hirschhorni sündroom on põhjustatud ka kustutamisest. Selle haiguse tunnuseks on patsiendi arvukad epilepsiahoogud.
TÕLGE: Teine struktuurne kromosomaalne kõrvalekalle on translokatsioon. Siin nihutatakse kromosoomisegment teisele, mittehomoloogilisele kromosoomile. Seejärel eristatakse vastastikust ja mittevastastikust translokatsiooni.
Pööramine: inversioon kirjeldab kromosoomide struktuurilist kõrvalekallet, mille korral kromosoomilõik on vastupidine.

Üldiselt eristatakse kromosoomide struktuursetes kõrvalekalletes tasakaalustatud ja tasakaalustamata kromosoomimuutust. Tasakaalustatud ei oma kandja jaoks haiguslikku väärtust, samas kui tasakaalustamatus viib füüsiliste sümptomiteni.

Samuti võite olla huvitatud: Kromosoomikomplekt

Kromosomaalsete kõrvalekallete põhjused

Numbriliste ja struktuuriliste kromosomaalsete kõrvalekallete põhjused on erinevad. Numbrilisel kromosoomide aberratsioonil on erinev arv kromosoome, kusjuures kromosoomid ise näevad välja normaalsed.

Aadressil Aneuploidia kui üksikud kromosoomid on dubleeritud või puuduvad, nagu näiteks trisoomias 21. Selle kõige levinum põhjus on mitte-disjunktsioon (Eraldamatus) kromosoomidest meioosi ajal. Meioosil on sugurakkude tootmise funktsioon. Need sisaldavad geneetilise materjalina ühte kromatiidset kromosoomi, mis on saadaval väetamiseks.

Kui homoloogseid kromosoome ei eraldata (Meioos I.) või sõsarkromatiidide eraldamata jätmist (Meioos II), on idurakus kaks kromatiidi. Kui see munarakk on viljastatud, on rakul kokku kolm kromatiidi ja üks räägib ühest Trisoomia.

Struktuursete kromosomaalsete aberratsioonide korral ei peitu põhjus meioosi jaotustes. Seda tüüpi kromosoomide aberratsiooni korral koosneb kromosoomikomplekt soovitud 23 homoloogsest kromosoomipaarist, kuigi üksikute kromosoomide struktuur on erinev.

See kõrvalekalle võib olla näiteks juba eespool kirjeldatud geenimutatsioon:

Kustutamine (tükk kromosoomist puudub)
Dubleerimine (tükk kromosoomist dubleeritakse)
Ümberpaigutamine (osa ühest kromosoomist on ühendatud teise kromosoomiga)

Nende kõrvalekallete põhjus on tavaliselt meioosi ajal vigane ületamine. Teine põhjus on genoomi kaheahelaliste purunemiste vigane parandamine.

See võib teile ka huvi pakkuda: Rakutuuma jagunemine

Mis on kromosoomide aberratsiooni test?

Kromosomaalsete aberratsioonide avastamiseks sündimata lapsel on erinevaid teste. Kuid toksikoloogias kasutatakse ka nn in vitro ja in vivo kromosoomide aberratsiooni teste.

In vitro kromosomaalse aberratsiooni test

In vitro kromosomaalse aberratsiooni test hõlmab rakukultuuri töötlemist ainega, mille puhul kahtlustatakse kromosomaalsete aberratsioonide teket. Rakukultuur koosneb imetajatelt pärinevatest rakkudest. Näiteks on võimalikud rakud hiirtelt või lümfotsüüdid inimverest.

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. Eelkõige vaadeldakse kromosoome metafaasis ja kontrollitakse nende muutusi.

Samuti on kasulik luua kontrollkultuur, mida ei ole uuritava ainega töödeldud. Selle kontrolli abil saab kromosoomikomplekte üksteisega paremini võrrelda.

Kromosomaalse aberratsiooni test in vivo

In vivo kromosoomide aberratsiooni test on sarnane in vitro testiga, selle erinevusega, et uuritav aine sisestatakse otse elus imetaja luuüdisse. See lõi realistlikud tingimused, kuna aine on organismis.

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

Mis testid seal on?

Kromosoomide kõrvalekallete uurimiseks saab kasutada mitmeid katseid. Ühelt poolt on uurimisvõimalusi, mille abil saab testida, kas aine (nt. nikotiin) Käivitab kromosomaalsed kõrvalekalded ja suurendab seega vähi tekkimise võimalust. Neid teste nimetatakse In vitro- ja In vivo kromosomaalse aberratsiooni testid ja neid viivad läbi toksikoloogid.
Siiski on ka rasedatel naistel võimalik teha katseid, et kontrollida, kas sündimata lapsel on kromosoomide kõrvalekalle. Siin on mitu võimalust.

Esimene võimalus on kromosoomianalüüs, mis on tänapäevalgi kullastandard. Testmaterjalina võib kasutada näiteks lootevett või nabaväädi verd. Mikroskoobi all saab diagnoosida nii arvulisi kui ka struktuurseid kromosomaalseid kõrvalekaldeid.

Teine võimalus oleks lihtne ultraheli, mis võimaldab sageli tuvastada kromosoomi muutusi. Kromosoomihäire üks märk on nina luu puudumine.

Teine test, mis võtab vähem aega kui kromosoomianalüüs (Kestus: umbes mitu päeva) on FISH-test (Kestus: maksimaalselt 2 päeva). FISH-testi abil (Fluorestsents in situ hübridisatsiooni test) kromosoomid 13, 18, 21 ning X ja Y kromosoomid loote materjalis (nt lootevesi) on näidatud värviliselt. Numbrilise kromosoomi kõrvalekalde saab seega kindlaks määrata, lihtsalt loendades selle.

Samuti võite olla huvitatud teemast: Rakutuuma funktsioonid

KLIINIK: milliseid haigusi põhjustavad kromosomaalsed kõrvalekalded?

Kromosomaalsed aberratsioonid põhjustavad enne sünnitust suure hulga spontaansete abortide ja paljude haiguste eest. Neist kõigist viis on laialt levinud.

Downi sündroom

Nende seas on tuntuim trisoomia 21, paremini tuntud kui Downi sündroom.
Need lapsed on märgatavad oma lühikese kasvu, nelja sõrmega vao käes ja sageli vähenenud intelligentsuse tõttu. Seda seostatakse ka südamepuudulikkuse ja seedetrakti väärarengute suurema esinemissagedusega.
Hea ravi ja toetuse korral võib laste eluiga olla peaaegu normaalne.

Patau sündroom vs Edwardsi sündroom

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

Eelkõige põhjustab Patau sündroom palju raseduse katkemisi, mistõttu paljud lapsed surevad enne sündi. Siiski on kirjeldatud ka juhtumeid, kus väärarengute ulatus on väiksem ja nad saavad 10-aastaseks.

Lisateave selle kohta: Trisoomia 13 sündimata lapsel

Klinefelteri sündroom

Nagu trisoomiad, on ka Klinefelteri sündroom arvuline kromosomaalne aberratsioon. Selle haiguse korral on meespatsientidel täiendav X-kromosoom ja nad on märgatavad nende väljendunud kõrge kasvu ja munandite alakoormuse ning sellega kaasnevate hormonaalsete muutustega.

Ullrich-Turneri sündroom

Seevastu Ullrich-Turneri sündroomil puudub X-kromosoom, nii et neil patsientidel on kokku ainult 45 kromosoomi. Mõjutatud on ainult naised.
Naispatsientidel on väärarenguga suguelundid ja nad on eluaeg steriilsed. Lisaks paistavad need sageli silma kaela laienemise tõttu nn tiivanaha tõttu.