Chromosomos, Trisomy tipai, paveldimumo ir Dauno sindromas
Dauno sindromą sukelia papildomas skaičius 21 chromosomos, bet ką tai iš tikrųjų reiškia? Kas sukelia papildomą chromosomą? Ar gali Dauno sindromas būti paveldimas? Norėdami iš tikrųjų suprasti, kas sukelia Dauno sindromą, turite gerai suprasti, kokios chromosomos yra, ir ką jie daro. "Dauno" sindromo genetikos supratimas yra sudėtingas, tačiau, atsižvelgiant į laiką, per kurį galima suvirpinti šią informaciją, gali būti ramūs abiejų tėvų, kurie turi susirūpinimą nėštumo metu, ir tėvų, kurie turi vaiko su Dauno sindromu, klausimą pati: "Kodėl?"
Suprasti genetiką
Genetinės informacijos paketai
Lengviausias būdas galvoti apie chromosomas yra genetinės informacijos paketas. Žmogaus kūnas susideda iš visų skirtingų tipų ląstelių ir kiekvienoje iš šių ląstelių, branduolyje, yra mūsų genai. Genai yra paveldėjimo vienetai, kurie perduodami iš vienos kartos į kitą. Jie yra kiekvienoje mūsų kūno ląstelėje ir juose pateikiamos kiekvienos mūsų kūno struktūros ir funkcijos nurodymai. Žmogus turi apie 25 000 skirtingų genų. Neatsižvelgiant į tai, kad visi 25 000 ląstelių ląstelių atsiranda atskirai, mūsų genai yra arba supakuoti į chromosomas, o ne kaip perlai ant karoliai.
Genai
Genai pagaminti iš DNR, kuri yra molekulė, sudaryta iš keturių skirtingų cheminių medžiagų, vadinamų bazėmis, kurios dažniausiai nurodomos jų inicialais: A - adeninas, T - timinas, G - guaninas ir C - citozinas. Šie 4 pagrindai sudaro "genetinį kodą" - paveldėtiną abėcėlę.
Genai yra sudaryta iš nedidelių DNR dalių, o šie genai yra ant chromosomų. Jei galvojate apie pamatus kaip į abėcėlę, tada genus galima suprasti kaip sakinius. Kiekvienas sakinys (arba genas) suteikia konkretų nurodymą mūsų kūnams. Viena genų pora gali pasakyti, kokia spalva bus mūsų akys, o kitas genų derinys gali pasakyti, kaip mažas mūsų mažasis pirštas!
Kai mokslininkai nori susieti visus mūsų genus, jie vadina jį "genomu".
Chromosomos
Chromosomos, taip pat jose esantys genai, yra poromis. Iš viso žmonių yra 46 chromosomos, išdėstytos į 23 poras. Pirmosios 22 poros chromosomų yra vadinamos " autosome " ir yra nuo 1 iki 22, iš didžiausių iki mažiausių. 23 pora vadinama " lyties chromosomomis " ir susideda iš X ir Y vyrų ir dviejų X chromosomų moterų. Chromosomos gali būti matomos mikroskopu, bet atskiros genų, esančių ant jų, negali. Bandymas, leidžiantis vizualizuoti (ir suskaičiuoti) chromosomas, yra kariotipinis testas ,
Trisomija
Dauguma žmonių turi 46 chromosomas arba 23 poros chromosomų. Žmonėms su Dauno sindromu yra papildomas skaičius 21 chromosomų, iš viso 47 chromosomos. Ši sąlyga taip pat vadinama " Trisomy 21. " Trisomy kilęs iš lotyniško žodžio "tri", kuris reiškia tris ir "kai", kuris reiškia kūną ir nurodo chromosomas. Žmonės su trisomija 21 turi tris korpusus 21 arba tris 21 skaičių chromosomų.
Kadangi chromosomos yra genetinės informacijos paketai ir juose yra visi mūsų genai ar instrukcijos, žmonėms su Dauno sindromu iš tikrųjų yra trys visų genų, esančių 21 chromosomos, kopijos.
Apskaičiuota, kad yra apie 400 genų chromosomos 21. Taigi iš esmės žmonėms su Dauno sindromu yra 400 papildomų nurodymų. Nors papildomos instrukcijos skamba kaip tai turėtų būti geras dalykas, tai iš tikrųjų yra kaip papildomas receptas ingredientų. Jūs vis tiek gausite tą patį pagrindinį patiekalą (žmogaus kūną), tačiau forma ir funkcija yra skirtingos.
Be trisomijos 21, yra ir kitų žmogaus trisomijų . Dauno sindromas arba trisomija 21 yra dažniausia autosominė trisomija, tačiau kūdikiai su trisomija 13 (Patau sindromu) ir trisomija 18 (Edwardo sindromas) kartais gali išgyventi ir nėštumo metu. Vaikų gyvenimo trukmė su šiomis kitomis trisomijomis yra maža, palyginti su Dauno sindromu.
Nėštumas su trisomija 15, 16 ir 22 paprastai baigiasi persileidimu. Kituose chromosomosose trisomijos retai pasireiškia ir dažniausiai pasibaigia labai ankstyvo nėštumo nutraukimas prieš vertinant.
Lytinės chromosomos trisomijos su X ir Y chromosomis yra gana dažnos, pvz., Klinefelterio sindromas (XXY) yra 1 iš 1000 vyrų.
Skirtingai nuo trisomijų, kai kurie chromosomų anomalijos kūdikiams atsiranda dėl sumažėjusio chromosomų skaičiaus, "monosomijos". Pavyzdys yra Turnerio sindromas, kuriame trūksta vienos lyties chromosomos, 45 X0 arba monozomija X.
Trisomijos priežastys
Trisomija konkrečiai chromosomai yra netinkamo suspaudimo spermoje ar kiaušinėlio prieš kontracepcijos rezultatas. Paprastai chromosomos išsidėsto ir atskiriamos tolygiai. Su trisomijomis abi chromosomos patenka į vieną kiaušinį, todėl, kai kartu su sperma (kai kiaušinis ir sperma vienija), yra trys.
Nėra visiškai nieko, kad kas nors galėtų padaryti, kad būtų išvengta trisomijos, ir nėra nieko, kad kažkas galėtų padaryti, kad sukeltų trisomiją. Tai yra atsitiktinis atvejis, kuris įvyksta prieš kontracepciją (visiškai trisomija) kiaušialąstėje arba spermoje. Mes nežinome, kas sukelia trisomiją, nors mes žinome apie kai kuriuos rizikos veiksnius, dėl kurių padidėja rizika, kad tai įvyks.
Trisomijos tipai 21
Yra trys trisomijos tipai: 21:
Complete Trisomy 21 - Complete trisomy 21 yra atsakingas už maždaug 95 proc. Dauno sindromo. Kaip minėta pirmiau, kai chromosomos išsiskiria (kuriant kiaušinius ar spermą procese vadinama mioze), vietoj dviejų chromosomų, atskiriančių skirtingus kiaušinius, abi chromosomos eina į vieną kiaušinį, o chromosomos nenukrypsta į kitą. Tai vadinama nesudijimu.
Translocation Trisomy 21 - Translokacija trisomy 21 atsiranda maždaug keturi procentai kūdikių su Dauno sindromu. Transklecijoje yra dvi chromosomos 21 kopijos, bet papildoma medžiaga iš trečiosios 21 chromosomos pritvirtinama (perkelta į kitą) chromosomą. Toks Dauno sindromas gali pasireikšti prieš arba po kontracepcijos, ir tai forma, kuri kartais gali būti perduodama (paveldima).
Mosaic Trisomy 21 - Mažiausiai paplitusi Dauno sindromo, mozaikos Dauno sindromas atsiranda, kai tik kai kuriose ląstelėse yra papildoma 21 chromosomos kopija. Ši trisomija išryškėja po kontracepcijos, tačiau nežinoma, kodėl tai įvyksta. Kadangi žmonės su pilnutine trisomija 21 ir translokacija 21 yra panašios, mozaikos trisomija 21 priklauso nuo ląstelių, turinčių papildomą chromosomą, skaičiaus.
Ar gali būti Dauno sindromas?
Paprastai Dauno sindromas nėra "paveldėtas", bet jis gali būti perduotas iš tėvų vaikams, kurių translokacija trisomija 21 (tai sudaro apie keturis procentus žmonių, kuriems yra Dauno sindromas). Apie trečdalį žmonių, kurių translokacija yra trisomija 21, trisomija (dvi chromosomos 21 ir papildomos chromosomos 21 medžiagos pridedamos prie kitos chromosomos) paveldima iš tėvų. Rizika kažkam su tranlokacijai trisomija 21, perduodanti būklę vaikui, yra maždaug 10-15 proc. moterų ir 3 proc. vyrų.
Kadangi translokacija trisomija 21 sudaro tik keturis procentus žmonių su Dauno sindromu, mažiau kaip vienas procentas atvejų bus laikomi paveldimomis.
Jei vaikas ar suaugęs su Dauno sindromu tampa nėščia, Dauno sindromo ar kitokių vystymosi sutrikimų rizika kūdikiui yra 35-50 proc. Kadangi daugelis žmonių, sergančių Dauno sindromu, gali sukelti labai gerą funkcinį gyvenimą ir patirti meilę ir santykius, kaip ir tuos, kurie neturi Dauno sindromo, tai yra rizika, kurią reikia rūpestingai vertinti atsižvelgiant į tėvų naudą. Maždaug 50 proc. Moterų su Dauno sindromu gali pastoti.
Rizikos veiksniai
Dauguma tėvų, turinčių vaiką su Dauno sindromu, neturi jokių žinomų rizikos veiksnių. Taip pat svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad iki šiol Dauno sindromui nėra jokių gyvenimo būdo ar aplinkos rizikos veiksnių . Kitaip tariant, išskyrus augimą motinos amžiuje (ir dar dauguma moterų, kurių vaikai turi Dauno sindromą, yra jauni) nėra nieko, kas padėtų nuspėti ar užkirsti kelią vaikui su Dauno sindromu.
Motinos amžiaus ir Dauno sindromo rizika
Nors trisomijos gali atsirasti bet kokio amžiaus žmonėms, yra ryšys tarp motinos amžiaus ir galimybės turėti kūdikį su trisomija. Asociacija yra tiesiog mokslinis nuorodos terminas. Asociacija nėra priežastis. Tai yra svarbus dalykas, nes žmonės dažnai klaidingai įsitikinę, kad motinos amžius sukelia Dauno sindromą. Tai netiesa. Mes nežinome, kas sukelia trisomijas. Mes tiesiog žino, kad moterims senstant, padidėja nėštumo su trisomija rizika.
Nors yra ryšys tarp motinos amžiaus ir trisomijų atsiradimo, dauguma kūdikių su Dauno sindromu gimsta motinoms iki 35 metų. Tai yra dėl to, kad yra daug jaunesnių moterų, turinčių kūdikių. Tiesą sakant, 80 proc. Kūdikių, gimę su Dauno sindromu, gimsta moterims, jaunesniems nei 35 m., O vidutinio amžiaus vaiko mama su Dauno sindromu yra 28 metai. Apskritai tikimybė, kad vaikas su Dauno sindromu neviršys 30 metų, yra mažesnis nei 1: 1000. Rizika didėja, nes moteris senėja, dažnumas yra maždaug 1: 112, esant 40 metų amžiaus. Tačiau vis dar mažiau nei vienas procentas moterų, pastojančių 40 metų amžiaus.
Yra lentelė, kurioje lyginama motinos amžius su Dauno sindromu, tačiau svarbu prieš moteris pažvelgti į šią diagramą. Nepamirškite, kad dauguma moterų, pastojančių vyresnius nei 35 metų amžiaus, turi kūdikius be Dauno sindromo.
Kai kurios moterys, sulaukusios 35 metų amžiaus (ar kitų rizikos veiksnių), gali pasirinkti, ar yra amniocentezės, kad būtų galima stebėti Dauno sindromą ar kitus prenatalinius tyrimus. Sprendimas, ar gauti šiuos testus, yra labai asmeniškas ir turėtų būti atliekamas naudojant genetikos konsultacijas. Amerikos akušerijos ir ginekologijos kolegija rekomenduoja visoms moterims pasiūlyti Dauno sindromo prenatalinį tyrimą. Kai kurios moterys pageidauja, kad šis testavimas būtų atliekamas tiek patikinimui, tiek gebėjimui planuoti į priekį, tuo tarpu yra aiškių priežasčių, dėl kurių moterys nusprendžia netgi atlikti prenatalinį testą.
Tėvų amžiaus ir Dauno sindromo rizika
Apskaičiuota, kad papildoma Dauno sindromo chromosoma atsirado iš motinos daugeliu atvejų ir nuo tėvo (sperma) sudarė tik keturis procentus laiko. Nors progresuojantis motinos amžius yra susijęs su Dauno sindromo rizika, tas pats pasakytina ir apie vyresnio amžiaus tėvystės progresavimą, nes kiaušiniai senėja, bet spermatozoidai yra nuolat gaminami taip, kad paprastai jie yra tik kelias savaites. Tačiau yra kitų genetinių būklių, išskyrus Dauno sindromą, kurie yra susiję su pažengusiu tėvystės amžiumi, pvz., Achondroplazija (dwarfism) ir Marfano sindromas.
Tyrimai ir ateitis
Kalbėdama apie žmogaus genomo projektą ir genų terapiją, tėvai paklausė labai gero klausimo: "Kodėl genų terapija negali būti naudojama genų sutrikimams pataisyti Dauno sindromu?" Deja, mūsų genetikos supratimas dar nėra. Kokia genų terapija gali būti naudinga bent artimiausioje ateityje, dirba su vieninteliu geno anomalijomis. Būklę, kurią sukelia daugiau nei vienas genas, jau nekalbant apie visą chromosomą, sunku gydyti genų terapija. Todėl tyrėjai žiūri į tai, kas gali būti įmanoma su epigenetine inžinerija-epigenetine, yra sritis, kurioje nagrinėjama genų raiška (klinikinės apraiškos), o ne pats genai.
Tuo tarpu per pastaruosius kelis dešimtmečius vaikų, gimusių su Dauno sindromu, valdymas labai pagerėjo.
Bottom Line
Bottom line yra tai, kad mes žinome, kad yra ryšys arba ryšys tarp motinos amžiaus ir rizika turėti vaiką su trisomija, tokiu kaip Down'o sindromas, tačiau niekas nežino konkrečios trisomijų priežasties.
Šaltiniai:
Dekker, A., De Deyn, P., ir M. Rots. Epigenetika: nepagrįstas raktas siekiant sumažinti mokymosi ir atminties deficitus Dauno sindromu. Neurologijos ir Biobehavioral Apžvalgos . 2914. 45: 72-84.
Mentis, A., Epigenomic Engineering for Down Synrom. Neurologijos ir Biobehavioral Apžvalgos . 2016. 71: 323-327.