Anatomie-Lexikon

Chromozomální aberace - co to znamená?

Úvod - co je chromozomální aberace?

Chromozomová aberace popisuje odchylku od normální lidské chromozomální konfigurace. Normální sada lidských chromozomů má 23 párů chromozomů stejného typu, které obsahují celý genetický materiál. Chromozomová aberace může být číselná i strukturální odchylka sady chromozomů.

Chromozomální aberace jsou nejčastější příčinou prenatálního potratu. Existují však také formy chromozomálních aberací, které mohou přežít, jako je Downův syndrom (Trizomie 21) nebo Klinefelterův syndrom (XXY syndrom).

Chromozomová aberace může být rozpoznána vytvořením karyogramu. To lze porovnat se zdravým karyogramem, takže odchylky jsou okamžitě zaznamenány.

Přečtěte si více o tom pod: Chromozomová mutace

Co jsou numerické chromozomové aberace?

Numerické chromozomové aberace popisují řadu chromozomů, které mají různý počet chromozomů. Jednotlivé chromozomy mohou být duplikovány nebo chybí (Aneuploidy) nebo může být duplikována celá sada chromozomů (Polyploidy).

Nejznámější a nejrozšířenější numerická chromozomální aberace je trisomie 21 (Downův syndrom). U této choroby je 21. chromozom přítomen ve trojím provedení. Šance na dítě s trizomií 21 se zvyšuje s věkem matky. Děti s Downovým syndromem selhávají:

Krátká postava
Čtyřprsté rýhy
(Mongoloidní) oční víčka, které se šikmo rozprostírají ven
snížené motorické dovednosti a inteligence

Zejména mentální retardace se u jednotlivých pacientů velmi liší, takže v popředí je individuální léčba, podpora a péče.

Průměrná délka života je snížena pouze trizomií 21. Toto je případ jiných forem trizomie, jako je trizomie 13 (Patauův syndrom) a trizomie 18 (Edwardsův syndrom) ne, zde je délka života kratší než jeden rok.

Další numerické chromozomální aberace, které ovlivňují pohlavní chromozomy, jsou Klinefelterův syndrom a Ullrich-Turnerův syndrom.

Klinefelterův syndrom postihuje muže. Místo jednoho mají dva chromozomy X. Nejviditelnějším příznakem je vysoká postava způsobená nedostatkem testosteronu.
Další informace naleznete na: Klinefelterův syndrom

U Turnerova syndromu nemají postižené ženy chromozom X. Vzhledem k nedostatku estrogenu a gestagenu roste pojivová tkáň prostřednictvím vaječníků a ženy zůstávají po celý život sterilní.

Přečtěte si více o tom pod: Downův syndrom a Trizomie 13 u nenarozeného dítěte

Co jsou strukturální chromozomové aberace?

Strukturální chromozomové aberace jsou odchylkami od chromozomů z hlediska jejich struktury. Na rozdíl od numerických chromozomových aberací je zachován normální počet chromozomů (23 homologních párů, celkem 46 chromozomů). Existuje několik forem strukturních chromozomálních aberací, jako například:

DETEKCE: V případě delece se ztratí chromozomový segment a tím i část genetického materiálu. Toto je příklad takové choroby Cat Scream Syndrome. Takové děti jsou patrné vysokými výkřiky, často mají krátkou postavu, mají špatně vyvinuté svaly a malou hlavu.
Wolf-Hirschhornův syndrom je také způsoben delecí. Toto onemocnění je charakterizováno četnými epileptickými záchvaty u pacienta.
PŘEKLAD: Další strukturální chromozomální aberace je translokace. Chromozomový segment je zde přesunut na jiný nehomologní chromozom. Poté se rozlišuje mezi reciproční a nereciproční translokací.
INVERZE: Inverze popisuje strukturální chromozomovou aberaci, ve které je chromozomový segment obrácený.

Obecně se rozlišuje mezi vyváženou a nevyváženou chromozomální změnou strukturálních chromozomových aberací. Vyvážený nemá pro nositele žádnou hodnotu nemoci, zatímco nevyvážený vede k fyzickým symptomům.

Mohlo by vás také zajímat: Chromozom set

Příčiny chromozomální aberace

Numerické a strukturální chromozomové aberace mají různé příčiny. Numerická aberace chromozomů má odlišný počet chromozomů, ale samotné chromozomy vypadají normálně.

V a Aneuploidy pokud jsou jednotlivé chromozomy duplikovány nebo chybí, jako například v trizomii 21. Nejčastější příčinou je disjunkce (Nedělení) chromozomů během meiózy. Meiosa má funkci produkce zárodečných buněk. Obsahují jediný chromatidový chromozom jako genetický materiál, který je k dispozici pro oplodnění.

Pokud nejsou homologní chromozomy odděleny (Meióza I.) nebo neoddělení sesterských chromatidů (Meióza II) jsou v zárodečné buňce dva chromatidy. Pokud je tato vajíčka oplodněna, má buňka celkem tři chromatidy a jeden mluví o jednom Trizomie.

V případě strukturálních chromozomových aberací příčina nespočívá v rozdělení meiózy. V tomto typu chromozomové aberace sestává chromozomová sada z požadovaných 23 homologních chromozomových párů, ačkoli jednotlivé chromozomy mají odlišnou strukturu.

Touto odchylkou mohou být například výše popsané genové mutace:

Smazání (kousek chromozomu chybí)
Duplikace (část chromozomu je duplikována)
Translokace (část jednoho chromozomu byla začleněna do jiného chromozomu)

Příčinou těchto odchylek je obvykle nesprávné překročení během meiózy. Druhou příčinou je chybná oprava dvouřetězcových zlomů v genomu.

To by mohlo být zajímavé i pro vás: Dělení buněčného jádra

Co je chromozomální aberace?

Existují různé testy, které lze použít k detekci chromozomálních aberací u nenarozeného dítěte. Existují však také tzv. Testy chromozomových aberací in vitro a in vivo, které se používají v toxikologii.

Test chromozomální aberace in vitro

Test chromozomových aberací in vitro zahrnuje ošetření buněčné kultury látkou, u které existuje podezření, že způsobuje chromozomální aberace. Buněčná kultura se skládá z buněk, které pocházejí od savců. Jsou například možné buňky myší nebo lymfocytů z lidské krve.

Tyto buňky jsou nejprve kultivovány tak, aby rostly za optimálních podmínek. Dále se ošetří látkou, která má být vyšetřena. Například to může být rozpuštěná látka, která se přidává do buněčné kultury.

Po určité době expozice se buňky zkoumají pod mikroskopem. Zejména se podíváme na chromozomy v metafáze a zkontrolujeme, zda nejsou změněny.

Je také užitečné vytvořit kontrolní kulturu, která nebyla ošetřena zkoušenou látkou. Pomocí této kontroly mohou být chromozomové sady lépe porovnány.

Test aberace chromozomů in vivo

Test chromozomových aberací in vivo je podobný testu in vitro s tím rozdílem, že se testovaná látka zavádí přímo do kostní dřeně živého savce. To vytvořilo realistické podmínky, protože látka je v organismu.

I zde je kontrolována odchylka množiny chromozomů. Tyto dvě metody lze použít k testování látek na jejich mutagenní účinek.

Jaké testy existují?

Existuje několik testů, které lze použít ke zkoumání chromozomálních aberací. Na jedné straně existují možnosti vyšetření, které lze použít k testování, zda látka (např. nikotin) Spouští chromozomální aberace a zvyšuje tak šanci na rozvoj rakoviny. Tyto testy se nazývají In vitro- a In vivo testy chromozomální aberace a provádí je toxikolog.
Existují však také testy, které lze provést u těhotných žen, aby se ověřilo, zda nenarozené dítě má chromozomální aberaci. Je zde několik možností.

První možností je chromozomová analýza, která je dodnes zlatým standardem. Jako testovací materiál lze použít například plodovou vodu nebo pupečníkovou krev. Pod mikroskopem mohou být diagnostikovány jak numerické, tak strukturální chromozomální aberace.

Druhou možností by byl jednoduchý ultrazvuk, který může často detekovat změnu chromozomu. Jedním příznakem chromozomální poruchy je absence nosní kosti.

Další test, který zabere méně času než chromozomální analýza (Trvání: přibližně několik dní) je test FISH (Trvání: maximálně 2 dny). S pomocí testu FISH (Fluorescenční in situ hybridizační test) chromozomy 13, 18, 21 a chromozomy X a Y ve fetálním materiálu (např. Amniotická tekutina) jsou zobrazeny barevně. Numerická chromozomální aberace tak může být stanovena jednoduše spočítáním.

Mohlo by vás také zajímat toto téma: Úkoly buněčného jádra

KLINIKA: Které choroby jsou způsobeny chromozomálními aberacemi?

Chromozomální aberace jsou zodpovědné za velké množství spontánních potratů před narozením a za mnoho nemocí. Z nich je pět zvláště rozšířených.

Downův syndrom:

Nejznámější z nich je trizomie 21, lépe známá jako Downův syndrom. Tyto děti vynikají svou krátkou postavou, čtyřmi prsty na rukou a často špatnou inteligencí. Při dobré léčbě a podpoře však mají téměř normální délku života.

Patauův syndrom vs. Edwardsův syndrom:

Mezi trizomická onemocnění patří také Patauův syndrom (trisomie 13) a Edwardsův syndrom (trizomie 18), přičemž délka života u obou onemocnění je kratší než jeden rok.

Klinefelterův syndrom:

Stejně jako trisomie je Klinefelterův syndrom numerickou chromozomovou aberací. U tohoto onemocnění mají mužští pacienti další chromozom X a jsou znatelní svou výraznou vysokou postavou.

Syndrom Ullricha Turnera:

Naproti tomu Ullrich-Turnerův syndrom postrádá chromozom X, takže tito pacienti mají celkem pouze 45 chromozomů. Pacientky mají zformované pohlavní orgány a zůstávají po celý život sterilní.