Anatomie-Lexikon

Aberace chromozomu - co to znamená?

Úvod - co je chromozomální aberace?

Chromozomová aberace popisuje odchylku od normální struktury lidského chromozomu. Normální sada lidských chromozomů má 23 párů chromozomů stejného typu, které obsahují celý genetický materiál. Aberace chromozomu může být numerická i strukturální odchylka sady chromozomů.

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

Chromozomovou aberaci lze rozpoznat vytvořením karyogramu. To lze porovnat se zdravým karyogramem, takže odchylky jsou okamžitě patrné.

Přečtěte si více o tomto pod: Mutace chromozomu

Co jsou numerické chromozomální aberace?

Numerické chromozomové aberace popisují sadu chromozomů, které mají odlišný počet chromozomů. Jednotlivé chromozomy mohou být duplikovány nebo mohou chybět (Aneuploidie) nebo se duplikuje kompletní sada chromozomů (Polyploidie).

Nejznámější a nejrozšířenější numerickou chromozomální aberací je trizomie 21 (Downov syndrom). U tohoto onemocnění je 21. chromozom přítomen v trojím provedení. Šance na dítě s trizomií 21 se zvyšuje s věkem matky. Děti s Downovým syndromem selhávají:

Nízký vzrůst
Brázdy čtyřmi prsty
(Mongoloidní) osy očních víček, které se táhnou šikmo ven
snížená motorika a inteligence

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

Očekávaná délka života je trizomií 21 snížena pouze minimálně. To je případ jiných forem trizomie, jako je trizomie 13 (Patauův syndrom) a trizomie 18 (Edwardsův syndrom) ne tak, 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. Nejnápadnějším příznakem je vysoký vzrůst způsobený nedostatkem testosteronu.

U Turnerova syndromu chybí postiženým ženám chromozom X. Kvůli nedostatku estrogenu a gestagenu roste pojivová tkáň vaječníky a ženy zůstávají po celý život sterilní.

Přečtěte si o tom více na: Trizomie 13 u nenarozeného dítěte

Co jsou strukturní chromozomové aberace?

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

VYMAZÁNÍ: V případě delece dojde ke ztrátě chromozomového segmentu a tím i části genetického materiálu. Toto je příklad takové nemoci Syndrom kočičího výkřiku. Takové děti vynikají pronikavým výkřikem, často nemají vzrůst, mají špatně vyvinuté svaly a malou hlavu.
Wolf-Hirschhornův syndrom je také způsoben delecí. Charakteristickým znakem tohoto onemocnění jsou četné záchvaty epilepsie u pacienta.
PŘEKLAD: Další strukturální chromozomální aberací je translokace. Zde je chromozomový segment posunut do jiného nehomologního chromozomu. Poté se rozlišuje mezi reciproční a nereciproční translokací.
INVERZE: Inverze popisuje strukturní chromozomovou aberaci, při které je chromozomový segment obrácen.

Obecně se rozlišuje mezi vyváženou a nevyváženou změnou chromozomů ve strukturních chromozomových aberacích. Vyvážený nemá pro nositele žádnou hodnotu nemoci, zatímco nevyvážený vede k fyzickým příznakům.

Mohlo by vás také zajímat: Sada chromozomů

Příčiny chromozomální abnormality

Existují různé příčiny numerických a strukturních chromozomálních aberací. Numerická chromozomová aberace má jiný počet chromozomů, přičemž samotné chromozomy vypadají normálně.

V a Aneuploidie pokud jsou jednotlivé chromozomy duplikovány nebo chybí, jako například u trizomie 21. Nejběžnější příčinou je nedisjunkce (Nedělení) chromozomů během meiózy. Meióza má funkci produkce zárodečných buněk. Obsahují jeden chromidom chromatidu jako genetický materiál, který je k dispozici pro oplodnění.

Pokud nejsou homologní chromozomy odděleny (Meióza I.) nebo k neoddělení sesterských chromatidů (Meiosis II), jsou v zárodečné buňce dvě chromatidy. Pokud je tato vaječná buňka oplodněna, má buňka celkem tři chromatidy a jedna mluví o jedné Trizomie.

V případě strukturálních chromozomálních aberací příčina nespočívá v rozdělení meiózy. U tohoto typu chromozomové aberace sestává sada chromozomů z požadovaných 23 homologních párů chromozomů, i když jednotlivé chromozomy mají odlišnou strukturu.

Touto odchylkou mohou být například výše popsané genové mutace:

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

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

To by vás také mohlo zajímat: Dělení buněčných jader

Co je test chromozomové aberace?

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

Test chromozomální aberace in vitro

Test chromozomálních aberací in vitro zahrnuje ošetření buněčné kultury látkou, u které existuje podezření, že způsobuje chromozomální aberace. Buněčná kultura se skládá z buněk pocházejících ze savců. Například jsou možné buňky z myší nebo lymfocyty z lidské krve.

Tyto buňky jsou nejprve kultivovány tak, aby rostly za optimálních podmínek. Dále jsou ošetřeni zkoušenou látkou. Může to být například rozpuštěná látka, která se přidává do buněčné kultury.

Po určité době expozice jsou buňky poté vyšetřeny pod mikroskopem. Zejména se podíváme na chromozomy v metafázi a zkontrolujeme, zda neobsahují změny.

Je také užitečné vytvořit kontrolní kulturu, která nebyla ošetřena zkoušenou látkou. S touto kontrolou lze sady chromozomů lépe vzájemně srovnávat.

Test chromozomální aberace in vivo

Test chromozomové aberace in vivo je podobný testu in vitro, s tím rozdílem, že se testovaná látka zavádí přímo do kostní dřeně žijícího savce. Tak vznikly realistické podmínky, protože látka je v organismu.

Také zde se kontroluje odchylka u sady chromozomů. Tyto dvě metody lze použít k testování mutagenních účinků látek.

Jaké testy existují?

Existuje několik testů, které lze použít k vyšetření chromozomálních aberací. Na jedné straně existují možnosti zkoumání, které lze použít k testování, zda látka (např. nikotin) Spouští chromozomální aberace a zvyšuje tak pravděpodobnost vzniku rakoviny. Tyto testy se nazývají In vitro- a Testy chromozomální aberace in vivo a jsou prováděny toxikology.
Existují však také testy, které lze provést u těhotných žen, aby se zkontrolovalo, zda nenarozené dítě má chromozomální aberaci. Zde je několik možností.

První možností je analýza chromozomů, která je dodnes zlatým standardem. Jako testovací materiál lze použít například plodovou vodu nebo pupečníkovou krev. Pod mikroskopem lze diagnostikovat numerické i strukturní chromozomální aberace.

Druhou možností by byl jednoduchý ultrazvuk, který často dokáže detekovat změnu chromozomu. Jedním z příznaků poruchy chromozomů je absence nosní kosti.

Další test, který zabere méně času než analýza chromozomů (Doba trvání: přibližně Několik dní) je test FISH (Doba trvání: maximálně 2 dny). Pomocí testu FISH (Fluorescenční in situ hybridizační test) chromozomy 13, 18, 21 a chromozomy X a Y ve fetálním materiálu (např. plodová voda) jsou zobrazeny barevně. Numerickou aberaci chromozomu lze tedy určit jednoduchým spočtením.

Také by vás mohlo zajímat téma: Funkce buněčného jádra

CLINIC: Která onemocnění jsou způsobena chromozomálními aberacemi?

Chromozomální aberace jsou zodpovědné za velké množství spontánních potratů před narozením a za mnoho nemocí. Ze všech je rozšířeno zejména pět.

Downův syndrom

Nejznámější z nich je trizomie 21, lépe známá jako Downov syndrom.
Tyto děti jsou patrné svou nízkou postavou, brázdy čtyř prstů na rukou a často sníženou inteligencí. Je také spojován se zvýšeným výskytem srdečních vad a malformací gastrointestinálního traktu.
Při dobré léčbě a podpoře však mohou mít děti téměř normální délku života.

Syndrom Patau vs. Edwardsův syndrom

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

Zejména syndrom Patau způsobuje vysoký počet potratů, proto mnoho dětí umírá před narozením. Byly však také popsány případy, kdy je rozsah malformací menší a dosahují věku 10 let.

Přečtěte si více o tomto: Trizomie 13 u nenarozeného dítěte

Klinefelterův syndrom

Stejně jako trizomie je Klinefelterův syndrom numerická chromozomální aberace. U tohoto onemocnění mají pacienti mužského pohlaví další chromozom X a je patrný jejich výrazným vysokým vzrůstem a nedostatečnou aktivitou varlat s doprovodnými hormonálními změnami.

Ullrich-Turnerův syndrom

Naproti tomu Ullrich-Turnerův syndrom postrádá chromozom X, takže tito pacienti mají celkem pouze 45 chromozomů. Dotčeny jsou pouze ženy.
Pacientky mají poškozené pohlavní orgány a zůstávají po celý život sterilní. Kromě toho často vyniknou díky rozšíření krku kvůli takzvané kůži křídla.