Χρωμοσωμάτων, τύποι τρισωμίας, κληρονομικότητα και σύνδρομο Down
Το σύνδρομο Down προκαλείται από ένα επιπλέον χρωμόσωμα αριθ. 21, αλλά τι σημαίνει αυτό πραγματικά; Τι προκαλεί ένα επιπλέον χρωμόσωμα; Το σύνδρομο Can Down μπορεί να κληρονομηθεί; Για να καταλάβετε πραγματικά τι προκαλεί το σύνδρομο Down, θα πρέπει να έχετε μια λεπτομερή κατανόηση για τα χρωμοσώματα και τι κάνουν. Η κατανόηση της γενετικής του συνδρόμου Down είναι πρόκληση, όμως, ο χρόνος για να χωνέψει αυτή η πληροφορία μπορεί να καθησυχάσει και τους δύο γονείς που έχουν ανησυχίες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και οι γονείς που έχουν παιδί με σύνδρομο Down που αναρωτιούνται ότι είναι δύσκολη η ερώτηση: "Γιατί?"
Κατανόηση της γενετικής
Πακέτα γενετικών πληροφοριών
Ο ευκολότερος τρόπος σκέψης των χρωμοσωμάτων είναι ως πακέτα γενετικών πληροφοριών. Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από όλους τους διαφορετικούς τύπους κυττάρων και μέσα σε κάθε ένα από αυτά τα κύτταρα, στον πυρήνα, είναι τα γονίδια μας. Τα γονίδια είναι οι μονάδες κληρονομιάς που μεταφέρονται από τη μια γενιά στην άλλη. Βρίσκονται σε κάθε κελί του σώματός μας και παρέχουν τις οδηγίες για κάθε δομή και λειτουργία του σώματός μας. Οι άνθρωποι έχουν περίπου 25.000 διαφορετικά γονίδια. Αντί να έχουμε όλες τις 25.000 αναπηδούν γύρω από τα κύτταρα ξεχωριστά, τα γονίδια μας βρίσκονται ή συσκευάζονται σε χρωμοσώματα μάλλον σαν μαργαριτάρια σε κολιέ.
Γονίδια
Τα γονίδια είναι κατασκευασμένα από DNA το οποίο είναι ένα μόριο που αποτελείται από τέσσερις διαφορετικές χημικές ουσίες που ονομάζονται βάσεις, οι οποίες συνήθως αναφέρονται από τα αρχικά τους - Α για αδενίνη, Τ για θυμίνη, G για γουανίνη και Γ για κυτοσίνη. Αυτές οι 4 βάσεις αποτελούν τον «γενετικό κώδικα» - ένα είδος κληρονομικού αλφαβήτου.
Τα γονίδια αποτελούνται από μικρά τμήματα του DNA και τα γονίδια αυτά βρίσκονται σε χρωμοσώματα. Αν σκέφτεστε τις βάσεις ως αλφάβητο, τότε τα γονίδια μπορούν να θεωρηθούν ως προτάσεις. Κάθε πρόταση (ή γονίδιο) παρέχει μια ειδική οδηγία για το σώμα μας. Ένα ζεύγος γονιδίων μπορεί να πει τι χρώμα θα έχουν τα μάτια μας, ενώ ένας άλλος συνδυασμός γονιδίων θα μπορούσε να πει πόσο μικρό πρέπει να είναι το μικρό μας δάχτυλο!
Όταν οι επιστήμονες θέλουν να αναφερθούν μαζί σε όλα τα γονίδια μας, το ονομάζουν «γονιδίωμα».
Χρωμοσωμάτων
Τα χρωμοσώματα, καθώς και τα γονίδια που βρίσκονται σε αυτά, έρχονται σε ζεύγη. Οι άνθρωποι έχουν συνολικά 46 χρωμοσώματα διατεταγμένα σε 23 ζεύγη. Τα πρώτα 22 ζεύγη χρωμοσωμάτων ονομάζονται " αυτοσωμάτια " και αριθμούνται από 1 έως 22, από τα μεγαλύτερα έως τα μικρότερα. Το 23ο ζεύγος ονομάζεται " φύλο χρωμοσώματα " και αποτελείται από ένα Χ και ένα Υ σε αρσενικά και δύο Χ χρωμοσώματα σε θηλυκά. Τα χρωμοσώματα μπορούν να παρατηρηθούν υπό μικροσκόπιο, αλλά τα μεμονωμένα γονίδια που βρίσκονται σε αυτά δεν μπορούν. Η δοκιμή που επιτρέπει την οπτικοποίηση (και καταμέτρηση) των χρωμοσωμάτων είναι μια δοκιμή καρυότυπου ,
Τρισωμία
Οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν 46 χρωμοσώματα ή 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων. Τα άτομα με σύνδρομο Down έχουν ένα επιπλέον αριθμό χρωμοσωμάτων 21 για συνολικά 47 χρωμοσώματα. Η προϋπόθεση αυτή ονομάζεται επίσης " Τρισωμία 21 ". Η τρισωμία προέρχεται από τη λατινική λέξη "tri" που σημαίνει τρία και "κάποια" που σημαίνει σώμα και αναφέρεται σε χρωμοσώματα. Τα άτομα με τρισωμία 21 έχουν τρία σωματίδια 21 ή τρία χρωμοσώματα αριθμού 21.
Επειδή τα χρωμοσώματα είναι τα πακέτα γενετικών πληροφοριών και περιέχουν όλα τα γονίδια ή τις οδηγίες μας, τα άτομα με σύνδρομο Down έχουν στην πραγματικότητα τρία αντίγραφα όλων των γονιδίων που βρίσκονται στο χρωμόσωμα 21.
Εκτιμάται ότι υπάρχουν 400 γονίδια στο χρωμόσωμα 21. Έτσι, βασικά, τα άτομα με σύνδρομο Down έχουν 400 επιπλέον οδηγίες. Ενώ έχετε επιπλέον οδηγίες ακούγεται σαν να είναι καλό, είναι στην πραγματικότητα σαν να προσθέτετε επιπλέον συστατικά σε μια συνταγή. Θα έχετε ακόμα το ίδιο βασικό πιάτο (ανθρώπινο σώμα), αλλά η μορφή και η λειτουργία είναι διαφορετικές.
Εκτός από την τρισωμία 21, υπάρχουν και άλλες ανθρώπινες τρισωμίες . Το σύνδρομο Down ή η τρισωμία 21 είναι η πιο συνηθισμένη αυτοσωμική τρισωμία, αλλά τα μωρά με τρισωμία 13 (σύνδρομο Patau) και τρισωμία 18 (σύνδρομο Edward) μπορούν μερικές φορές να επιβιώσουν στην εγκυμοσύνη. Το προσδόκιμο ζωής για τα παιδιά με αυτές τις άλλες τρισωμίες είναι χαμηλό σε σχέση με το σύνδρομο Down.
Οι εγκυμοσύνες με τρισωμία 15, 16 και 22 συνήθως καταλήγουν σε αποβολή. Οι τρισωμίες στα άλλα χρωμοσώματα σπάνια παρατηρούνται και συνήθως τελειώνουν σε πολύ πρώιμη αποβολή εγκυμοσύνης πριν από την αξιολόγηση.
Οι τρισωμίες των χρωμοσωμάτων φύλου που περιλαμβάνουν χρωμοσώματα Χ και Υ είναι αρκετά συνηθισμένες, για παράδειγμα, το σύνδρομο Klinefelter (XXY) εκτιμάται ότι επηρεάζει 1 στους 1000 άρρενες.
Σε αντίθεση με τις τρισωμίες, μερικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες στα μωρά οφείλονται σε μειωμένο αριθμό χρωμοσωμάτων, μια «μονοσωμία». Ένα παράδειγμα είναι το σύνδρομο του Turner στο οποίο λείπει ένα φύλο χρωμόσωμα, 45 X0 ή μονοσωμία X.
Αιτίες της τρισωμίας
Η τρισωμία για ένα συγκεκριμένο χρωμόσωμα είναι το αποτέλεσμα μιας λανθασμένης τομής στο σπέρμα ή το ωάριο πριν από τη σύλληψη. Συνήθως τα χρωμόσωμα ευθυγραμμίζονται και διαχωρίζονται ομοιόμορφα κατά τη διάρκεια της διαίρεσης. Με τρισωμίες, και τα δύο χρωμοσώματα πηγαίνουν σε ένα αυγό, έτσι ώστε όταν συνδυάζονται με το σπέρμα (όταν το ωάριο και το σπέρμα ενωθούν), υπάρχουν τρία.
Δεν υπάρχει απολύτως τίποτα που μπορεί κανείς να κάνει για να αποτρέψει μια τρισωμία, και δεν υπάρχει τίποτα που κάποιος μπορεί να κάνει για να προκαλέσει τρισωμία. Είναι ένα τυχαίο συμβάν που συμβαίνει πριν από τη σύλληψη (σε πλήρη τρισωμία) είτε στο ωάριο είτε στο σπέρμα. Δεν γνωρίζουμε τι προκαλεί τρισωμία, αν και γνωρίζουμε ορισμένους παράγοντες κινδύνου που αυξάνουν τον κίνδυνο αυτό να συμβεί.
Τύποι Τρισωμίας 21
Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι τρισωμίας 21:
Πλήρης Τρισωμία 21 - Η πλήρης τρισωμία 21 είναι υπεύθυνη για το 95% περίπου του συνδρόμου Down. Όπως σημειώνεται παραπάνω, όταν τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται για να διαχωριστούν (για να δημιουργήσουν αυγά ή σπέρμα σε μια διαδικασία που ονομάζεται μεΐωση), αντί για τα δύο χρωμοσώματα που χωρίζουν για να μεταβούν σε διαφορετικά αυγά, και τα δύο χρωμοσώματα πηγαίνουν σε ένα αυγό και κανένα χρωμόσωμα δεν πηγαίνει στο άλλο. Αυτό ονομάζεται μη-αποσύνδεση.
Μετατόπιση Trisomy 21 - Trisomy 21 μετατόπισης εμφανίζεται σε περίπου το 4% των μωρών με σύνδρομο Down. Σε μια μετατόπιση υπάρχουν δύο αντίγραφα του χρωμοσώματος 21, αλλά επιπλέον υλικό από ένα τρίτο 21ο χρωμόσωμα συνδέεται (μετατοπίζεται) με ένα άλλο χρωμόσωμα. Αυτός ο τύπος του συνδρόμου Down μπορεί να συμβεί είτε πριν είτε μετά τη σύλληψη και είναι η μορφή που μερικές φορές μπορεί να περάσει κάτω (κληρονομούνται).
Μωσαϊκή Τρισωμία 21 - Το λιγότερο κοινό για το σύνδρομο Down, το μωσαϊκό σύνδρομο Down συμβαίνει όταν μόνο ορισμένα κύτταρα έχουν ένα επιπλέον αντίγραφο του χρωμοσώματος 21. Αυτή η μορφή τριψώματος εμφανίζεται μετά τη σύλληψη, αλλά δεν είναι γνωστό γιατί συμβαίνει. Ενώ τα άτομα με πλήρη τρισωμία 21 και μετατόπιση 21 είναι παρόμοια, η τρισωμία 21 του μωσαϊκού ποικίλει ανάλογα με τον αριθμό των κυττάρων που έχουν το επιπλέον χρωμόσωμα.
Μπορεί το σύνδρομο Down να κληρονομηθεί;
Σε γενικές γραμμές, το σύνδρομο Down δεν είναι «κληρονομικό» αλλά μπορεί να περάσει από γονείς σε παιδιά με τρισωμία 21 της μετατόπισης (που αντιπροσωπεύει περίπου το 4% των ανθρώπων με σύνδρομο Down). Στα περίπου ένα τρίτο των ανθρώπων με τρισωμία 21 μετατόπισης, (το υλικό δύο χρωμοσωμάτων 21 συν επιπλέον χρωμόσωμα 21 που συνδέεται με ένα άλλο χρωμόσωμα) κληρονομείται από έναν γονέα Ο κίνδυνος για κάποιον με τρισωμία 21 που μεταφέρεται στην κατάσταση σε ένα παιδί είναι περίπου 10 έως 15 τοις εκατό για τις γυναίκες και 3 τοις εκατό για τους άνδρες.
Δεδομένου ότι η τρισωμία 21 της μετατόπισης αντιπροσωπεύει μόνο το 4% των ατόμων με σύνδρομο Down, λιγότερο από το ένα τοις εκατό των περιπτώσεων θα θεωρείται κληρονομική.
Εάν ένα παιδί ή ένας ενήλικας με σύνδρομο Down μείνει έγκυος, ο κίνδυνος του συνδρόμου Down ή άλλων αναπτυξιακών αναπηριών στο μωρό είναι μεταξύ 35 και 50 τοις εκατό. Δεδομένου ότι πολλοί άνθρωποι με σύνδρομο Down μπορούν να οδηγήσουν σε πολύ υψηλές λειτουργικές ζωές και να βιώσουν την αγάπη και τις σχέσεις ακριβώς όπως και εκείνοι που δεν έχουν σύνδρομο Down, αυτός είναι ένας κίνδυνος που πρέπει να σταθμιστεί με τα οφέλη με τους γονείς να είναι προσεκτικοί. Περίπου το 50% των γυναικών με σύνδρομο Down είναι σε θέση να μείνουν έγκυες.
Παράγοντες κινδύνου
Οι περισσότεροι γονείς που έχουν παιδί με σύνδρομο Down δεν έχουν γνωστούς παράγοντες κινδύνου. Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι, μέχρι σήμερα, δεν υπάρχουν τρόποι ζωής ή περιβαλλοντικοί παράγοντες κινδύνου για το σύνδρομο Down . Με άλλα λόγια, με εξαίρεση μια αύξηση με την ηλικία της μητέρας (και ακόμα οι περισσότερες γυναίκες που έχουν παιδιά με σύνδρομο Down είναι νέοι), δεν υπάρχει τίποτα που να μπορεί να βοηθήσει στην πρόβλεψη ή την πρόληψη του παιδιού με σύνδρομο Down.
Η μητρική ηλικία και ο κίνδυνος του συνδρόμου Ντάουν
Ενώ οι τρισωρίες μπορούν να εμφανιστούν σε άτομα οποιασδήποτε ηλικίας, υπάρχει μια συσχέτιση μεταξύ της ηλικίας μιας μητέρας και της πιθανότητας να έχουμε ένα μωρό με τρισωμία. Μια ένωση είναι απλώς επιστημονικός όρος για μια σύνδεση. Η συσχέτιση δεν είναι αιτία. Αυτό είναι ένα σημαντικό σημείο, επειδή οι άνθρωποι συχνά βρίσκονται κάτω από την εσφαλμένη πεποίθηση ότι η ηλικία της μητέρας προκαλεί σύνδρομο Down. Αυτό δεν είναι αληθινό. Δεν γνωρίζουμε τι προκαλεί τρισωμία. Γνωρίζουμε απλώς ότι καθώς οι γυναίκες μεγαλώνουν, αυξάνεται ο κίνδυνος εγκυμοσύνης με τρισωμία.
Ενώ υπάρχει σχέση μεταξύ της ηλικίας της μητέρας και της εμφάνισης τρισωμιών, τα περισσότερα μωρά με σύνδρομο Down γεννιούνται σε μητέρες ηλικίας κάτω των 35 ετών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχουν πολύ περισσότερες νεότερες γυναίκες που έχουν μωρά. Στην πραγματικότητα, το 80 τοις εκατό των μωρών που γεννήθηκαν με σύνδρομο Down γεννιούνται σε γυναίκες ηλικίας κάτω των 35 ετών και η μέση ηλικία μιας μητέρας μωρού με σύνδρομο Down είναι 28 ετών. Συνολικά, η πιθανότητα μιας γυναίκας κάτω των 30 ετών να γεννήσει ένα παιδί με σύνδρομο Down είναι μικρότερη από 1: 1000. Ο κίνδυνος αυξάνεται καθώς η γυναίκα μεγαλώνει, με συχνότητα περίπου 1: 112 σε ηλικία 40 ετών. Ωστόσο, αυτό είναι ακόμα λιγότερο από το ένα τοις εκατό των γυναικών που γίνονται έγκυες στην ηλικία των 40 ετών.
Είναι διαθέσιμο ένα γράφημα που συγκρίνει την ηλικία της μητέρας με τον κίνδυνο του συνδρόμου Down, αλλά είναι σημαντικό να προσέχετε τις γυναίκες πριν κοιτάξετε αυτό το γράφημα. Βεβαιωθείτε ότι έχετε κατά νου ότι η μεγάλη πλειοψηφία των γυναικών που μείνουν έγκυες άνω των 35 ετών έχουν μωρά χωρίς σύνδρομο Down.
Ορισμένες γυναίκες ηλικίας άνω των 35 ετών (ή με άλλους παράγοντες κινδύνου) μπορούν να επιλέξουν να έχουν αμνιοκέντηση για να εξετάσουν το σύνδρομο Down ή άλλες προγεννητικές εξετάσεις. Η απόφαση για το κατά πόσον ή όχι να έχουν αυτά τα τεστ είναι πολύ προσωπική και πρέπει να γίνει με τη βοήθεια γενετικής συμβουλευτικής. Το Αμερικανικό Κολέγιο Μαιευτικής και Γυναικολογίας συνιστά να προσφέρονται σε όλες τις γυναίκες προγεννητική εξέταση για το σύνδρομο Down. Ορισμένες γυναίκες προτιμούν να έχουν κάνει αυτές τις δοκιμές τόσο για διαβεβαίωση όσο και για να έχουν τη δυνατότητα να προγραμματίσουν μπροστά, ενώ υπάρχουν σαφείς λόγοι για τους οποίους οι γυναίκες επιλέγουν να μην κάνουν και προγεννητικούς ελέγχους.
Παθολογική ηλικία και ρίσκο σύνδρομο Down
Εκτιμάται ότι το επιπλέον χρωμόσωμα στο σύνδρομο Down προέρχεται από τη μητέρα το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου και από τον πατέρα (σπέρμα) μόνο το 4% του χρόνου. Ενώ η πρόοδος της μητρικής ηλικίας συσχετίζεται με τον κίνδυνο του συνδρόμου Down, το ίδιο δεν ισχύει για την πρόοδο της πατρικής ηλικίας απλά λόγω του γεγονότος ότι τα αυγά γερνούν αλλά το σπέρμα γίνεται συνεχώς έτσι ώστε να είναι συνήθως μόλις λίγες εβδομάδες. Υπάρχουν, ωστόσο, γενετικές καταστάσεις άλλες από το σύνδρομο Down, οι οποίες συνδέονται με την προχωρημένη πατρική ηλικία, όπως η αχονδροπλασία (νάνφις) και το σύνδρομο Marfan.
Έρευνα και το μέλλον
Με τη συζήτηση για το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος και γονιδιακής θεραπείας, οι γονείς ζήτησαν μια πολύ καλή ερώτηση: «Γιατί δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί γονιδιακή θεραπεία για την αποκατάσταση της γενετικής ανωμαλίας στο σύνδρομο Down;» Δυστυχώς, η κατανόηση της γενετικής δεν υπάρχει ακόμα. Ποια γονιδιακή θεραπεία μπορεί να είναι χρήσιμη τουλάχιστον στο εγγύς μέλλον, λειτουργεί με απλές γονιδιακές ανωμαλίες. Η κατάσταση που προκαλείται από περισσότερα από ένα γονίδια, πόσο μάλλον ένα ολόκληρο χρωμόσωμα θα ήταν δύσκολο να αντιμετωπιστεί με γονιδιακή θεραπεία. Οι ερευνητές εξετάζουν επομένως το τι μπορεί να είναι εφικτό με την επιγενετική μηχανική-επιγενετική είναι ένα πεδίο που εξετάζει την έκφραση (κλινικές εκδηλώσεις) των γονιδίων και όχι τα ίδια τα γονίδια.
Τούτου λεχθέντος, η διαχείριση των παιδιών που γεννήθηκαν με σύνδρομο Down έχει βελτιωθεί δραματικά τις τελευταίες δεκαετίες.
Συμπέρασμα
Η κατώτατη γραμμή είναι ότι γνωρίζουμε ότι υπάρχει μια σχέση ή συσχέτιση μεταξύ της ηλικίας μιας μητέρας και του κινδύνου να έχουμε ένα παιδί με τρισωμία όπως το σύνδρομο Down, αλλά κανείς δεν γνωρίζει τη συγκεκριμένη αιτία των τρισωμιών.
Πηγές:
Dekker, Α., De Deyn, Ρ., And Μ. Rots. Επιγενετική: Το παραμελημένο κλειδί για την ελαχιστοποίηση των προβλημάτων μνήμης και μνήμης στο σύνδρομο Down. Neuroscience και Biobehavioural Reviews . 2914. 45: 72-84.
Mentis, Α., Epigenomic Engineering for Down Synrome. Neuroscience και Biobehavioural Reviews . 2016. 71: 323-327.