Chromozomy, typy trisomie, dědičnost a Downův syndrom
Downov syndrom je způsoben extra chromozomem číslo 21, ale co to opravdu znamená? Co způsobuje další chromozom? Může se syndrom Can Down zdědit? Abyste skutečně pochopili, co způsobuje Downův syndrom, musíte mít důkladnou znalost toho, co jsou chromozomy a co dělají. Porozumění genetice Downova syndromu je náročné a přesto, že je čas věnovat těmto informacím, může být uklidňujícím oběma rodičům, kteří mají obavy během těhotenství, a rodičům, kteří mají dítě s Downovým syndromem, kteří se sami sebe ptají, "Proč?"
Porozumění genetice
Balíčky genetických informací
Nejjednodušší způsob, jak přemýšlet o chromozomech, je balení genetických informací. Lidské tělo je tvořeno všemi různými typy buněk a uvnitř každé z těchto buněk, v jádře, jsou naše geny. Geny jsou jednotky dědictví, které jsou předávány z jedné generace do druhé. Jsou umístěny v každé buňce těla a poskytují pokyny pro každou strukturu a funkci našeho těla. Lidé mají kolem 25 000 různých genů. Spíše než všechny 25 000, které se pohybují uvnitř buňek jednotlivě, jsou naše geny umístěny nebo zabaleny na chromozomech spíše jako perly na náhrdelníku.
Geny
Geny jsou tvořeny DNA, která je molekulou složenou ze čtyř různých chemikálií, zvaných báze, které jsou obvykle označovány jejich iniciály-A pro adenin, T pro thymin, G pro guanin a C pro cytosin. Tyto 4 základy tvoří "genetický kód" - druh dědičné abecedy.
Geny jsou tvořeny malými částmi DNA a tyto geny se nacházejí na chromozomech. Pokud si myslíte, že základy jsou jako abeceda, potom je možné geny považovat za věty. Každá věta (nebo gen) poskytuje konkrétní instrukce pro naše tělo. Jeden pár genů může říct, jakou barvu budou naše oči, zatímco jiná kombinace genů může říct, jak malý náš malý prst by měl být!
Když vědci chtějí společně označit všechny naše geny, nazývají je "genomem".
Chromozomy
Chromozomy, stejně jako geny umístěné na nich, jsou ve dvojicích. Lidé mají celkem 46 chromozomů uspořádaných do 23 párů. Prvních 22 párů chromozomů se nazývá " autozomy " a je očíslováno 1 až 22, od největších až po nejmenší. 23. dvojice se nazývá " pohlavní chromozomy " a skládá se z X a Y u mužů a dvou X chromozomů u žen. Chromozomy je možné vidět pod mikroskopem, ale jednotlivé geny umístěné na nich nemohou. Test, který umožňuje zobrazení (a počítání) chromozomů, je karyotypový test ,
Trisomie
Většina lidí má 46 chromozomů nebo 23 párů chromozomů. Lidé s Downovým syndromem mají chromozom o další čísle 21 pro celkem 47 chromozomů. Tato podmínka se také nazývá " Trisomie 21 ". Trisomie pochází z latinského slova "tri", což znamená tři a "některé" znamená tělo a odkazuje se na chromozomy. Lidé s trisomií 21 mají tři těla 21 nebo tři chromozómy číslo 21.
Protože chromozomy jsou balíčky genetických informací a obsahují všechny naše geny nebo instrukce, lidé s Downovým syndromem mají ve skutečnosti tři kopie všech genů umístěných na chromozomu 21.
Odhaduje se, že na chromozomu je 400 genů. Takže lidé s Downovým syndromem mají v podstatě 400 dalších pokynů. Zatímco další instrukce znějí, jako by to mělo být dobrá věc, je to vlastně jako přidání dalších ingrediencí do receptury. Stále získáte stejné základní jídlo (lidské tělo), ale forma a funkce jsou jiné.
Kromě trizomie 21 existují další lidské trisomie . Downov syndrom nebo trisomie 21 je nejčastější autozomální trizomie, ale děti s trisomií 13 (Pataův syndrom) a trisomií 18 (Edwardův syndrom) mohou také někdy přežít těhotenství. Očekávaná délka života dětí s těmito dalšími trisomiemi je relativně nízká vzhledem k Downovmu syndromu.
Těhotenství s trisomií 15, 16 a 22 obvykle končí v potratu. Trisomie v ostatních chromozomech jsou zřídka vidět a obvykle končí ve velmi brzkém těhotenském potratu před vyhodnocením.
Sexuální chromozomové trizomie zahrnující chromozomy X a Y jsou poměrně běžné, například se odhaduje, že Klinefelterův syndrom (XXY) postihuje 1 z 1000 mužů.
Na rozdíl od trisomií jsou některé odchylky chromozomu u kojenců způsobeny snížením počtu chromozomů, což je "monozomie". Příkladem je Turnerův syndrom, při kterém chybí jeden chromozom pohlaví, 45 X nebo monosomie X.
Příčiny trizomie
Trisomie pro určitý chromozom je výsledkem špatného rozdělení spermií nebo vajíčka před koncepcí. Obvykle se chromozomy sestaví a jsou rozděleny rovnoměrně během rozdělení. Při trisomii se oba chromozomy dostanou na jedno vejce, takže když jsou v kombinaci se spermatem (když se vajíčko a spermie spojují), existují tři.
Neexistuje absolutně nic, co by někdo mohl udělat, aby zabránil trisomii, a nic, co může udělat, aby způsobilo trizomii. Je to náhodný výskyt, který se děje před počátkem (v úplné trisomii) ve vajíčku nebo spermatu. Nevíme, co způsobuje trizomii, ačkoli víme o některých rizikových faktorech, které zvyšují riziko tohoto výskytu.
Druhy trizomie 21
Existují tři různé typy trizomie 21:
Kompletní trisomie 21 - Kompletní trisomie 21 je zodpovědná za přibližně 95 procent Downova syndromu. Jak bylo poznamenáno výše, když se chromozomy nacházejí v rozdělení (vytvářet vejce nebo spermie v procesu nazývaném meióza), namísto dvou chromozomů se oddělují různé vajíčka, oba chromozomy jdou na jedno vejce a chromozómy nepůjdou do druhého. Toto se nazývá nedisjunkce.
Translokace Trisomie 21 - Translokační trisomie 21 se vyskytuje u asi čtyř procent dětí se Downovým syndromem. V translokaci existují dvě kopie chromozomu 21, ale další materiál z třetího 21. Chromozomu je připojen (přenesen) k dalšímu chromozomu. Tento typ Downova syndromu se může objevit buď před nebo po početí a je to forma, která může být někdy předána dolů (zděděno.)
Mosaická trizomie 21 - Nejméně běžné pro Downův syndrom, syndrom mozaiky Down nastává, když jen některé buňky mají extra kopii chromozomu 21. Tato forma trizomie se objevuje po koncepci, ale není známo, proč se vyskytuje. Zatímco lidé s úplnou trisomií 21 a translokací 21 jsou podobní, mozaiková trisomie 21 se liší v závislosti na počtu buněk, které mají extra chromozom.
Může být Downův syndrom vrozený?
Obecně platí, že Downův syndrom není "zděděn", ale může být předán od rodičů k dětem s translokační trisomií 21 (což představuje asi čtyři procenta lidí s Downovým syndromem.) U zhruba třetiny lidí s translokací trisomií 21 se trizomie (dva chromozomové látky 21 plus další chromozomový materiál 21 připojený k jinému chromozómu) je zděděno od rodiče. Riziko pro někoho s transkripční trisomií 21 předáváním stavu dítěte je zhruba 10 až 15 procent u žen a 3 procenta u mužů.
Vzhledem k tomu, že translokační trisomie 21 představuje pouze asi čtyři procenta lidí s Downovým syndromem, méně než jedno procento případů by bylo považováno za dědičný.
Pokud dítě nebo dospělý s Downovým syndromem otěhotní, riziko Downova syndromu nebo jiných vývojových postižení u dítěte je mezi 35 a 50 procenty. Vzhledem k tomu, že mnoho lidí s Downovým syndromem může vést k velmi vysokému fungujícímu životu a zažívat lásku a vztahy, stejně jako lidé bez Downova syndromu, je to riziko, které musí být přemýšleno o přínosy s přemýšlivými způsoby rodičů. Zhruba 50 procent žen s Downovým syndromem může otěhotnět.
Rizikové faktory
Většina rodičů, kteří mají dítě s Downovým syndromem, nemá žádné známé rizikové faktory. Důležité je také poznamenat, že k dnešnímu dni neexistují žádné životní podmínky ani environmentální rizikové faktory pro Downův syndrom . Jinými slovy, s výjimkou zvýšení s věkem matky (a přesto většina žen, které mají děti s Downovým syndromem, jsou mladé) není nic, co by mohlo pomoci předpovědět nebo zabránit tomu, aby dítě mělo Downov syndrom.
Riziko mateřského věku a Downovho syndromu
Zatímco trisomie může nastat u lidí v jakémkoli věku, existuje souvislost mezi věkem matky a příležitostí mít dítě s trizomií. Sdružení je pouze vědecký termín pro odkaz. Sdružení není příčinou. To je důležitý bod, protože lidé jsou často pod mylnou vírou, že věk matky způsobuje Downův syndrom. To není pravda. Nevíme, co způsobuje trisomie. Jednoduše víme, že jak ženy stárnou, riziko těhotenství s trisomií se zvyšuje.
Zatímco existuje vztah mezi věkem matky a výskytem trisomií, většina dětí s Downovým syndromem se rodí matkám mladším 35 let. To je způsobeno tím, že je mnohem více mladších žen s malými dětmi. Ve skutečnosti se 80 procent dětí narozených s Downovým syndromem narodilo ženám mladším 35 let a průměrný věk matky dítěte s Downovým syndromem je 28 let. Celkově je pravděpodobnost, že žena mladší 30 let porodí dítě s Downovým syndromem, je méně než 1: 1000. Riziko se zvyšuje, jakmile žena stárne, s výskytem asi 1: 112 ve věku 40 let. To je však stále méně než jedno procento žen, které otěhotní ve věku 40 let.
Je k dispozici graf srovnávající věk matky s rizikem Downovho syndromu, ale je důležité věnovat pozornost ženám, než se podíváme na tento graf. Nezapomeňte, že drtivá většina žen, které otěhotní nad 35 let, mají děti bez Downova syndromu.
Některé ženy ve věku nad 35 let (nebo s jinými rizikovými faktory) se mohou rozhodnout pro provedení amniocentézy k screeningu Downovho syndromu nebo jiných prenatálních testů. Rozhodnutí o tom, zda tyto testy mají nebo nemá, je velmi osobní a mělo by být prováděno s pomocí genetického poradenství. Americká akreditační a gynekologická vysoká škola doporučuje, aby všem ženám bylo nabídnuto prenatální vyšetření na Downův syndrom. Některé ženy dávají přednost tomu, aby testování bylo provedeno jak pro ujištění, tak i pro schopnost plánovat dopředu, zatímco existují jasné důvody, proč se ženy rozhodnou neprovádět také prenatální testování.
Riziko otcovského věku a Downovho syndromu
Odhaduje se, že extra chromozom v Downově syndromu pochází z matky většinu času az otce (spermie) pouze čtyři procenta času. Zatímco postupující věk matky koreluje s rizikem Downovho syndromu, totéž se nevztahuje na postup v otcovském věku, a to prostě kvůli tomu, že vejce stárnou, ale spermie jsou neustále vyráběny, takže jsou obvykle jen pár týdnů staré. Existují však i jiné genetické stavy, než je Downův syndrom, které jsou spojeny s pokročilým otcovským věkem, jako je achondroplázie a Marfanův syndrom.
Výzkum a budoucnost
S povídkou o Projektu lidského genomu a genovou terapií se rodiče dotazovali velmi dobře: "Proč nemůže být genová terapie použita k opravě genetické abnormality v Downově syndromu?" Bohužel naše chápání genetiky ještě neexistuje. Jaká genová terapie může být užitečná alespoň v blízké budoucnosti, pracuje s abnormalitami jednoho genu. Podmínka způsobená více než jedním genem, natož celý chromozom by bylo těžké léčit pomocí genové terapie. Vědci se tedy zabývají tím, co je možné s epigenetickým inženýrstvím - epigenetika je pole, které se zaměřuje na expresi (klinické projevy) genů spíše než na samotné geny.
To znamená, že řízení dětí narozených v důsledku Downova syndromu se v posledních několika desetiletích dramaticky zlepšilo.
Spodní linie
Důsledkem je, že víme, že existuje vazba nebo vztah mezi věkem matky a rizikem, že dítě má trizomii, jako je Downův syndrom, ale nikdo neví, o jaké konkrétní příčině trizomie.
Zdroje:
Dekker, A., Deyn, P. a M. Rots. Epigenetika: zanedbávaný klíč k minimalizaci učení a nedostatek paměti u Downova syndromu. Neuroscience a biobehaviorální recenze . 2914. 45: 72-84.
Mentis, A., Epigenomické inženýrství pro Down Synrome. Neuroscience a biobehaviorální recenze . 2016. 71: 323-327.