Syndroom van het downsyndroom en geslachtschromosomen

een trisomie het is een chromosomale toestand van individuen die drie chromosomen dragen in plaats van het normale paar. In diploïden is de normale omhulling twee chromosomen, elk van het chromosomale complement dat de soort definieert.

Een wijziging in aantal in slechts één van de chromosomen wordt aneuploïdie genoemd. Als het veranderingen in het totale aantal chromosomen zou omvatten, zou het een echte ploïdie zijn, of eupolidy. De mens heeft 46 chromosomen in elk van zijn somatische cellen. Als ze een enkele trisomie hebben, hebben ze 47 chromosomen.

Trisomieën zijn statistisch gezien frequent en vertegenwoordigen grote veranderingen voor het dragerorganisme. Ze kunnen ook bij mensen voorkomen en worden geassocieerd met complexe ziekten of syndromen.

Er zijn trisomieën in de mens bekend bij iedereen. De meest bezochte, frequente en bekende van allemaal is de trisomie van chromosoom 21, de meest voorkomende oorzaak van het zogenaamde Down-syndroom.

Er zijn andere trisomieën in de mens die grote fysiologische kosten voor de drager met zich meebrengen. Onder hen hebben we de trisomie van het X-chromosoom, wat een enorme uitdaging vormt voor de vrouw die lijdt.

Elk levend eukaryotisch organisme kan een trisomie vertonen. In het algemeen is bij planten elke verandering in het aantal chromosomen (aneuploïdie) veel schadelijker dan een toename van het aantal chromosomale complementen van de soort. Bij andere dieren, als algemene regel, zijn aneuploïdieën ook oorzaak van meerdere aandoeningen.

index

• 1 Trisomie van chromosoom 21 (syndroom van Down: 47, +21)
  • 1.1 Beschrijving en een beetje geschiedenis
  • 1.2 Genetische oorzaken van de ziekte
• 2 Manifestatie van de ziekte
• 3 Diagnose en studies in andere levende systemen
• 4 Trisomieën van geslachtschromosomen bij de mens
  • 4.1 Triple X-syndroom (47, XXX)
  • 4.2 Kleinefelter-syndroom (47, XXY)
  • 4.3 XYY-syndroom (47, XYY)
• 5 Trisomieën in andere organismen
• 6 Referenties

Trisomie van chromosoom 21 (syndroom van Down: 47, +21)

De (complete) trisomie van chromosoom 21 bij mensen bepaalt de aanwezigheid van 47 chromosomen in diploïde somatische cellen. Tweeëntwintig paren bieden 44 chromosomen, terwijl het trio van chromosoom 21 er nog drie oplevert - waarvan er één overbodig is. Dat wil zeggen, het is een chromosoom dat "over is".

Beschrijving en een beetje geschiedenis

De trisomie van chromosoom 21 is de meest voorkomende aneuploïdie bij de mens. Op dezelfde manier is deze trisomie ook de meest voorkomende oorzaak van het Down-syndroom. Hoewel andere somatische trisomieën frequenter zijn dan die van chromosoom 21, zijn de meeste meestal dodelijker in embryonale stadia.

Dat wil zeggen, embryo's met trisomie 21 kunnen bij de geboorte aankomen, terwijl andere trisomische embryo's dat niet kunnen. Bovendien is de postnatale overleving veel hoger bij kinderen met trisomie op chromosoom 21 vanwege de lage genfrequentie van dit chromosoom.

Met andere woorden, er zijn maar weinig genen die in kopie-aantal zullen worden verhoogd, omdat chromosoom 21 de kleinste autosoom van allemaal is.

Het syndroom van Down werd voor het eerst beschreven door de Engelse arts John Langdon Down in de periode van 1862 tot 1866. De associatie van de ziekte met chromosoom 21 werd echter honderd jaar later vastgesteld. De Franse onderzoekers Marthe Gautier, Raymond Turpin en Jèrôme Lejeune namen deel aan deze studies.

Genetische oorzaken van de ziekte

De trisomie van chromosoom 21 wordt veroorzaakt door de vereniging van twee gameten, waarvan er één de drager is van meer dan één kopie, totaal of gedeeltelijk, van chromosoom 21. Er zijn drie manieren waarop dit kan gebeuren.

In de eerste, in een van de ouders, geeft de niet-disjunctie van chromosomen 21 tijdens meiose aanleiding tot gameten met twee chromosomen 21 in plaats van één. Niet-disjunctie betekent "gebrek aan scheiding of segregatie". Het is de gameet die kan leiden tot ware trisomie door deel te nemen aan een andere gameet met een enkele kopie van chromosoom 21.

Een andere minder frequente oorzaak van deze trisomie is wat Robertsonian-translocatie wordt genoemd. Hierin verplaatst de lange arm van chromosoom 21 zich naar een ander chromosoom (meestal 14). De vereniging van een van deze gameten met een andere normale zal aanleiding geven tot embryo's met normale karyotypen.

Er zullen echter extra exemplaren van het erfelijke materiaal van chromosoom 21 zijn, wat voldoende oorzaak is van de ziekte. Het syndroom kan ook worden veroorzaakt door andere chromosomale aberraties of mosaïcisme.

In een mozaïek presenteert het individu cellen met normale karyotypen, afgewisseld met cellen met afwijkende karyotypen (trisomisch voor chromosoom 21).

Manifestatie van de ziekte

De onderliggende oorzaak van het Down-syndroom is de verhoogde expressie van sommige enzymen vanwege het bestaan ​​van drie kopieën van de genen op chromosoom 21, in plaats van twee.

Deze verhoogde expressie leidt tot veranderingen in de normale fysiologie van het individu. Enkele van de aldus beïnvloede enzymen omvatten superoxide-dismutase en beta-synthase-cystation. Vele anderen zijn gerelateerd aan de synthese van DNA, het primaire metabolisme en de cognitieve capaciteit van het individu.

De ziekte manifesteert zich op verschillende niveaus. Aangeboren hartafwijkingen zijn enkele van de belangrijkste die de levensduur van getroffenen bepalen..

Andere aandoeningen die zieke mensen treffen omvatten abnormaliteiten van het maag-darmkanaal, hematologische, endocriene, otorhinolaryngologische en musculoskeletale aandoeningen, evenals visuele abnormaliteiten, onder andere..

Neurologische stoornissen zijn ook belangrijk en omvatten lichte tot matige leermoeilijkheden. De meeste volwassen personen met het syndroom van Down krijgen de ziekte van Alzheimer.

Diagnose en studies in andere levende systemen

De prenatale diagnose Down kan op verschillende manieren worden uitgevoerd. Dit omvat echografie, evenals bemonstering van chorion haar en vruchtwaterpunctie. Beide kunnen worden gebruikt voor het tellen van chromosomen, maar het vertegenwoordigt bepaalde risico's.

Andere meer moderne testen omvatten chromosomale analyse door FISH, andere immunohistologische technieken en genetische polymorfisme testen op basis van DNA-amplificatie met PCR.

De studie van chromosoom 21 trisomie in knaagdierensystemen heeft ons in staat gesteld het syndroom te analyseren zonder te experimenteren met mensen. Op deze manier zijn genotype / fenotype relaties veilig en betrouwbaar geanalyseerd.

Op dezelfde manier was het mogelijk om verder te gaan met het testen van strategieën en therapeutische middelen die later bij mensen kunnen worden gebruikt. Het meest succesvolle knaagdiermodel voor deze studies bleek de muis te zijn.

Trisomie van geslachtschromosomen bij de mens

Over het algemeen hebben aneuploïdieën van de geslachtschromosomen minder medische gevolgen dan die van de autosomen bij de mens. De vrouwtjes van de menselijke soort zijn XX en de mannetjes XY.

De meest voorkomende seksuele trisomieën bij de mens zijn XXX, XXY en XYY. Het is duidelijk dat er geen individuen YY kunnen zijn, laat staan ​​YYY. XXX individuen zijn morfologisch vrouwtjes, terwijl XXY en XYY mannen zijn.

Triple X-syndroom (47, XXX)

XXX individuen bij de mens zijn vrouwtjes met een extra X-chromosoom. Het fenotype dat geassocieerd is met de aandoening varieert met de leeftijd, maar in het algemeen hebben volwassen individuen een normaal fenotype.

Statistisch gezien is één op de duizend vrouwen XXX. Een fenotypische eigenschap die veel voorkomt bij XXX vrouwen is voortijdige ontwikkeling en groei, en ongebruikelijk lange onderste ledematen.

Op andere niveaus hebben XXX-vrouwen vaak stoornissen in de auditieve of taalontwikkeling. Aan het einde van de adolescentie overwinnen ze meestal problemen in verband met hun sociale aanpassing en verbeteren ze hun levenskwaliteit. Echter, psychiatrische stoornissen bij XXX vrouwen komen vaker voor dan bij XX vrouwen.

Bij vrouwen is een van de X-chromosomen geïnactiveerd tijdens de normale ontwikkeling van het individu. Er wordt aangenomen dat XXX vrouwtjes twee van hen inactiveren. Er wordt echter aangenomen dat de meeste gevolgen van trisomie te wijten zijn aan genetische onevenwichtigheden.

Dit betekent dat een dergelijke inactivatie niet efficiënt of voldoende is om verschillen in de expressie van bepaalde (of alle) genen te voorkomen. Dit is een van de meest bestudeerde aspecten van de ziekte vanuit moleculair oogpunt.

Zoals in het geval van andere trisomieën, is de prenatale detectie van triple X-trisomie nog steeds gebaseerd op de studie van het karyotype..

Kleinefelter-syndroom (47, XXY)

Er wordt gezegd dat deze individuen mannetjes zijn van de soort met een extra X-chromosoom. De tekenen van aneuploïdie variëren met de leeftijd van het individu, en meestal alleen als ze volwassen zijn, is de aandoening gediagnosticeerd.

Dit betekent dat deze seksuele aneuploïdie niet leidt tot aandoeningen die even groot zijn als die veroorzaakt door trisomieën in autosomale chromosomen..

XXY volwassen mannetjes produceren weinig of geen sperma, testikels en kleine penis, en verminderd libido. Ze zijn langer dan gemiddeld, maar hebben ook minder gezichts- en lichaamshaar.

Ze kunnen vergrote borsten (gynaecomastie), verminderde spiermassa en zwakke botten hebben. Het toedienen van testosteron is gewoonlijk nuttig bij de behandeling van sommige endocrinologische aspecten die verband houden met de aandoening.

XYY-syndroom (47, XYY)

Dit syndroom wordt ervaren door mannen van de menselijke soort (XY) die een extra Y-chromosoom hebben. De gevolgen van de aanwezigheid van een extra Y-chromosoom zijn niet zo dramatisch als die bij andere trisomieën.

De XYY-individuen zijn fenotypisch mannelijk, regelmatig lang en met iets langwerpige ledematen. Ze produceren normale hoeveelheden testosteron en vertonen geen specifieke gedrags- of leerproblemen zoals gedacht in het verleden.

Veel XYY-individuen zijn zich niet bewust van hun chromosomale status. Ze zijn fenotypisch normaal en bovendien vruchtbaar.

Trisomieën in andere organismen

Het effect van aneuploïdieën op planten is geanalyseerd en vergeleken met het effect van de euploïdie-verandering. In het algemeen zijn veranderingen in aantallen in een of minder chromosomen schadelijker voor de normale werking van het individu dan veranderingen in complete sets chromosomen.

Zoals in de beschreven gevallen lijken onevenwichtigheden in de uitdrukking de schadelijke effecten van verschillen te verklaren.

referenties

1. Herault, Y., Delabar, J.M., Fisher, E. M.C., Tybulewicz, V.L.J., Yu, E., Brault, V. (2017) Knaagermodellen in onderzoek naar downsyndroom: impact en toekomst. The Company of Biologists, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
2. khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Downsyndroom (Trisomy 21) [Bijgewerkt op 27 oktober 27]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 Jan-. Beschikbaar vanaf: ncbi.nlm.nih.gov
3. Otter, M., Schrander-Stumpel, C. T., Curfs, L.M. (2010) Triple X-syndroom: een overzicht van de literatuur. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Mozaïek voor trisomie 21: een recensie. American Journsl of Medical Genetics Deel A, 167A: 26-39.
5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N. Nicolaides, KH (2017) Nauwkeurigheid van eerste- trimester screening test gecombineerde trisomies 21, 18 en 13. Ultrasound in Obstetrics & Gynecology, 49 : 714-720.
6. Tartaglia, N.R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Een overzicht van trisomie X (47, XXX). Orphanet Journal of Rare Diseases, 5, ojrd.com