Kaj povzroča Down Syndrome?

Kromosomi, tipi trizomov, dednosti in Downovega sindroma

Downov sindrom je posledica dodatnega števila 21 kromosomov, vendar kaj to dejansko pomeni? Kaj povzroča dodaten kromosom? Ali je lahko Downov sindrom podedovan? Če želite resnično razumeti, kaj povzroča Downov sindrom, morate temeljito razumeti, kaj so kromosomi in kaj delajo. Razumevanje genetike Downovega sindroma je izziv, a vzeti čas za prebavo teh informacij je lahko pomirjujoč obema staršema, ki skrbita med nosečnostjo, in staršem, ki imajo otrok s Downovim sindromom, ki se sprašujejo, da to težko vprašanje: "Zakaj?"

Razumevanje genetike

Paketi genetskih informacij

Najlažji način razmišljanja o kromosomih je paket genetskih informacij. Človeško telo je sestavljeno iz vseh različnih vrst celic in znotraj vsake od teh celic v jedru so naši geni. Geni so enote dedovanja, ki se prenesejo iz ene generacije v drugo. Nahajajo se v vsaki celici naših teles in dajejo navodila za vsako strukturo in funkcijo našega telesa. Ljudje imajo približno 25.000 različnih genov. Namesto, da bi imeli vsi 25.000 posamično odskočno okrog celic, se naši geni nahajajo ali pakirajo na kromosome, podobno kot biseri na ogrlici.

Geni

Geni so narejeni iz DNA, ki je molekula, sestavljena iz štirih različnih kemikalij, imenovanih baze, ki jih ponavadi navajata njihovi začetniki-A za adenin, T za timin, G za gvanin in C za citozin. Te 4 osnove sestavljajo "genetski kod" - nekakšna dedna abeceda.

Geni so sestavljeni iz majhnih delov DNA in ti geni se nahajajo na kromosomih. Če razmišljate o bazah kot abecedi, se lahko geni obravnavajo kot stavki. Vsak stavek (ali gene) zagotavlja posebno navodilo za naše telo. En par genov lahko pove, kakšne barve bodo naše oči, medtem ko bi lahko druga kombinacija genov pokazala, kako majhen bo naš mali prst!

Ko se znanstveniki skupaj sklicujemo na vse naše gene, ga imenujemo "genom".

Kromosomi

Kromosomi, kot tudi geni, ki se nahajajo na njih, pridejo v parih. Ljudje imajo skupno 46 kromosomov, razporejenih v 23 parov. Prvih 22 parov kromosomov imenujemo " avtosomi " in so oštevilčene od 1 do 22, od največjih do najmanjših. 23. Par se imenuje " spolni kromosomi " in sestoji iz X in Y pri moških in dveh X kromosomih pri ženskah. Kromosome je mogoče videti pod mikroskopom, vendar posamezni geni, ki se nahajajo na njih, ne morejo. Test, ki omogoča, da se kromosomi vizualizirajo (in štejejo), je kariotipski test ,

Trisomy

Večina ljudi ima 46 kromosomov ali 23 parov kromosomov. Ljudje z Downovim sindromom imajo dodatno število 21 kromosomov za skupno 47 kromosomov. Ta pogoj se imenuje tudi " Trisomy 21. " Trisomy prihaja iz latinske besede "tri", kar pomeni tri in "nekaj", kar pomeni telo in se nanaša na kromosome. Ljudje s trisomijo 21 imajo tri telesa 21 ali trije številko 21 kromosomov.

Ker so kromosomi paketi genetskih informacij in vsebujejo vse naše gene ali navodila, imajo ljudje z Downovim sindromom tri kopije vseh genov, ki se nahajajo na kromosomu 21.

Ocenjuje se, da na kromosomu obstajajo 400 genov. V bistvu imajo ljudje z Downovim sindromom 400 dodatnih navodil. Medtem ko imate dodatna navodila, se sliši, kot da bi morala biti dobra stvar, je pravzaprav kot dodajanje dodatnih sestavin receptu. Še vedno boste dobili isto osnovno jed (človeško telo), vendar je oblika in funkcija drugačna.

Poleg trisomije 21 obstajajo tudi druge človeške trisomije . Downov sindrom ali trisomija 21 je najpogostejša avtosomna trisomija, vendar lahko otroci s trisomijo 13 (sindrom Patau) in trisomijo 18 (Edwardov sindrom) tudi včasih preživijo nosečnost. Pričakovana življenjska doba za otroke s temi trisomijami je nizka glede na Downov sindrom.

Nosečnost s trisomijo 15, 16 in 22 ponavadi preneha s splavom. Trisomije v drugih kromosomih so redko vidne in običajno prenehajo z zgodnjim spontanim splavom, preden je možna ocena.

Trisomije s spolnimi kromosomi, ki vključujejo kromosome X in Y, so precej pogoste, na primer, na primer, Klinefelterov sindrom (XXY) vpliva na 1 od 1000 moških.

Za razliko od trisomij so nekatere odrinjene kromosome pri dojenčkih posledica zmanjšanega števila kromosomov, "monosomija". Primer je Turnerjev sindrom, v katerem manjka en spolni kromosom, 45 X0 ali monosomija X.

Vzroki za Trisomy

Trisomija za določen kromosom je posledica napačne razgradnje sperme ali jajca pred spočetjem. Običajno se kromosomi segajo in se enakomerno ločijo med delitvijo. S trisomijami oba kromosoma gredo v eno jajce, tako kot v kombinaciji s spermo (ko se jajce in spermija združita), obstajajo trije.

Ničesar ne more storiti, da bi preprečili trisomijo in nič ne more storiti, da bi povzročil trisomijo. To je slučajen pojav, ki se zgodi pred spočetjem (v popolni trisomi) v jajču ali spermi. Ne vemo, kaj povzroča nastanek trisomije, čeprav vemo o nekaterih dejavnikih tveganja, ki povečujejo tveganje za to.

Vrste Trisomy 21

Obstajajo tri različne vrste trisomije 21:

Complete Trisomy 21 - Celotna trisomija 21 je odgovorna za okoli 95 odstotkov Downovega sindroma. Kot je bilo že omenjeno, ko se kromosomi ločijo (če želite ustvariti jajca ali spermo v postopku, ki se imenuje meioza), namesto dveh kromosomov, ki ločita, da gredo v različna jajca, obe kromosomi gredo v eno jajce in kromosomi ne gredo v drugega. To se imenuje non-disjunction.

Translacija Trisomy 21 - Translacija trisomija 21 se pojavi pri približno štirih odstotkih dojenčkov z Downovim sindromom. Pri translokaciji sta dve kopiji kromosoma 21, vendar je dodaten material iz tretjega 21. kromosoma pritrjen (prenesen v) drugi kromosom. Ta vrsta Downovega sindroma se lahko pojavi pred ali po zanositvi in ​​je oblika, ki se lahko včasih prenese (podeduje.)

Mosaic Trisomy 21 - Najbolj pogosti pri Downovem sindromu, mozaik Downov sindrom se pojavi, ko imajo le nekatere celice dodatno kopijo kromosoma 21. Ta oblika trisomije se pojavi po zaslugi, vendar ni znano, zakaj se to pojavi. Medtem ko so ljudje s popolno trisomijo 21 in translokacijo 21 podobni, se mozaična trisomija 21 spreminja glede na število celic, ki imajo dodaten kromosom.

Ali se lahko Downov sindrom uhani?

Na splošno Downov sindrom ni "podedovan", ampak ga lahko prenesejo od staršev do otrok s translokacijo trisomija 21 (kar predstavlja približno štiri odstotke ljudi z Downovim sindromom). Pri približno tretjini ljudi s translokacijo trisomija 21 je trisomija (dva dodatka kromosoma 21 plus dodatni kromosom 21, ki je priložen drugemu kromosomu) je podedoval od staršev. Tveganje za nekoga s tranlokacijo trisomije 21, ki se prenaša na stanje otroka, je približno 10 do 15 odstotkov za ženske in tri odstotke za moške.

Ker translokacija trisomija 21 predstavlja samo približno štiri odstotke ljudi z Downovim sindromom, se manj kot en odstotek primerov šteje za dedno.

Če otrok ali odrasli z Downovim sindromom zanosijo, je tveganje za Downov sindrom ali druge razvojne motnje pri dojenčku med 35 in 50 odstotki. Ker lahko veliko ljudi s Downovim sindromom živi zelo dobro delujoče življenje in doživlja ljubezen in odnose, tako kot tiste brez Downovega sindroma, je to tveganje, ki ga je treba pretehtati glede na koristi, ki jih imajo starši. Približno 50 odstotkov žensk z Downovim sindromom lahko zanosijo.

Dejavniki tveganja

Večina staršev, ki imajo otrok s Downovim sindromom, nimajo znanih dejavnikov tveganja. Pomembno je tudi poudariti, da do danes ni Downovega sindroma vpliva življenjskega sloga ali okoljskih dejavnikov tveganja . Z drugimi besedami, z izjemo povečanja z materino starostjo (in še vedno večina žensk, ki imajo otroke z Downovim sindromom, so mladi), nič ne more pomagati napovedati ali preprečiti, da bi imel otrok s Downovim sindromom.

Tveganje za materino starost in dol sindrom

Medtem ko se trisomije lahko pojavijo pri ljudeh katere koli starosti, obstaja povezava med starostjo mame in možnostjo, da bi imel otroka s trisomijo. Združenje je zgolj znanstveni izraz za povezavo. Združenje ni razlog. To je pomembna točka, ker ljudje pogosto napačno menijo, da starost mater povzroča Downov sindrom. To ni res. Ne vemo, kaj povzroča trisomije. Preprosto vemo, da se pri staranju žensk povečuje tveganje za nosečnost s trisomijo.

Medtem ko obstaja povezava med starostjo mame in pojavom trisomij, se večina dojenčkov z Downovim sindromom rodi pri materah, mlajših od 35 let. To je posledica dejstva, da je veliko več mlajših žensk, ki imajo otroke. Pravzaprav je 80 odstotkov otrok, rojenih s Downovim sindromom, rojenih ženskam, mlajših od 35 let, povprečna starost matere otrok s Downovim sindromom pa je 28 let. Na splošno je verjetnost, da je ženska, mlajša od 30 let, ki rodi otroka z Downovim sindromom, manj kot 1: 1000. Tveganje se poveča, ko se stara ženska, z incidenco približno 1: 112 pri 40 letih. Vendar je to še vedno manj kot en odstotek žensk, ki zanosijo pri 40. letu starosti.

Na voljo je grafikon, ki primerja starost materinega rodu s Downovim sindromom, vendar je pomembno, da pred pregledom tega grafikona opozorimo na ženske. Upoštevajte, da ima velika večina žensk, ki zanosijo nad 35 let, dojenčki brez Downovega sindroma.

Nekatere ženske, starejše od 35 let (ali z drugimi dejavniki tveganja), se lahko odločijo, da imajo amniocentezo za zaslon za Downov sindrom ali druge predporodne teste. Odločitev, ali je ta test ali ne, je zelo osebna in jo je treba izvesti s pomočjo genetskega svetovanja. American College of Obstetrics and Gynecology priporoča, da se vsem ženskam ponudi prenatalni test za Downov sindrom. Nekatere ženske raje opravljajo to testiranje tako za zagotovilo in sposobnost načrtovanja naprej, medtem ko obstajajo jasni razlogi, zakaj se ženske odločijo, da ne opravijo tudi prenatalnega testiranja.

Očetovsko starostno tveganje in Down Syndrome

Ocenjuje se, da dodatni kromosom v Downovem sindromu prihaja od mame večino časa in od očeta (spermija) le štiri odstotke časa. Medtem ko je napredovanje matere starosti povezano z tveganjem za Downov sindrom, enako ni res, da bi napredovali starost očinstva samo zaradi dejstva, da jajca starajo, vendar se sperme stalno izvajajo tako, da so ponavadi le nekaj tednov starih. Obstaja pa genetskih pogojev, razen Downovega sindroma, ki so povezani z napredno starostjo očetov, kot so ahondroplazija (dwarfizem) in Marfanov sindrom.

Raziskave in prihodnost

Z pogovorom o projektu Human Genome in gensko terapijo so starši postavili zelo dobro vprašanje: "Zakaj se gensko zdravljenje ne more uporabiti za popravljanje genetske nenormalnosti v Downovem sindromu?" Na žalost naše razumevanje genetike še ni. Katera genska terapija je lahko v pomoč vsaj v bližnji prihodnosti, deluje z enim samim genskim nepravilnostim. Pogoj, ki ga povzroči več kot en gen, kaj šele celoten kromosom, bi bilo težko zdraviti z gensko terapijo. Raziskovalci zato razmišljajo o tem, kaj je mogoče z epigenetskim inženirskim epigenetikom, je polje, ki obravnava izraz (klinične manifestacije) genov in ne samih genov.

To je dejstvo, da se je upravljanje otrok, rojenih s Downovim sindromom, dramatično izboljšalo v zadnjih desetletjih.

Spodnja črta

Bistvo je, da vemo, da obstaja povezava ali povezava med starostjo mame in tveganjem za nastanek otroka s trisomijo, kot je Downov sindrom, vendar nihče ne ve, kakšen vzrok za trisomije.

Viri:

Dekker, A., De Deyn, P. in M. Rots. Epigenetika: Zapostavljeni ključ za zmanjšanje učnih in pomnilniških pomanjkljivosti v Downovem sindromu. Nevroznanost in vedenje o biološkem vedenju . 2914. 45: 72-84.

Mentis, A., Epigenomsko inženirstvo za Down Synrom. Nevroznanost in vedenje o biološkem vedenju . 2016. 71: 323-327.