Хромозомни аномалии

Какво представляват хомозомните аномалии?

Всяко генетично разстройство е здравословен проблем, причинен от аномалия в генетичния състав на индивида. Генетичната аномалия може да бъде различна по произход и степен – от малка мутация в единична база на ДНК на един ген до сериозна хромозомна аномалия, при която се наблюдава наличие на допълнителен генетичен „товар“.

Без значение от какво естество е, всяка аномалия може да причини отклонения в здравословното състояние на засегнатия индивид. Най-честите генетични дефекти са свързани с хромозомни нарушения – когато възникнат промени в броя или структурата. Голяма част от хромозомните аномалии костват сериозни клинични нарушения. Установено е например, че половината от всички спонтанни аборти се дължат на определени хромозомни „грешки“.

Хромозомни аномалии

Наследствените болести при човека са болестите, чието протичане се променя незначително дори при силно влияние на факторите на средата и са генетично детермирани. Те се разделят на две основни групи – хромозомни и молекулни.

Хромозомните аномалии се дължат на промени в структурата (хромозомни мутации) или в броя на хромозомите (геномни мутации).

Най-честата хромозомна мутация е откъсване на хромозомен фрагмент, а най-честата геномна мутация – анеуплоидия. Наличието на излишна хромозома в някоя хомоложна двойка се нарича тризомия, а наличието само на едната хромозома – монозомия. Тризомиите се срещат по-често. При всички случаи се нарушава нормалното взаимодействие между гените. Анеуплоидията може да засегне както автозомите, така и половите хромозоми.

Видове хромозомни аберации

В генетиката хромозомна аберация се отнася до структурни или числови промени в хромозомите. Те могат да включват:

• Делеции – загуба на част от хромозомата.
• Дупликации – удвояване на част от хромозомата.
• Инверсии – обръщане на сегмент от хромозомата.
• Транслокации – преместване на част от една хромозома към друга.
• Анеуплоидии – промяна в броя на хромозомите (напр. тризомия 21 при синдрома на Даун).

Аномалиите на половите хромозоми са свързани със специфични генетични изменения в зависимост от пола. Обикновено мъжете наследяват X и Y хромозома, докато жените притежават две X хромозоми. Наличието на Y-хромозома е ключово за определяне на мъжкия пол, докато отсъствието ѝ е необходимо за развитието на женски полови характеристики. Генетичните аномалии при жените често се дължат на вариации в броя на X хромозомите, докато при мъжете възникват вследствие на необичаен брой X или Y хромозоми, а понякога и на двете.

Хромозомните аберации при половите хромозоми могат да възникнат поради липсваща полова хромозома (състояние, известно като монозомия) или наличие на допълнително копие на полова хромозома (например тризомия). Освен това, аберации могат да включват частична липса на полова хромозома, наречена делеция или микроделеция, което може да доведе до различни клинични последици.

Кои са най-често срещаните генетични аномалии?

Сред най-разпространените хромозомни аномалии са синдромът на Даун, синдромът на Едуардс и синдромът на Патау. Въпреки че всички те възникват в резултат на аномалии в броя на хромозомите, всяко от тези състояния има своите специфични клинични прояви и води до различни здравословни последици.

Синдром на Даун

Синдромът на Даун, известен още като тризомия 21, е генетично състояние, при което в 21-вата хромозомна двойка се наблюдава допълнителна хромозома. Това води до наличие на общо 47 хромозоми в клетките, вместо обичайните 46 хромозоми. Допълнителният генетичен материал оказва влияние върху физическите и когнитивните характеристики на хората със синдром на Даун, като придава както общи човешки черти, така и специфични белези, които ги отличават и формират различни аспекти от живота им.

Синдромът на Даун се характеризира с по-бавен физически растеж, интелектуално изоставане и повишен риск от различни здравословни проблеми, включително сърдечни заболявания. Хората със синдром на Даун имат разпознаваеми външни белези, сред които са плоски лицеви черти, наклонени нагоре очи, къса шия, изпъкнал език, понижен мускулен тонус и специфична форма на ушите.

Медицинските усложнения, свързани със синдрома, могат да включват вродени сърдечни дефекти, загуба на слуха, проблеми със зрението като катаракта, нарушения в тазобедрената става, сънна апнея (затруднено дишане по време на сън), хипотиреоидизъм (намалена функция на щитовидната жлеза), затлъстяване, забавен растеж на зъбите, което може да доведе до затруднения с дъвченето, както и повишен риск от развитие на болестта на Алцхаймер в по-късните години от живота.

Синдромът на Даун е най-разпространената хромозомна аномалия, като засяга приблизително едно на всеки 700 новородени. Според статистическите данни в България всяка година се раждат около 100 деца със синдрома.

Синдром на Едуардс

Синдромът на Едуардс е сериозно генетично състояние, което засяга множество жизненоважни органи и системи в организма. В момента не съществува ефективно лечение за засегнатите, като по-голямата част от новородените не оцеляват повече от месец. Средната продължителност на живота на бебета, родени с този синдром, варира между 3 дни и 2 седмици.

Синдромът на Едуардс, известен още като тризомия 18, е втората най-разпространена хромозомна аномалия. Тя се дължи на наличието на допълнително копие на 18-а хромозома, което води до сериозни нарушения в развитието на плода.

Синдром на Патау

Бебетата със синдром на Патау притежават три копия на 13-а хромозома вместо обичайните две. Това генетично отклонение води до тежки и необратими последици, като често причинява спонтанно прекъсване на бременността или мъртво раждане. В 95% от случаите състоянието е несъвместимо с живота, а повечето живородени деца не преживяват повече от 3-4 месеца.

Синдромът на Патау засяга множество органи и системи в организма. При 60-70% от засегнатите се наблюдават микроцефалия (малък размер на главата), ниско разположено чело, мозъчни малформации, цепнато небце („заешка устна“) и допълнителни пръсти. Като цяло са описани над 30 различни аномалии, като най-често срещаните засягат нервната и сърдечно-съдовата система.

Нарушения на половите хромозоми

Човешкият кариотип е съставен от 46 хромозоми, организирани в 23 двойки; чрез цитогенетичен анализ хромозомите могат да бъдат идентифицирани като отделни структурни образувания. От тях 22 двойки са автозоми, и една двойка са полови хромозоми.

Половите генетични нарушения се смятат за относително чести, около 1 на 400–500 случая. Фенотипните прояви, свързани с нарушения на половите хромозоми, обикновено са по-леки в сравнение с автозомните аномалии. Това се дължи основно на механизма на инактивиране на една от Х хромозомите, както и на факта, че Y хромозомата съдържа сравнително малък брой гени.

Инактивирането на една от двете Х хромозоми при жените е процес, при който гените на едната хромозома се потискат на случаен принцип чрез епигенетични механизми. В резултат на това само една Х хромозома остава активна за експресия на гени, което предотвратява свръхпроизводството на белтъчни продукти.

Нарушенията на половите хромозоми се характеризират със следните общи клинични белези и симптоми:

• забавяне на началото на пубертета или липса на пубертет;
• първична или вторична аменорея при момичетата;
• безплодие;
• гениталии с белези на мъж и жена

Хромозомните аберации на половите хромозоми водят до няколко клинично значими синдрома, които имат по правило по-леко протичане от хромозомни аберации на соматичните хромозоми.

• Синдром на Клайнфелтер
• Синдром на Търнър
• Тризомия на X хромозомата (синдром на свръхжена)
• Синдром на XYY (свръхмъж)

Какво успява да открие феталната морфология?

Феталната морфология е ултразвуково изследване, което се провежда между 9-та и 22-ра гестационна седмица. Целта му е да предостави детайлен преглед на феталните структури и да помогне за откриването или изключването на определени аномалии.

По време на феталното морфологично изследване се анализират различни анатомични структури на плода, включително череп, мозъчни структури, очни орбити, гръбначен стълб, сърце, бели дробове, диафрагма, стомах, бъбреци, пикочен мехур, коремна кухина, пъпна връв и крайници. Също така се определя полът на бебето, оценяват се неговият растеж и размери, както и кръвообращението в ключови съдове.

Важно е да се има предвид, че това изследване може да открие приблизително 75-80% от вродените аномалии в структурата, но е невъзможно да се диагностицират всички фетални малформации.

Ако при феталната морфология бъдат установени вродени структурни дефекти, обикновено се назначават допълнителни ултразвукови изследвания или се препоръчва неинвазивен пренатален тест (НИПТ). НИПТ е съвременен метод за скрининг, който с висока точност може да открие генетични аномалии при плода, без да създава риск за майката или бебето.

НИПТ – роля и значение

Ако при феталната морфология бъдат установени вродени структурни дефекти, обикновено се назначават допълнителни ултразвукови изследвания или се препоръчва неинвазивен пренатален тест. НИПТ е съвременен метод за скрининг, който с висока точност (99.8%) може да открие генетични аномалии при плода, без да създава риск за майката или бебето.

Пренатест е иновативен неинвазивен пренатален тест, който анализира безклетъчна ДНК от кръвна проба на майката. Той служи за скрининг на хромозомни аномалии като Синдром на Даун, Синдром на Едуардс и синдром на Патау с изключително висока точност.

Този метод предлага надеждно откриване на генетични нарушения с минимален процент фалшиво положителни резултати. Най-голямото му предимство е, че е напълно безопасен както за бебето, така и за майката, което го прави предпочитан избор за пренатален скрининг.

Кои са най-честите причини за възникване на хромозомни аномалии?

Хромозомните аномалии възникват поради грешки в деленето на клетките, които могат да засегнат броя или структурата на хромозомите. Основните причини за тези грешки включват:

1. Нондисюнкция (неспособност за разделяне на хромозомите) – Най-честата причина за хромозомни аномалии е нондисюнкцията, при която хромозомите не се разделят правилно по време на мейозата (образуването на яйцеклетки и сперматозоиди). Това води до образуване на гамети с допълнителна или липсваща хромозома. Пример за това е тризомия 21 (синдром на Даун).

2. Възраст на майката – С напредването на възрастта на майката, особено след 35 години, рискът от грешки в клетъчното делене се увеличава. Това води до по-висока честота на тризомии като синдром на Даун, синдром на Едуардс и синдром на Патау.

3. Генетични мутации и структурни хромозомни дефекти – В някои случаи части от хромозомите могат да бъдат загубени, дублирани или преместени. Това води до делеции, дупликации, транслокации или инверсии, които могат да причинят тежки генетични синдроми, като синдром на “котешко мяукане” (Cri-du-chat) и синдром на Волф-Хиршхорн.

4. Унаследени хромозомни аномалии – В някои случаи единият от родителите може да носи балансирана транслокация – преразпределение на хромозомния материал без загуба на генетична информация. Въпреки че носителят е здрав, това може да доведе до небалансирани хромозомни аномалии при потомството.

5. Излагане на вредни фактори (тератогени) – Външни фактори по време на бременността, като:

• Йонизиращо лъчение
• Химикали и тежки метали
• Вирусни инфекции (например рубеола, цитомегаловирус)
• Алкохол, тютюнопушене, наркотици
  могат да предизвикат увреждания в хромозомния материал на плода.

6. Мозаицизъм (грешки при ранното развитие на ембриона) – При някои случаи грешка в клетъчното делене настъпва след оплождането, което води до мозаично разпределение на анормалните хромозоми (например мозаечен синдром на Търнър или мозаечен синдром на Даун)

Хромозомните аномалии са сложни по своя произход и могат да възникнат поради комбинация от горепосочените фактори. Генетичните тестове, включително НИПТ, кариотипиране и амниоцентеза, помагат за диагностициране на тези състояния още преди раждането.