VŠEOBECNÉ OTÁZKY

Chromozomálne choroby sú veľkou skupinou dedičných chorôb s mnohopočetnými vrodenými vývojovými chybami. Sú založené na chromozomálnych alebo genómových mutáciách. Tieto dva rôzne typy mutácií sa pre stručnosť spoločne označujú ako „chromozomálne abnormality“.

Nozologická identifikácia najmenej troch chromozomálnych ochorení ako klinických syndrómov vrodených vývojových porúch bola vykonaná skôr, ako bola stanovená ich chromozomálna povaha.

Najbežnejšie ochorenie, trizómiu 21, klinicky opísal v roku 1866 anglický pediatr L. Down a nazval ho „Downov syndróm“. V budúcnosti bola príčina syndrómu opakovane podrobená genetickej analýze. Boli vyslovené návrhy o dominantnej mutácii, o vrodenej infekcii, o chromozomálnej povahe.

Prvý klinický opis syndrómu monozómie X-chromozómu ako samostatnej formy ochorenia urobil ruský klinik N.A. Shereshevsky v roku 1925 a v roku 1938 G. Turner tiež opísal tento syndróm. Podľa mena týchto vedcov sa monozómia na chromozóme X nazýva Shereshevsky-Turnerov syndróm. V zahraničnej literatúre sa používa hlavne názov „Turnerov syndróm“, hoci nikto nespochybňuje zásluhy N.A. Shereshevsky.

Anomálie v systéme pohlavných chromozómov u mužov (trizómia XXY) ako klinický syndróm prvýkrát opísal G. Klinefelter v roku 1942.

Tieto choroby sa stali predmetom prvých klinických a cytogenetických štúdií uskutočnených v roku 1959. Rozlúštením etiológie Downovho syndrómu otvorili Shereshevsky-Turner a Klinefelter novú kapitolu medicíny – chromozomálne choroby.

V 60-tych rokoch XX storočia. Vďaka širokému nasadeniu cytogenetických štúdií na klinike sa klinická cytogenetika úplne vyprofilovala ako špecializácia. Úloha chro-

* Opravené a doplnené za účasti Dr. Biol. Sciences I.N. Lebedev.

mozomálnych a genómových mutácií v ľudskej patológii, bola dešifrovaná chromozomálna etiológia mnohých syndrómov vrodených malformácií, bola stanovená frekvencia chromozomálnych ochorení u novorodencov a spontánnych potratov.

Spolu so štúdiom chromozomálnych chorôb ako vrodených stavov sa začal intenzívny cytogenetický výskum v onkológii, najmä v oblasti leukémie. Úloha chromozomálnych zmien v raste nádoru sa ukázala ako veľmi významná.

So zlepšením cytogenetických metód, najmä diferenciálneho farbenia a molekulárnej cytogenetiky, sa otvorili nové možnosti na detekciu predtým nepopísaných chromozomálnych syndrómov a vytvorenie vzťahu medzi karyotypom a fenotypom s malými zmenami v chromozómoch.

V dôsledku intenzívneho štúdia ľudských chromozómov a chromozomálnych chorôb počas 45-50 rokov sa vyvinula doktrína chromozomálnej patológie, ktorá má veľký význam v modernej medicíne. Tento smer v medicíne zahŕňa nielen chromozomálne ochorenia, ale aj prenatálnu patológiu (spontánne potraty, potraty), ako aj somatickú patológiu (leukémia, choroba z ožiarenia). Počet opísaných typov chromozomálnych anomálií sa blíži k 1000, z ktorých niekoľko stoviek foriem má klinicky definovaný obraz a nazývajú sa syndrómy. Diagnostika chromozomálnych abnormalít je nevyhnutná v praxi lekárov rôznych špecializácií (genetik, pôrodník-gynekológ, pediater, neuropatológ, endokrinológ atď.). Všetky multidisciplinárne moderné nemocnice (viac ako 1000 postelí) vo vyspelých krajinách majú cytogenetické laboratóriá.

Klinický význam chromozomálnej patológie možno posúdiť podľa frekvencie anomálií uvedených v tabuľke. 5.1 a 5.2.

Tabuľka 5.1. Približná frekvencia novorodencov s chromozomálnymi abnormalitami

Tabuľka 5.2. Výsledky pôrodov na 10 000 tehotenstiev

Ako je možné vidieť z tabuliek, cytogenetické syndrómy tvoria veľkú časť reprodukčných strát (50 % medzi spontánnymi potratmi v prvom trimestri), vrodených malformácií a mentálneho nedostatočného rozvoja. Vo všeobecnosti sa chromozomálne abnormality vyskytujú u 0,7 – 0,8 % živonarodených detí a u žien, ktoré rodia po 35 rokoch, sa pravdepodobnosť, že budú mať dieťa s chromozomálnou patológiou, zvyšuje na 2 %.

ETIOLÓGIA A KLASIFIKÁCIA

Etiologickými faktormi chromozomálnej patológie sú všetky typy chromozomálnych mutácií a niektoré genómové mutácie. Hoci sú genómové mutácie vo svete zvierat a rastlín rôznorodé, u ľudí sa našli iba 3 typy genómových mutácií: tetraploidia, triploidia a aneuploidia. Zo všetkých variantov aneuploidie sa nachádza iba trizómia pre autozómy, polyzómia pre pohlavné chromozómy (tri-, tetra- a pentazómie) a z monozómie sa vyskytuje iba monozómia X.

Čo sa týka chromozomálnych mutácií, všetky ich typy (delecie, duplikácie, inverzie, translokácie) boli nájdené u ľudí. Z klinického a cytogenetického hľadiska vymazanie v jednom z homológnych chromozómov znamená nedostatok miesta alebo čiastočnej monozómie pre toto miesto a duplicita- nadmerná alebo čiastočná trizómia. Moderné metódy molekulárnej cytogenetiky umožňujú detekovať malé delécie na úrovni génov.

Recipročné(vzájomné) premiestnenie bez straty častí chromozómov, ktoré sa na ňom podieľajú, sa nazýva vyvážený. Rovnako ako inverzia nevedie k patologickým prejavom v nosiči. Avšak

v dôsledku zložitých mechanizmov kríženia a redukcie počtu chromozómov pri tvorbe gamét sa môžu vytvárať nosiče vyvážených translokácií a inverzií nevyvážené gaméty, tie. gaméty s čiastočnou dizómiou alebo s čiastočnou nulizómiou (normálne je každá gaméta monozomická).

Translokácia medzi dvoma akrocentrickými chromozómami so stratou ich krátkych ramien vedie k vytvoreniu jedného meta alebo submetacentrického chromozómu namiesto dvoch akrocentrických. Takéto translokácie sa nazývajú Robertsonian. Formálne majú ich nositelia monozómiu na krátkych ramenách dvoch akrocentrických chromozómov. Takíto nosiči sú však zdraví, pretože strata krátkych ramien dvoch akrocentrických chromozómov je kompenzovaná prácou rovnakých génov vo zvyšných 8 akrocentrických chromozómoch. Nosiči Robertsonových translokácií môžu vytvárať 6 typov gamét (obr. 5.1), ale nulizómové gaméty by mali viesť k monozómii pre autozómy v zygote a takéto zygoty sa nevyvíjajú.

Ryža. 5.1. Typy gamét u nosičov Robertsonovej translokácie 21/14: 1 - monozómia 14 a 21 (normálna); 2 - monozómia 14 a 21 s Robertsonovou translokáciou; 3 - dizómia 14 a monozómia 21; 4 - dizómia 21, monozómia 14; 5 - nulizómia 21; 6 - nulizómia 14

Klinický obraz jednoduchých a translokačných foriem trizómie pre akrocentrické chromozómy je rovnaký.

V prípade terminálnych delécií v oboch ramenách chromozómu, prstencový chromozóm. Jedinec, ktorý zdedí kruhový chromozóm od jedného z rodičov, bude mať čiastočnú monozómiu na dvoch koncoch chromozómu.

Ryža. 5.2. Izochromozómy X pozdĺž dlhého a krátkeho ramena

Niekedy chromozómový zlom prechádza centromérou. Každé rameno, oddelené po replikácii, má dve sesterské chromatidy spojené zvyškom centroméry. Sesterské chromatidy toho istého ramena sa stanú ramenami rovnakého chrono

mozómy (obr. 5.2). Od ďalšej mitózy sa tento chromozóm začína replikovať a prenášať z bunky do bunky ako nezávislá jednotka spolu so zvyškom sady chromozómov. Takéto chromozómy sa nazývajú izochromozómy. Majú rovnakú sadu génových ramien. Nech už je mechanizmus tvorby izochromozómov akýkoľvek (zatiaľ nie je úplne objasnený), ich prítomnosť spôsobuje chromozomálnu patológiu, pretože ide jednak o čiastočnú monozómiu (pre chýbajúce rameno), ako aj čiastočnú trizómiu (pre prítomné rameno).

Klasifikácia chromozomálnej patológie je založená na 3 princípoch, ktoré umožňujú presne charakterizovať formu chromozomálnej patológie a jej varianty u subjektu.

Prvou zásadou je charakterizácia chromozomálnej alebo genómovej mutácie(triploidia, jednoduchá trizómia na 21. chromozóme, čiastočná monozómia atď.) s prihliadnutím na konkrétny chromozóm. Tento princíp možno nazvať etiologickým.

Klinický obraz chromozomálnej patológie je určený typom genómovej alebo chromozomálnej mutácie na jednej strane a

jednotlivého chromozómu na druhom. Nozologické členenie chromozomálnej patológie je teda založené na etiologickom a patogenetickom princípe: pre každú formu chromozomálnej patológie je stanovené, ktorá štruktúra sa podieľa na patologickom procese (chromozóm, segment) a z čoho pozostáva genetická porucha (nedostatok alebo nadbytok chromozomálneho materiálu). Diferenciácia chromozomálnej patológie na základe klinického obrazu nie je významná, pretože rôzne chromozomálne anomálie sa vyznačujú veľkou zhodou vývojových porúch.

Druhá zásada je určenie typu buniek, v ktorých sa mutácia vyskytla(v gamétach alebo zygote). Gametické mutácie vedú k úplným formám chromozomálnych ochorení. U takýchto jedincov nesú všetky bunky chromozomálnu abnormalitu zdedenú z gaméty.

Ak sa v zygote alebo v počiatočných štádiách štiepenia vyskytne chromozomálna abnormalita (takéto mutácie sa nazývajú somatické, na rozdiel od hernie), potom sa organizmus vyvíja s bunkami rôznych chromozomálnych konštitúcií (dva alebo viac typov). Takéto formy chromozomálnych ochorení sa nazývajú mozaika.

Na objavenie sa mozaikových foriem, ktoré sa v klinickom obraze zhodujú s úplnými formami, je potrebných aspoň 10 % buniek s abnormálnym súborom.

Tretím princípom je identifikácia generácie, v ktorej sa mutácia vyskytla: vznikla nanovo v gamétach zdravých rodičov (sporadické prípady) alebo rodičia už takúto anomáliu mali (zdedené, resp. rodinné formy).

O dedičné chromozomálne ochorenia hovoria, keď je mutácia prítomná v bunkách rodiča, vrátane gonád. Môže ísť aj o trizómiu. Napríklad jedinci s Downovým syndrómom a triplo-X produkujú normálne a disomické gaméty. Tento vznik disomických gamét je dôsledkom sekundárnej nondisjunkcie, t.j. chromozómová nondisjunkcia u jedinca s trizómiou. Väčšina dedičných prípadov chromozomálnych chorôb je spojená s Robertsonovými translokáciami, vyváženými recipročnými translokáciami medzi dvoma (zriedkavo viacerými) chromozómami a inverziami u zdravých rodičov. Klinicky významné chromozomálne abnormality v týchto prípadoch vznikli v súvislosti s komplexnými prestavbami chromozómov počas meiózy (konjugácia, crossing over).

Pre presnú diagnózu chromozomálneho ochorenia je teda potrebné určiť:

Typ mutácie;

Chromozóm zapojený do procesu;

Forma (plná alebo mozaiková);

Výskyt v rodokmeni je sporadický alebo dedičný.

Takáto diagnóza je možná len s cytogenetickým vyšetrením pacienta, niekedy aj jeho rodičov a súrodencov.

ÚČINKY CHROMOZOMÁLNYCH ANOMÁLIÍ NA ONTOGENÉZU

Chromozomálne anomálie spôsobujú narušenie celkovej genetickej rovnováhy, koordinácie v práci génov a systémovej regulácie, ktoré sa vyvinuli počas evolúcie každého druhu. Nie je prekvapujúce, že patologické účinky chromozomálnych a genómových mutácií sa prejavujú vo všetkých štádiách ontogenézy a prípadne aj na úrovni gamét, ovplyvňujúcich ich tvorbu (najmä u mužov).

Ľudia sa vyznačujú vysokou frekvenciou reprodukčných strát v skorých štádiách postimplantačného vývoja v dôsledku chromozomálnych a genómových mutácií. Podrobné informácie o cytogenetike ľudského embryonálneho vývoja nájdete v knihe V.S. Baranova a T.V. Kuznecovovej (pozri odporúčanú literatúru) alebo v článku I.N. Lebedeva "Cytogenetika ľudského embryonálneho vývoja: historické aspekty a moderný koncept" na CD.

Štúdium primárnych účinkov chromozomálnych abnormalít sa začalo na začiatku 60. rokov 20. storočia krátko po objavení chromozomálnych ochorení a pokračuje dodnes. Hlavné účinky chromozomálnych abnormalít sa prejavujú v dvoch vzájomne prepojených variantoch: letalita a vrodené malformácie.

Úmrtnosť

Existujú presvedčivé dôkazy, že patologické účinky chromozomálnych abnormalít sa začínajú prejavovať už od štádia zygoty, čo je jeden z hlavných faktorov vnútromaternicovej smrti, ktorá je u ľudí pomerne vysoká.

Je ťažké úplne identifikovať kvantitatívny podiel chromozomálnych abnormalít na smrti zygot a blastocyst (prvé 2 týždne po oplodnení), pretože počas tohto obdobia nie je gravidita klinicky ani laboratórne diagnostikovaná. Niektoré informácie o rozmanitosti chromozomálnych porúch v najskorších štádiách embryonálneho vývoja však možno získať z výsledkov predimplantačnej genetickej diagnostiky chromozomálnych chorôb, ktorá sa vykonáva v rámci umelých inseminačných postupov. Pomocou molekulárnych cytogenetických metód analýzy sa ukázalo, že frekvencia numerických chromozómových porúch u preimplantačných embryí kolíše v rozmedzí 60 – 85 % v závislosti od skupín vyšetrovaných pacientov, ich veku, indikácií na diagnostiku a počtu analyzovaných chromozómov počas fluorescenčná hybridizácia. in situ(FISH) na medzifázových jadrách jednotlivých blastomér. Až 60 % embryí v štádiu 8-bunkovej moruly má mozaikovú chromozomálnu konštitúciu a 8 až 17 % embryí má podľa porovnávacej genómovej hybridizácie (CGH) chaotický karyotyp: rôzne blastoméry v takýchto embryách nesú rôzne varianty. numerických chromozómových porúch. Medzi chromozomálnymi abnormalitami u preimplantačných embryí, trizómiou, monozómiou a dokonca nulizómiou autozómov boli odhalené všetky možné varianty porušenia počtu pohlavných chromozómov, ako aj prípady tri- a tetraploidie.

Takáto vysoká úroveň karyotypových anomálií a ich diverzita, samozrejme, negatívne ovplyvňujú úspešnosť predimplantačných štádií ontogenézy, pričom narúšajú kľúčové morfogenetické procesy. Asi 65 % embryí s chromozomálnymi abnormalitami zastaví svoj vývoj už v štádiu zhutnenia moruly.

Takéto prípady skorého zastavenia vývoja možno vysvetliť tým, že narušenie genómovej rovnováhy v dôsledku vývoja určitej formy chromozomálnej anomálie vedie k diskoordinácii zapínania a vypínania génov v zodpovedajúcom štádiu vývoja (časový faktor ) alebo na zodpovedajúcom mieste blastocysty (priestorový faktor). Je to celkom pochopiteľné: keďže na vývojových procesoch v skorých štádiách sa podieľa asi 1000 génov lokalizovaných vo všetkých chromozómoch, chromozomálna abnormalita

Malia narúša interakciu génov a inaktivuje niektoré špecifické vývojové procesy (medzibunkové interakcie, diferenciácia buniek atď.).

Početné cytogenetické štúdie materiálu spontánnych potratov, potratov a mŕtvo narodených detí umožňujú objektívne posúdiť účinky rôznych typov chromozomálnych abnormalít v prenatálnom období individuálneho vývoja. Letálny alebo dysmorfogenetický účinok chromozomálnych abnormalít sa nachádza vo všetkých štádiách intrauterinnej ontogenézy (implantácia, embryogenéza, organogenéza, rast a vývoj plodu). Celkový podiel chromozomálnych abnormalít na vnútromaternicovej smrti (po implantácii) u ľudí je 45 %. Navyše, čím skôr je tehotenstvo ukončené, tým je pravdepodobnejšie, že je to spôsobené abnormalitami vo vývoji embrya spôsobenými chromozomálnou nerovnováhou. Pri 2-4-týždňových potratoch (embryo a jeho membrány) sú chromozomálne abnormality zistené v 60-70% prípadov. V prvom trimestri gravidity sa chromozomálne abnormality vyskytujú u 50 % abortov. U plodov potratených v trimestri II sa takéto anomálie nachádzajú v 25-30% prípadov a u plodov, ktoré zomrú po 20. týždni tehotenstva, v 7% prípadov.

Medzi perinatálne mŕtvymi plodmi je frekvencia chromozomálnych abnormalít 6 %.

Najzávažnejšie formy chromozómovej nerovnováhy sa vyskytujú pri skorých potratoch. Ide o polyploidie (25 %), úplné trizómie pre autozómy (50 %). Trizómie pre niektoré autozómy (1; 5; 6; 11; 19) sú extrémne zriedkavé aj u eliminovaných embryí a plodov, čo poukazuje na veľký morfogenetický význam génov v týchto autozómoch. Tieto anomálie prerušujú vývoj v predimplantačnom období alebo narúšajú gametogenézu.

Vysoký morfogenetický význam autozómov je ešte výraznejší pri úplnej autozomálnej monozómii. Posledne menované sa zriedkavo nachádzajú dokonca aj v materiáli skorých spontánnych potratov v dôsledku smrteľného účinku takejto nerovnováhy.

Vrodené malformácie

Ak chromozomálna anomália nedáva smrteľný účinok v počiatočných štádiách vývoja, potom sa jej dôsledky prejavia vo forme vrodených malformácií. Takmer všetky chromozomálne abnormality (okrem vyvážených) vedú k vrodeným malformáciám

vývoj, ktorých kombinácie sú známe ako nozologické formy chromozomálnych ochorení a syndrómov (Downov syndróm, Wolf-Hirshhornov syndróm, mačací plač a pod.).

Účinky spôsobené uniparentálnymi disómami nájdete podrobnejšie na CD v článku S.A. Nazarenko "Dedičné choroby determinované uniparentálnymi disómami a ich molekulárna diagnostika".

Účinky chromozomálnych abnormalít v somatických bunkách

Úloha chromozomálnych a genómových mutácií sa neobmedzuje len na ich vplyv na vývoj patologických procesov v raných obdobiach ontogenézy (nekoncepcia, spontánny potrat, mŕtve narodenie, chromozomálne ochorenie). Ich účinky možno vysledovať počas celého života.

Chromozomálne abnormality, ktoré sa vyskytujú v somatických bunkách v postnatálnom období, môžu spôsobiť rôzne následky: zostať neutrálne pre bunku, spôsobiť bunkovú smrť, aktivovať bunkové delenie, zmeniť funkciu. Chromozomálne abnormality sa vyskytujú v somatických bunkách neustále s nízkou frekvenciou (asi 2 %). Normálne sú takéto bunky eliminované imunitným systémom, ak sa prejavia ako cudzie. V niektorých prípadoch (aktivácia onkogénov počas translokácií, delécií) však chromozomálne abnormality spôsobujú malígny rast. Napríklad translokácia medzi chromozómami 9 a 22 spôsobuje myeloidnú leukémiu. Ožarovanie a chemické mutagény vyvolávajú chromozomálne aberácie. Takéto bunky odumierajú, čo spolu s pôsobením ďalších faktorov prispieva k rozvoju choroby z ožiarenia a aplázie kostnej drene. Existujú experimentálne dôkazy o akumulácii buniek s chromozomálnymi aberáciami počas starnutia.

PATOGENÉZA

Napriek dobrým znalostiam kliniky a cytogenetiky chromozomálnych chorôb je ich patogenéza, a to aj vo všeobecnosti, stále nejasná. Všeobecná schéma vývoja zložitých patologických procesov spôsobených chromozomálnymi abnormalitami a vedúcich k objaveniu sa najkomplexnejších fenotypov chromozomálnych ochorení nebola vyvinutá. Kľúčovým článkom vo vývoji chromozomálneho ochorenia v akomkoľvek

formulár sa nenašiel. Niektorí autori naznačujú, že toto spojenie je nerovnováhou v genotype alebo porušením celkovej rovnováhy génov. Takáto definícia však nedáva nič konštruktívne. Genotypová nerovnováha je stav, nie prepojenie v patogenéze, musí sa prostredníctvom niektorých špecifických biochemických alebo bunkových mechanizmov preniesť do fenotypu (klinického obrazu) ochorenia.

Systematizácia údajov o mechanizmoch porúch pri chromozomálnych ochoreniach ukazuje, že pri akejkoľvek trizómii a parciálnej monozómii možno rozlíšiť 3 typy genetických účinkov: špecifické, semišpecifické a nešpecifické.

Špecifickéúčinky by mali byť spojené so zmenou počtu štrukturálnych génov kódujúcich syntézu proteínov (pri trizómii ich počet stúpa, pri monozómii klesá). Početné pokusy nájsť špecifické biochemické účinky potvrdili túto pozíciu len pri niekoľkých génoch alebo ich produktoch. Pri numerických chromozomálnych poruchách často nedochádza k striktne proporcionálnej zmene úrovne génovej expresie, čo sa vysvetľuje nerovnováhou zložitých regulačných procesov v bunke. Štúdie pacientov s Downovým syndrómom teda umožnili identifikovať 3 skupiny génov lokalizovaných na 21. chromozóme v závislosti od zmien úrovne ich aktivity počas trizómie. Do prvej skupiny patrili gény, ktorých úroveň expresie výrazne prevyšuje úroveň aktivity v dizomických bunkách. Predpokladá sa, že práve tieto gény určujú tvorbu hlavných klinických príznakov Downovho syndrómu, zaznamenaných takmer u všetkých pacientov. Druhú skupinu tvorili gény, ktorých úroveň expresie sa čiastočne prekrýva s úrovňou expresie v normálnom karyotype. Predpokladá sa, že tieto gény určujú tvorbu variabilných príznakov syndrómu, ktoré nie sú pozorované u všetkých pacientov. Nakoniec tretia skupina zahŕňala gény, ktorých úroveň expresie v dizomických a trizomických bunkách bola prakticky rovnaká. Zdá sa, že tieto gény sa s najmenšou pravdepodobnosťou podieľajú na tvorbe klinických znakov Downovho syndrómu. Treba poznamenať, že iba 60 % génov lokalizovaných na chromozóme 21 a exprimovaných v lymfocytoch a 69 % génov exprimovaných vo fibroblastoch patrilo do prvých dvoch skupín. Niektoré príklady takýchto génov sú uvedené v tabuľke. 5.3.

Tabuľka 5.3. Gény závislé od dávky, ktoré určujú vznik klinických príznakov Downovho syndrómu pri trizómii 21

Koniec tabuľky 5.3

Biochemické štúdium fenotypu chromozomálnych ochorení zatiaľ neviedlo k pochopeniu dráh patogenézy vrodených porúch morfogenézy vznikajúcich z chromozomálnych abnormalít v širšom zmysle slova. Zistené biochemické abnormality je stále ťažké spájať s fenotypovými charakteristikami chorôb na úrovni orgánov a systémov. Zmena počtu alel génu nie vždy spôsobí proporcionálnu zmenu v produkcii zodpovedajúceho proteínu. Pri chromozómovom ochorení sa vždy výrazne mení aktivita iných enzýmov alebo množstvo proteínov, ktorých gény sú lokalizované na chromozómoch nezúčastnených na nerovnováhe. V žiadnom prípade sa pri chromozomálnych ochoreniach nenašiel markerový proteín.

Pološpecifické účinky pri chromozomálnych ochoreniach môžu byť spôsobené zmenou počtu génov, ktoré sú normálne prezentované vo forme početných kópií. Tieto gény zahŕňajú gény pre rRNA a tRNA, histónové a ribozomálne proteíny, kontraktilné proteíny aktín a tubulín. Tieto proteíny normálne riadia kľúčové štádiá bunkového metabolizmu, procesy bunkového delenia a medzibunkové interakcie. Aké sú fenotypové účinky nerovnováhy v tomto

skupiny génov, ako sa kompenzuje ich nedostatok alebo prebytok, je stále neznáme.

Nešpecifické účinky chromozomálne abnormality sú spojené so zmenami heterochromatínu v bunke. Dôležitá úloha heterochromatínu pri delení buniek, raste buniek a iných biologických funkciách je nepochybná. Nešpecifické a čiastočne semišpecifické účinky nás teda približujú k bunkovým mechanizmom patogenézy, ktoré určite zohrávajú dôležitú úlohu pri vrodených vývojových chybách.

Veľké množstvo faktografického materiálu umožňuje porovnávať klinický fenotyp ochorenia s cytogenetickými zmenami (fenokaryotypové korelácie).

Spoločné pre všetky formy chromozomálnych ochorení je množstvo lézií. Ide o kraniofaciálne dysmorfie, vrodené vývojové chyby vnútorných a vonkajších orgánov, pomalý vnútromaternicový a postnatálny rast a vývoj, mentálnu retardáciu, dysfunkcie nervového, endokrinného a imunitného systému. Pri každej forme chromozomálnych ochorení sa pozoruje 30-80 rôznych odchýlok, ktoré sa čiastočne prekrývajú (zhodujú sa) s rôznymi syndrómami. Len malý počet chromozomálnych ochorení sa prejavuje striktne definovanou kombináciou vývojových abnormalít, čo sa využíva v klinickej a patologicko-anatomickej diagnostike.

Patogenéza chromozomálnych ochorení sa rozvíja vo včasnom prenatálnom období a pokračuje v postnatálnom období. Mnohopočetné vrodené chyby ako hlavný fenotypový prejav chromozomálnych ochorení sa tvoria v ranej embryogenéze, preto v období postnatálnej ontogenézy sú už prítomné všetky hlavné malformácie (okrem malformácií pohlavných orgánov). Včasné a viacnásobné poškodenie telesných systémov vysvetľuje niektoré spoločné znaky klinického obrazu rôznych chromozomálnych ochorení.

Fenotypový prejav chromozomálnych abnormalít, t.j. Tvorba klinického obrazu závisí od týchto hlavných faktorov:

Individualita chromozómu alebo jeho časti zapojenej do anomálie (špecifický súbor génov);

Typ anomálie (trizómia, monozómia; úplná, čiastočná);

Veľkosť chýbajúceho (s deléciou) alebo nadbytočného (s čiastočnou trizómiou) materiálu;

Stupeň mozaiky tela v aberantných bunkách;

Genotyp organizmu;

Podmienky prostredia (vnútromaternicové alebo postnatálne).

Stupeň odchýlok vo vývoji organizmu závisí od kvalitatívnych a kvantitatívnych charakteristík dedičnej chromozomálnej abnormality. Pri štúdiu klinických údajov u ľudí sa plne potvrdzuje relatívne nízka biologická hodnota heterochromatických oblastí chromozómov, preukázaná u iných druhov. Kompletné trizómie u živonarodených detí sa pozorujú iba v autozómoch bohatých na heterochromatín (8; 9; 13; 18; 21). Vysvetľuje tiež polyzómiu (až pentazómiu) na pohlavných chromozómoch, v ktorých má chromozóm Y málo génov a ďalšie chromozómy X sú heterochromatinizované.

Klinické porovnanie kompletných a mozaikových foriem ochorenia ukazuje, že mozaikové formy sú v priemere jednoduchšie. Zrejme za to môže prítomnosť normálnych buniek, ktoré genetickú nerovnováhu čiastočne kompenzujú. V individuálnej prognóze neexistuje priamy vzťah medzi závažnosťou priebehu ochorenia a pomerom abnormálnych a normálnych klonov.

Keďže sa študujú feno- a karyotypové korelácie pre rôzne dĺžky chromozomálnej mutácie, ukazuje sa, že najšpecifickejšie prejavy pre konkrétny syndróm sú spôsobené odchýlkami v obsahu relatívne malých segmentov chromozómov. Nerovnováha vo významnom množstve chromozomálneho materiálu spôsobuje, že klinický obraz je nešpecifickejší. Špecifické klinické príznaky Downovho syndrómu sa teda prejavujú trizómiou pozdĺž segmentu dlhého ramena chromozómu 21q22.1. Pre vznik syndrómu „cat's cry“ pri deléciách krátkeho ramena autozómu 5 je najdôležitejšia stredná časť segmentu (5p15). Charakteristické črty Edwardsovho syndrómu sú spojené s trizómiou segmentu chromozómu 18q11.

Každé chromozomálne ochorenie je charakterizované klinickým polymorfizmom v dôsledku genotypu organizmu a podmienok prostredia. Variácie v prejavoch patológie môžu byť veľmi široké: od smrteľného účinku až po menšie vývojové abnormality. Takže 60-70% prípadov trizómie 21 končí smrťou v prenatálnom období, v 30% prípadov sa deti narodia s Downovým syndrómom, ktorý má rôzne klinické prejavy. Monozómia na chromozóme X u novorodencov (Shereshevsky-

Turner) - to je 10% všetkých monozomických embryí X-chromozómu (zvyšok zomrie) a ak vezmeme do úvahy predimplantačnú smrť zygot X0, potom živonarodené deti so syndrómom Shereshevsky-Turner tvoria iba 1%.

Napriek nedostatočnému pochopeniu zákonitostí patogenézy chromozomálnych ochorení vo všeobecnosti sú už známe niektoré články všeobecného reťazca udalostí vo vývoji jednotlivých foriem a ich počet neustále narastá.

KLINICKÉ A CYTOGENETICKÉ CHARAKTERISTIKY NAJČASTEJŠÍCH CHROMOZOMÁLNYCH OCHORENÍ

Downov syndróm

Downov syndróm, trizómia 21, je najviac skúmaným chromozomálnym ochorením. Frekvencia Downovho syndrómu medzi novorodencami je 1:700-1:800, nemá žiadny časový, etnický alebo geografický rozdiel s rovnakým vekom rodičov. Frekvencia pôrodov detí s Downovým syndrómom závisí od veku matky a v menšej miere od veku otca (obr. 5.3).

S vekom sa výrazne zvyšuje pravdepodobnosť, že budú mať deti s Downovým syndrómom. Takže u žien vo veku 45 rokov sú to asi 3%. Vysoká frekvencia detí s Downovým syndrómom (asi 2%) sa pozoruje u žien, ktoré rodia skoro (do 18 rokov). Pre populačné porovnania pôrodnosti detí s Downovým syndrómom je preto potrebné brať do úvahy rozdelenie rodiacich žien podľa veku (podiel žien rodiacich po 30-35 roku života na celkovom počte žien rodiť). Toto rozdelenie sa niekedy mení v priebehu 2-3 rokov pre tú istú populáciu (napríklad pri prudkej zmene ekonomickej situácie v krajine). Je známy nárast frekvencie Downovho syndrómu so zvyšujúcim sa vekom matky, no väčšina detí s Downovým syndrómom sa stále rodí matkám mladším ako 30 rokov. Je to spôsobené vyšším počtom tehotenstiev v tejto vekovej skupine v porovnaní so staršími ženami.

Ryža. 5.3. Závislosť frekvencie pôrodov detí s Downovým syndrómom od veku matky

V literatúre sa v niektorých krajinách (mestá, provincie) v určitých intervaloch popisuje „zhlukovanie“ pôrodov detí s Downovým syndrómom. Tieto prípady možno vysvetliť skôr stochastickými fluktuáciami spontánnej úrovne nondisjunkcie chromozómov ako vplyvom predpokladaných etiologických faktorov (vírusová infekcia, nízke dávky žiarenia, chlorofos).

Cytogenetické varianty Downovho syndrómu sú rôznorodé. Väčšinu (až 95 %) však tvoria prípady kompletnej trizómie 21 v dôsledku nondisjunkcie chromozómov počas meiózy. Podiel matkinej nondisjunkcie na týchto herných formách ochorenia je 85-90%, zatiaľ čo podiel otca je len 10-15%. Zároveň sa približne 75% porušení vyskytuje v prvej divízii meiózy u matky a iba 25% - v druhej. Asi 2 % detí s Downovým syndrómom má mozaikové formy trizómie 21 (47, + 21/46). Približne 3-4 % pacientov má translokačnú formu trizómie podľa typu Robertsonových translokácií medzi akrocentrikmi (D/21 a G/21). Približne 1/4 translokačných foriem je zdedených od rodičov-nosičov, zatiaľ čo 3/4 translokácií sa vyskytujú de novo. Hlavné typy chromozomálnych porúch vyskytujúcich sa pri Downovom syndróme sú uvedené v tabuľke. 5.4.

Tabuľka 5.4. Hlavné typy chromozomálnych abnormalít pri Downovom syndróme

Pomer chlapcov a dievčat s Downovým syndrómom je 1:1.

Klinické príznaky Downov syndróm je rôznorodý: ide o vrodené vývojové chyby, poruchy postnatálneho vývoja nervového systému a sekundárnu imunodeficienciu atď. Deti s Downovým syndrómom sa rodia v termíne, ale so stredne ťažkou prenatálnou hypopláziou (8-10 % pod priemerom). Mnohé z príznakov Downovho syndrómu sú viditeľné už pri narodení a neskôr sa stávajú výraznejšími. Kvalifikovaný pediater stanoví správnu diagnózu Downovho syndrómu v pôrodnici minimálne v 90 % prípadov. Z kraniofaciálnych dysmorfií je zaznamenaný mongoloidný rez očí (z tohto dôvodu sa Downov syndróm dlho nazýval mongoloidizmus), brachycefália, okrúhla sploštená tvár, plochý chrbát nosa, epikantus, veľký (zvyčajne vyčnievajúci) jazyk a deformované ušnice (obr. 5.4). Svalové hypoto-

Ryža. 5.4.Deti rôzneho veku s charakteristickými znakmi Downovho syndrómu (brachycefália, okrúhla tvár, makroglosia a otvorené ústa, epikantus, hypertelorizmus, široký nos, kaprovité ústa, strabizmus)

nia je kombinovaná s uvoľnenosťou kĺbov (obr. 5.5). Často sa vyskytujú vrodené srdcové chyby, klinodaktýlia, typické zmeny dermatoglyfík (štvorprstové, resp. „opičie“, záhyb na dlani (obr. 5.6), dva kožné záhyby namiesto troch na malíčku, vysoká poloha triradia, atď.). Gastrointestinálne poruchy sú zriedkavé.

Ryža. 5.5.Ťažká hypotenzia u pacienta s Downovým syndrómom

Ryža. 5.6.Dlane dospelého muža s Downovým syndrómom (zvýšené zvrásnenie, na ľavej ruke štyri prsty alebo „opice“, záhyb)

Downov syndróm je diagnostikovaný na základe kombinácie niekoľkých symptómov. Nasledujúcich 10 znakov je najdôležitejších pre stanovenie diagnózy, prítomnosť 4-5 z nich silne naznačuje Downov syndróm:

Sploštenie profilu tváre (90%);

Nedostatok sacieho reflexu (85%);

Svalová hypotenzia (80 %);

Mongoloidná incízia palpebrálnych trhlín (80%);

Prebytočná koža na krku (80%);

Voľné kĺby (80%);

Dysplastická panva (70 %);

Dysplastické (deformované) ušnice (60 %);

Klinodaktýlia malého prsta (60 %);

Ohyb štyroch prstov (priečna línia) dlane (45 %).

Veľký význam pre diagnostiku má dynamika fyzického a duševného vývoja dieťaťa - s Downovým syndrómom je oneskorená. Výška dospelých pacientov je 20 cm pod priemerom. Mentálna retardácia môže dosiahnuť úroveň imbecility bez špeciálnych tréningových metód. Deti s Downovým syndrómom sú láskavé, pozorné, poslušné, trpezlivé v učení. IQ (IQ) u rôznych detí to môže byť od 25 do 75 rokov.

Reakcia detí s Downovým syndrómom na vplyvy prostredia je často patologická v dôsledku slabej bunkovej a humorálnej imunity, zníženej reparácie DNA, nedostatočnej produkcie tráviacich enzýmov a obmedzených kompenzačných schopností všetkých systémov. Z tohto dôvodu deti s Downovým syndrómom často trpia zápalom pľúc a ťažko znášajú detské infekcie. Majú nedostatok telesnej hmotnosti, vyjadruje sa hypovitaminóza.

Vrodené vývojové chyby vnútorných orgánov, znížená adaptabilita detí s Downovým syndrómom často vedú k smrti v prvých 5 rokoch. Dôsledkom zmenenej imunity a nedostatočnosti reparačných systémov (pre poškodenú DNA) je leukémia, ktorá sa často vyskytuje u pacientov s Downovým syndrómom.

Diferenciálna diagnostika sa vykonáva s vrodenou hypotyreózou, inými formami chromozomálnych abnormalít. Cytogenetické vyšetrenie detí je indikované nielen pri podozrení na Downov syndróm, ale aj pri klinicky stanovenej diagnóze, keďže cytogenetické charakteristiky pacienta sú nevyhnutné na predpovedanie zdravotného stavu budúcich detí od rodičov a ich príbuzných.

Etické problémy Downovho syndrómu sú mnohostranné. Napriek zvýšenému riziku mať dieťa s Downovým syndrómom a inými chromozomálnymi syndrómami by sa lekár mal vyhýbať priamym odporúčaniam.

odporúčania na obmedzenie pôrodnosti u žien staršej vekovej skupiny, keďže riziko podľa veku zostáva pomerne nízke, najmä vzhľadom na možnosti prenatálnej diagnostiky.

Nespokojnosť medzi rodičmi je často spôsobená formou hlásenia lekára o diagnóze Downovho syndrómu u dieťaťa. Zvyčajne je možné diagnostikovať Downov syndróm podľa fenotypových znakov ihneď po pôrode. Lekár, ktorý sa pokúsi odmietnuť stanoviť diagnózu pred vyšetrením karyotypu, môže stratiť rešpekt príbuzných dieťaťa. Je dôležité povedať rodičom čo najskôr po narodení bábätka prinajmenšom o svojom podozrení, no nemali by ste o diagnóze úplne informovať rodičov bábätka. Dostatočné informácie by sa mali poskytnúť okamžitým zodpovedaním otázok a kontaktom s rodičmi až do dňa, keď bude možná podrobnejšia diskusia. Okamžité informácie by mali zahŕňať vysvetlenie etiológie syndrómu, aby sa predišlo obviňovaniu manželov, a opis vyšetrovaní a postupov potrebných na úplné posúdenie zdravia dieťaťa.

Úplná diskusia o diagnóze by sa mala uskutočniť hneď, ako sa šestonedelie viac-menej zotaví zo stresu z pôrodu, zvyčajne v 1. deň po pôrode. V tomto období majú matky veľa otázok, na ktoré je potrebné presne a jednoznačne odpovedať. Je dôležité vynaložiť maximálne úsilie, aby na tomto stretnutí boli prítomní obaja rodičia. Dieťa sa stáva predmetom bezprostrednej diskusie. Počas tohto obdobia je priskoro zaťažovať rodičov všetkými informáciami o chorobe, pretože pochopenie nových a zložitých konceptov si vyžaduje čas.

Nesnažte sa robiť predpovede. Je zbytočné snažiť sa presne predpovedať budúcnosť akéhokoľvek dieťaťa. Staroveké mýty ako „Aspoň bude vždy milovať a užívať si hudbu“ sú neodpustiteľné. Je potrebné prezentovať obrázok namaľovaný širokými ťahmi a uvedomiť si, že schopnosti každého dieťaťa sa rozvíjajú individuálne.

85 % detí s Downovým syndrómom narodených v Rusku (v Moskve – 30 %) je rodičmi ponechaných v starostlivosti štátu. Rodičia (a často ani pediatri) nevedia, že správnym výcvikom sa z takýchto detí môžu stať plnohodnotní členovia rodiny.

Lekárska starostlivosť o deti s Downovým syndrómom je mnohostranná a nešpecifická. Vrodené srdcové chyby sú okamžite odstránené.

Neustále sa vykonáva všeobecná posilňujúca liečba. Jedlo musí byť kompletné. Pre choré dieťa je potrebná starostlivá starostlivosť, ochrana pred pôsobením škodlivých faktorov prostredia (prechladnutie, infekcie). Veľké úspechy pri záchrane života detí s Downovým syndrómom a ich rozvoji prinášajú špeciálne metódy výchovy, upevňovanie fyzického zdravia od raného detstva, niektoré formy medikamentóznej terapie zameranej na zlepšenie funkcií centrálneho nervového systému. Mnohí pacienti s trizómiou 21 sú dnes schopní viesť samostatný život, ovládať jednoduché profesie, vytvárať rodiny. Priemerná dĺžka života takýchto pacientov v priemyselných krajinách je 50-60 rokov.

Patauov syndróm (trizómia 13)

Patauov syndróm bol vyčlenený ako samostatná nozologická forma v roku 1960 ako výsledok cytogenetického vyšetrenia detí s vrodenými vývojovými chybami. Frekvencia Patauovho syndrómu u novorodencov je 1: 5000-7000. Existujú cytogenetické varianty tohto syndrómu. Jednoduchá kompletná trizómia 13 ako dôsledok nondisjunkcie chromozómov v meióze u jedného z rodičov (hlavne u matky) sa vyskytuje u 80-85 % pacientov. Zvyšné prípady sú spôsobené najmä prenosom dodatočného chromozómu (presnejšie jeho dlhého ramena) pri Robertsonových translokáciách typu D/13 a G/13. Boli nájdené aj iné cytogenetické varianty (mozaika, izochromozóm, neRobertsonovské translokácie), ale sú extrémne zriedkavé. Klinický a patologicko-anatomický obraz jednoduchých trizomických foriem a translokačných foriem sa nelíši.

Pomer pohlaví pri Patauovom syndróme sa blíži k 1 : 1. Deti s Patauovým syndrómom sa rodia so skutočnou prenatálnou hypopláziou (25-30 % pod priemerom), ktorú nemožno vysvetliť miernou predčasnosťou (priemerný gestačný vek 38,3 týždňa). Charakteristickou komplikáciou tehotenstva pri nosení plodu s Patauovým syndrómom je polyhydramnios: vyskytuje sa takmer v 50% prípadov. Patauov syndróm je sprevádzaný mnohopočetnými vrodenými vývojovými chybami mozgu a tváre (obr. 5.7). Ide o patogeneticky jedinú skupinu skorých (a teda závažných) porúch tvorby mozgu, očných bulbov, kostí mozgu a tvárových častí lebky. Obvod lebky sa zvyčajne zmenšuje, dochádza k trigonocefalii. Čelo šikmé, nízke; palpebrálne štrbiny sú úzke, chrbát nosa prepadnutý, ušnice sú nízke a deformované.

Ryža. 5.7. Novorodenci s Patauovým syndrómom (trigonocefalia (b); obojstranný rázštep pery a podnebia (b); úzke palpebrálne štrbiny (b); nízko položené (b) a deformované (a) ušnice; mikrogénia (a); flexorová poloha rúk)

milované. Typickým príznakom Patauovho syndrómu je rázštep pery a podnebia (zvyčajne obojstranný). Poruchy viacerých vnútorných orgánov sa vždy nachádzajú v rôznych kombináciách: defekty srdcových priehradiek, neúplná rotácia čreva, cysty obličiek, anomálie vnútorných pohlavných orgánov, defekty pankreasu. Spravidla sa pozoruje polydaktýlia (častejšie obojstranná a na rukách) a flexorové postavenie rúk. Frekvencia rôznych symptómov u detí s Patauovým syndrómom podľa systémov je nasledovná: tvár a mozgová časť lebky - 96,5%, pohybový aparát - 92,6%, CNS - 83,3%, očná buľva - 77,1%, kardiovaskulárny systém - 79,4% , tráviace orgány - 50,6%, močové ústrojenstvo - 60,6%, pohlavné orgány - 73,2%.

Klinická diagnóza Patauovho syndrómu je založená na kombinácii charakteristických malformácií. Pri podozrení na Patauov syndróm je indikovaný ultrazvuk všetkých vnútorných orgánov.

V dôsledku ťažkých vrodených vývojových chýb väčšina detí s Patauovým syndrómom zomiera v prvých týždňoch alebo mesiacoch života (95 % zomiera pred 1 rokom). Niektorí pacienti však žijú aj niekoľko rokov. Okrem toho vo vyspelých krajinách existuje tendencia zvyšovať očakávanú dĺžku života pacientov s Patauovým syndrómom až na 5 rokov (asi 15% pacientov) a dokonca až na 10 rokov (2-3% pacientov).

Iné syndrómy vrodených vývojových chýb (Meckelov a Mohrov syndróm, Opitzova trigonocefalia) sa v niektorých ohľadoch zhodujú s Patauovým syndrómom. Rozhodujúcim faktorom pri diagnostike je štúdium chromozómov. Cytogenetická štúdia je indikovaná vo všetkých prípadoch, vrátane zosnulých detí. Presná cytogenetická diagnostika je nevyhnutná na predpovedanie zdravotného stavu budúcich detí v rodine.

Lekárska starostlivosť o deti s Patauovým syndrómom je nešpecifická: operácie vrodených vývojových chýb (zo zdravotných dôvodov), rekonštrukčná liečba, starostlivá starostlivosť, prevencia prechladnutia a infekčných chorôb. Deti s Patauovým syndrómom sú takmer vždy hlboké idioty.

Edwardsov syndróm (trizómia 18)

Takmer vo všetkých prípadoch je Edwardsov syndróm spôsobený jednoduchou trizomickou formou (gametická mutácia u jedného z rodičov). Existujú aj mozaikové formy (nondisjunkcia v skorých štádiách drvenia). Translokačné formy sú extrémne zriedkavé a spravidla ide skôr o čiastočné ako úplné trizómie. Neexistujú žiadne klinické rozdiely medzi cytogeneticky odlišnými formami trizómie.

Frekvencia Edwardsovho syndrómu u novorodencov je 1:5000-1:7000. Pomer chlapcov a dievčat je 1 : 3. Dôvody prevahy dievčat medzi pacientmi sú stále nejasné.

Pri Edwardsovom syndróme dochádza k výraznému oneskoreniu prenatálneho vývoja s normálnym trvaním tehotenstva (pôrod v termíne). Na obr. 5.8-5.11 ukazuje defekty pri Edwardsovom syndróme. Ide o mnohopočetné vrodené chyby tvárovej časti lebky, srdca, kostrového systému a pohlavných orgánov. Lebka je dolichocefalická; malá dolná čeľusť a otvor úst; palpebrálne trhliny úzke a krátke; ušnice deformované a nízko umiestnené. Medzi ďalšie vonkajšie znaky patrí flexorové postavenie rúk, abnormálne chodidlo (vyčnieva päta, prepadáva klenba), prvý prst je kratší ako druhý. miecha

Ryža. 5.8. Novorodenec s Edwardsovým syndrómom (vyčnievajúci occiput, mikrogénia, flexorová poloha ruky)

Ryža. 5.9. Poloha prstov charakteristická pre Edwardsov syndróm (vek dieťaťa 2 mesiace)

Ryža. 5.10. Hojdacie chodidlo (vyčnieva päta, prepadáva klenba)

Ryža. 5.11. Hypogenitalizmus u chlapca (kryptorchizmus, hypospádia)

hernia a rázštep pery sú zriedkavé (5 % prípadov Edwardsovho syndrómu).

Rôzne symptómy Edwardsovho syndrómu sa u každého pacienta prejavujú len čiastočne: tvár a mozgová časť lebky - 100%, pohybový aparát - 98,1%, centrálny nervový systém - 20,4%, oči - 13,61%, kardiovaskulárny systém - 90,8%, tráviace orgány - 54,9%, močové ústrojenstvo - 56,9%, pohlavné orgány - 43,5%.

Ako vyplýva z prezentovaných údajov, najvýznamnejšími zmenami v diagnostike Edwardsovho syndrómu sú zmeny na mozgu lebky a tváre, pohybového aparátu a malformácie kardiovaskulárneho systému.

Deti s Edwardsovým syndrómom zomierajú v ranom veku (90 % do 1 roku) na komplikácie spôsobené vrodenými malformáciami (asfyxia, pneumónia, nepriechodnosť čriev, kardiovaskulárna insuficiencia). Klinická a dokonca patologicko-anatomická diferenciálna diagnostika Edwardsovho syndrómu je zložitá, preto je vo všetkých prípadoch indikovaná cytogenetická štúdia. Indikácie pre ňu sú rovnaké ako pre trizómiu 13 (pozri vyššie).

Trizómia 8

Klinický obraz syndrómu trizómie 8 bol prvýkrát opísaný rôznymi autormi v rokoch 1962 a 1963. u detí s mentálnou retardáciou, absenciou pately a inými vrodenými chybami. Cytogeneticky bola zistená mozaika na chromozóme zo skupiny C alebo D, keďže v tom čase neexistovala individuálna identifikácia chromozómov. Kompletná trizómia 8 je zvyčajne smrteľná. Často sa nachádza v prenatálne mŕtvych embryách a plodoch. Medzi novorodencami sa trizómia 8 vyskytuje s frekvenciou nie väčšou ako 1: 5000, prevažujú chlapci (pomer chlapcov a dievčat je 5: 2). Väčšina opísaných prípadov (asi 90 %) súvisí s mozaikovými formami. Záver o úplnej trizómii u 10 % pacientov bol založený na štúdiu jedného tkaniva, čo v užšom zmysle nestačí na vylúčenie mozaiky.

Trizómia 8 je výsledkom novo sa vyskytujúcej mutácie (nondisjunkcia chromozómov) v skorých štádiách blastuly, s výnimkou zriedkavých prípadov novej mutácie v gametogenéze.

V klinickom obraze úplných a mozaikových foriem neboli žiadne rozdiely. Závažnosť klinického obrazu sa značne líši.

Ryža. 5.12. Trizómia 8 (mozaika) (obrátená spodná pera, epikantus, abnormálna ušná pera)

Ryža. 5.13. 10-ročný chlapec s trizómiou 8 (mentálny nedostatok, veľké odstávajúce uši so zjednodušeným vzorom)

Ryža. 5.14. Kontraktúry interfalangeálnych kĺbov pri trizómii 8

Dôvody týchto variácií nie sú známe. Nezistili sa žiadne korelácie medzi závažnosťou ochorenia a podielom trizomických buniek.

Deti s trizómiou 8 sa rodia v termíne. Vek rodičov nie je odlíšený od všeobecnej vzorky.

Pre ochorenie sú najcharakteristickejšie odchýlky v štruktúre tváre, defekty pohybového aparátu a močového systému (obr. 5.12-5.14). Ide o vyčnievajúce čelo (v 72 %), strabizmus, epikantus, hlboko posadené oči, hypertelorizmus očí a bradaviek, vysoké podnebie (niekedy rázštep), hrubé pery, prevrátenú spodnú peru (v 80,4 %), veľké ušnice s hrubým lalokom, kĺbové kontraktúry (v 74 %), kamptodaktýlia, aplázia pately (v 60,7 %), hlboké ryhy medzi medziprstovými vankúšikmi (v 85,5 %), záhyb na štyri prsty, anomálie konečníka. Ultrazvuk odhalí anomálie chrbtice (prídavné stavce, neúplné uzavretie miechového kanála), anomálie tvaru a polohy rebier, prípadne prídavné rebrá.

Počet príznakov u novorodencov sa pohybuje od 5 do 15 alebo viac.

Pri trizómii 8 je prognóza fyzického, duševného vývoja a života nepriaznivá, hoci boli popísaní pacienti vo veku 17 rokov. Postupom času sa u pacientov vyvinie mentálna retardácia, hydrocefalus, inguinálna hernia, nové kontraktúry, aplázia corpus callosum, kyfóza, skolióza, anomálie bedrového kĺbu, úzka panva, úzke ramená.

Neexistujú žiadne špecifické liečby. Chirurgické zákroky sa vykonávajú podľa životne dôležitých indikácií.

Polyzómia na pohlavných chromozómoch

Ide o veľkú skupinu chromozomálnych ochorení reprezentovanú rôznymi kombináciami ďalších chromozómov X alebo Y a v prípade mozaiky kombináciami rôznych klonov. Celková frekvencia polyzómie na chromozómoch X alebo Y u novorodencov je 1,5 : 1 000-2 : 1 000. V podstate ide o polyzómiu XXX, XXY a XYY. Mozaikové formy tvoria približne 25 %. Tabuľka 5.5 ukazuje typy polyzómie podľa pohlavných chromozómov.

Tabuľka 5.5. Typy polyzómie na pohlavných chromozómoch u ľudí

Súhrnné údaje o frekvencii detí s anomáliami pohlavných chromozómov sú uvedené v tabuľke. 5.6.

Tabuľka 5.6. Približná frekvencia detí s anomáliami na pohlavných chromozómoch

Triplo-X syndróm (47, XXX)

Medzi novonarodenými dievčatami je frekvencia syndrómu 1:1000. Ženy s XXX karyotypom v plnej alebo mozaikovej forme majú v podstate normálny fyzický a duševný vývoj, zvyčajne sa zistí náhodne pri vyšetrení. Vysvetľuje to skutočnosť, že v bunkách sú dva chromozómy X heterochromatinizované (dve telá pohlavného chromatínu) a iba jeden funguje ako u normálnej ženy. Žena s karyotypom XXX nemá spravidla žiadne abnormality v sexuálnom vývoji, má normálnu plodnosť, aj keď je zvýšené riziko chromozomálnych abnormalít u potomkov a výskytu spontánnych potratov.

Intelektuálny vývoj je normálny alebo na spodnej hranici normálu. Len niektoré ženy s triplo-X majú poruchy reprodukcie (sekundárna amenorea, dysmenorea, skorá menopauza atď.). Anomálie vo vývoji vonkajších pohlavných orgánov (príznaky dysembryogenézy) sa zistia iba pri dôkladnom vyšetrení, sú nevýznamne vyjadrené a neslúžia ako dôvod na konzultáciu s lekárom.

Varianty syndrómu X-polyzómie bez chromozómu Y s viac ako 3 chromozómami X sú zriedkavé. S nárastom počtu ďalších chromozómov X sa zvyšujú odchýlky od normy. U žien s tetra- a pentazómiou je popisovaná mentálna retardácia, kraniofaciálna dysmorfia, anomálie zubov, kostry a pohlavných orgánov. Ženy však aj s tetrazómiou na X chromozóme majú potomkov. Pravda, u takýchto žien je zvýšené riziko, že porodia dievča s triplo-X alebo chlapca s Klinefelterovým syndrómom, pretože triploidné oogónie tvoria monozomické a disomické bunky.

Klinefelterov syndróm

Zahŕňa prípady polyzómie pohlavného chromozómu, v ktorej sú aspoň dva chromozómy X a aspoň jeden chromozóm Y. Najčastejším a typickým klinickým syndrómom je Klinefelterov syndróm so súborom 47,XXY. Tento syndróm (v plnej a mozaikovej verzii) sa vyskytuje s frekvenciou 1: 500-750 novorodencov. Varianty polyzómie s veľkým počtom X- a Y-chromozómov (pozri tabuľku 5.6) sú zriedkavé. Klinicky sa označujú aj ako Klinefelterov syndróm.

Prítomnosť chromozómu Y určuje tvorbu mužského pohlavia. Pred pubertou sa chlapci vyvíjajú takmer normálne, len s miernym oneskorením v duševnom vývoji. Genetická nerovnováha spôsobená extra chromozómom X sa klinicky prejavuje počas puberty vo forme nedostatočného rozvoja semenníkov a sekundárnych mužských sexuálnych charakteristík.

Pacienti sú vysokí, ženského typu, gynekomastia, slabé ochlpenie tváre, podpazušia a ohanbia (obr. 5.15). Semenníky sú redukované, histologicky sa zisťuje degenerácia germinálneho epitelu a hyalinóza semenných povrazcov. Pacienti sú neplodní (azoospermia, oligospermia).

Disomia syndróm

na chromozóme Y (47, XYY)

Vyskytuje sa s frekvenciou 1:1000 novonarodených chlapcov. Väčšina mužov s touto sadou chromozómov sa z hľadiska fyzického a duševného vývoja mierne líši od tých, ktorí majú normálnu sadu chromozómov. Sú o niečo vyššie ako priemer, mentálne vyvinuté, nie sú dysmorfické. U väčšiny XYY jedincov nie sú žiadne viditeľné odchýlky v sexuálnom vývoji, hormonálnom stave alebo plodnosti. Neexistuje žiadne zvýšené riziko chromozomálne abnormálnych detí u XYY jedincov. Takmer polovica chlapcov vo veku 47 rokov XYY potrebuje dodatočnú pedagogickú pomoc z dôvodu oneskoreného vývinu reči, čítania a výslovnosti. IQ (IQ) je v priemere o 10-15 bodov nižšie. Z behaviorálnych znakov sú zaznamenané poruchy pozornosti, hyperaktivita a impulzivita, ale bez závažnej agresivity alebo psychopatologického správania. V 60. a 70. rokoch sa poukázalo na to, že vo väzniciach a psychiatrických liečebniach je zvýšený podiel XYY mužov, najmä medzi vysokými. Tieto predpoklady sa v súčasnosti považujú za nesprávne. Avšak nemožnosť

Ryža. 5.15. Klinefelterov syndróm. Vysoký, gynekomastia, ochlpenie ženského typu

Predpovedanie výsledkov vývoja v jednotlivých prípadoch robí z identifikácie plodu XYY jednu z najťažších úloh v genetickom poradenstve v prenatálnej diagnostike.

Shereshevsky-Turnerov syndróm (45, X)

Toto je jediná forma monozómie u živonarodených detí. Najmenej 90 % počatí s karyotypom 45,X je spontánne potratených. Monozómia X predstavuje 15 – 20 % všetkých abnormálnych karyotypov potratov.

Frekvencia syndrómu Shereshevsky-Turner je 1: 2000-5000 novorodencov. Cytogenetika syndrómu je rôznorodá. Spolu so skutočnou monozómiou vo všetkých bunkách (45, X) existujú ďalšie formy chromozomálnych abnormalít v pohlavných chromozómoch. Ide o delécie krátkeho alebo dlhého ramena X chromozómu, izochromozómy, kruhové chromozómy, ako aj rôzne druhy mozaiky. Iba 50-60% pacientov so syndrómom Shereshevsky-Turner má jednoduchú úplnú monozómiu (45,X). Jediný chromozóm X je v 80-85% prípadov materského pôvodu a len 15-20% otcovského pôvodu.

V iných prípadoch je syndróm spôsobený rôznymi mozaikami (30-40% vo všeobecnosti) a zriedkavými variantmi delécií, izochromozómov a kruhových chromozómov.

Hypogonadizmus, nedostatočný rozvoj pohlavných orgánov a sekundárne sexuálne charakteristiky;

Vrodené malformácie;

Nízky vzostup.

Na strane reprodukčného systému nedostatok pohlavných žliaz (gonadálna agenéza), hypoplázia maternice a vajíčkovodov, primárna amenorea, slabý rast pubického a axilárneho ochlpenia, nedostatočný rozvoj mliečnych žliaz, nedostatok estrogénov, nadbytok hypofýzových gonadotropínov. Deti so syndrómom Shereshevsky-Turner často (až 25% prípadov) majú rôzne vrodené chyby srdca a obličiek.

Vzhľad pacientov je dosť zvláštny (aj keď nie vždy). Novorodenci a dojčatá majú krátky krk s prebytočnou kožou a pterygoidnými záhybmi, lymfatický edém nôh (obr. 5.16), holene, rúk a predlaktí. V škole a najmä v adolescencii sa zisťuje retardácia rastu, v

Ryža. 5.16. Lymfedém nohy u novorodenca so syndrómom Shereshevsky-Turner. Malé vyčnievajúce nechty

Ryža. 5.17. Dievča so syndrómom Shereshevsky-Turner (cervikálne pterygoidné záhyby, široko rozmiestnené a nedostatočne vyvinuté bradavky mliečnych žliaz)

vývoj sekundárnych pohlavných znakov (obr. 5.17). U dospelých poruchy kostry, kraniofaciálne dysmorfie, valgózna deviácia kolenných a lakťových kĺbov, skrátenie záprstných a metatarzálnych kostí, osteoporóza, súdkovitý hrudník, nízky rast vlasov na krku, antimongoloidný rez palpebrálnych štrbín, ptóza, epikantus , retrogénia, nízka poloha ušných mušlí. Rast dospelých pacientov je 20-30 cm pod priemerom. Závažnosť klinických (fenotypových) prejavov závisí od mnohých doteraz neznámych faktorov vrátane typu chromozomálnej patológie (monozómia, delécia, izochromozóm). Mozaikové formy ochorenia majú spravidla slabšie prejavy v závislosti od pomeru klonov 46XX:45X.

Tabuľka 5.7 uvádza údaje o frekvencii hlavných symptómov pri syndróme Shereshevsky-Turner.

Tabuľka 5.7. Klinické príznaky syndrómu Shereshevsky-Turner a ich výskyt

Liečba pacientov so syndrómom Shereshevsky-Turner je komplexná:

Rekonštrukčná chirurgia (vrodené malformácie vnútorných orgánov);

Plastická chirurgia (odstránenie pterygoidných záhybov atď.);

Hormonálna liečba (estrogén, rastový hormón);

Psychoterapia.

Včasné použitie všetkých metód liečby, vrátane použitia geneticky upraveného rastového hormónu, dáva pacientom možnosť dosiahnuť prijateľný rast a viesť plnohodnotný život.

Syndrómy čiastočnej aneuploidie

Táto veľká skupina syndrómov je spôsobená chromozomálnymi mutáciami. Bez ohľadu na to, aký typ chromozomálnej mutácie bol pôvodne (inverzia, translokácia, duplikácia, delécia), výskyt klinického chromozomálneho syndrómu je určený buď nadbytkom (čiastočná trizómia) alebo nedostatkom (čiastočná monozómia) genetického materiálu alebo oboje, vplyvom rôzne zmenené časti chromozómovej sady. K dnešnému dňu bolo objavených asi 1000 rôznych variantov chromozomálnych mutácií, zdedených od rodičov alebo vznikajúcich v ranej embryogenéze. Za klinické formy chromozomálnych syndrómov sa však považujú len tie prestavby (je ich okolo 100), podľa ktorých

Bolo popísaných niekoľko probandov so zhodou medzi charakterom cytogenetických zmien a klinickým obrazom (korelácia karyotypu a fenotypu).

Čiastočné aneuploidie sa vyskytujú najmä v dôsledku nepresného kríženia v chromozómoch s inverziami alebo translokáciami. Len v malom počte prípadov je možný primárny výskyt delécií v gaméte alebo v bunke v skorých štádiách štiepenia.

Čiastočná aneuploidia, podobne ako úplná aneuploidia, spôsobuje prudké odchýlky vo vývoji, preto patrí do skupiny chromozomálnych ochorení. Väčšina foriem parciálnych trizómií a monozómií neopakuje klinický obraz úplných aneuploidií. Sú to nezávislé nozologické formy. Len u malého počtu pacientov sa klinický fenotyp pri parciálnej aneuploidii zhoduje s fenotypom pri kompletných formách (Shereshevsky-Turnerov syndróm, Edwardsov syndróm, Downov syndróm). V týchto prípadoch hovoríme o čiastočnej aneuploidii v takzvaných oblastiach chromozómov, ktoré sú kritické pre rozvoj syndrómu.

Neexistuje žiadna závislosť závažnosti klinického obrazu chromozomálneho syndrómu od formy parciálnej aneuploidie alebo od jednotlivého chromozómu. Veľkosť časti chromozómu, ktorá sa podieľa na prestavbe, môže byť dôležitá, ale prípady tohto druhu (menšia alebo väčšia dĺžka) by sa mali považovať za rôzne syndrómy. Je ťažké identifikovať všeobecné vzorce korelácií medzi klinickým obrazom a povahou chromozomálnych mutácií, pretože mnohé formy parciálnych aneuploidií sú eliminované v embryonálnom období.

Fenotypové prejavy akýchkoľvek autozomálnych delečných syndrómov pozostávajú z dvoch skupín abnormalít: nešpecifické nálezy spoločné pre mnohé rôzne formy parciálnej autozomálnej aneuploidie (prenatálne vývojové oneskorenie, mikrocefália, hypertelorizmus, epikantus, zjavne nízko položené uši, mikrognatia, klinodaktýlia atď. .); kombinácie nálezov typických pre syndróm. Najvhodnejším vysvetlením príčin nešpecifických nálezov (z ktorých väčšina nemá klinický význam) sú skôr nešpecifické účinky autozomálnej nerovnováhy ako také výsledky delécií alebo duplikácií špecifických lokusov.

Chromozomálne syndrómy spôsobené čiastočnou aneuploidiou majú spoločné vlastnosti všetkých chromozomálnych ochorení:

vrodené poruchy morfogenézy (vrodené vývojové chyby, dysmorfie), narušená postnatálna ontogenéza, závažnosť klinického obrazu, znížená dĺžka života.

Syndróm "mačací plač"

Ide o čiastočnú monozómiu na krátkom ramene chromozómu 5 (5p-). Syndróm monozómie 5p- bol prvý opísaný syndróm spôsobený chromozomálnou mutáciou (deléciou). Tento objav urobil J. Lejeune v roku 1963.

Deti s touto chromozomálnou abnormalitou majú nezvyčajný plač, ktorý pripomína mačacie náročné mňaukanie alebo plač. Z tohto dôvodu bol syndróm nazvaný syndróm „plačiacej mačky“. Frekvencia syndrómu je pomerne vysoká pre delečné syndrómy - 1: 45 000. Bolo popísaných niekoľko stoviek pacientov, takže cytogenetika a klinický obraz tohto syndrómu boli dobre preštudované.

Cytogeneticky sa vo väčšine prípadov zistí delécia so stratou 1/3 až 1/2 dĺžky krátkeho ramena chromozómu 5. Strata celého krátkeho ramena alebo naopak nevýznamnej oblasti je zriedkavá. Pre rozvoj klinického obrazu syndrómu 5p nie je dôležitá veľkosť stratenej oblasti, ale špecifický fragment chromozómu. Za vznik kompletného syndrómu je zodpovedná len malá oblasť v krátkom ramene 5. chromozómu (5p15.1-15.2). Okrem jednoduchej delécie sa pri tomto syndróme našli aj ďalšie cytogenetické varianty: kruhový chromozóm 5 (samozrejme s deléciou zodpovedajúceho úseku krátkeho ramena); mozaikovitosť vymazaním; recipročná translokácia krátkeho ramena chromozómu 5 (so stratou kritickej oblasti) s iným chromozómom.

Klinický obraz 5p-syndrómu sa u jednotlivých pacientov značne líši z hľadiska kombinácie vrodených vývojových chýb orgánov. Najcharakteristickejší znak - "mačací plač" - je spôsobený zmenou hrtana (zúženie, mäkkosť chrupavky, zníženie epiglottis, nezvyčajné skladanie sliznice). Takmer všetci pacienti majú určité zmeny v mozgovej časti lebky a tváre: mesiačikovitá tvár, mikrocefália, hypertelorizmus, mikrogénia, epikantus, antimongoloidný rez očí, vysoké podnebie, plochý chrbát nosa (obr. 5.18 , 5,19). Ušné ušnice sú deformované a umiestnené nízko. Okrem toho existujú vrodené srdcové chyby a niekt

Ryža. 5.18. Dieťa s výraznými príznakmi syndrómu „mačacieho plaču“ (mikrocefália, mesačná tvár, epikantus, hypertelorizmus, široký plochý nos, nízko položené ušnice)

Ryža. 5.19. Dieťa s miernymi príznakmi syndrómu „mačacieho plaču“.

iných vnútorných orgánov, zmeny pohybového aparátu (syndaktýlia chodidiel, klinodaktýlia piateho prsta, talipes). Odhaľte svalovú hypotenziu a niekedy aj diastázu priamych brušných svalov.

Závažnosť jednotlivých znakov a klinický obraz ako celok sa mení s vekom. Takže "mačací plač", svalová hypotenzia, mesačná tvár s vekom takmer úplne zmizne a mikrocefália sa stáva zreteľnejším, psychomotorický nedostatočný rozvoj, strabizmus sa stáva zreteľnejším. Očakávaná dĺžka života pacientov s 5p- syndrómom závisí od závažnosti vrodených malformácií vnútorných orgánov (najmä srdca), závažnosti klinického obrazu ako celku, úrovne lekárskej starostlivosti a každodenného života. Väčšina pacientov zomiera v prvých rokoch, asi 10 % pacientov dosiahne 10 rokov. Existujú jednotlivé opisy pacientov vo veku 50 rokov a starších.

Vo všetkých prípadoch sa pacientom a ich rodičom ukáže cytogenetické vyšetrenie, pretože jeden z rodičov môže mať recipročnú vyváženú translokáciu, ktorá pri prechode štádiom meiózy môže spôsobiť vymazanie miesta

5r15,1-15,2.

Wolf-Hirschhornov syndróm (čiastočná monozómia 4p-)

Je to spôsobené deléciou segmentu krátkeho ramena chromozómu 4. Klinicky sa Wolf-Hirshhornov syndróm prejavuje početnými vrodenými vývojovými chybami, po ktorých nasleduje prudké oneskorenie fyzického a psychomotorického vývoja. Už in utero je zaznamenaná hypoplázia plodu. Priemerná telesná hmotnosť detí pri narodení z donoseného tehotenstva je asi 2000 g, t.j. prenatálna hypoplázia je výraznejšia ako u iných parciálnych monozómií. Deti s Wolff-Hirschhornovým syndrómom majú nasledovné príznaky (príznaky): mikrocefália, korakoidný nos, hypertelorizmus, epikantus, abnormálne ušnice (často s preaurikulárnymi záhybmi), rázštep pery a podnebia, anomálie očných buľv, antimongoloidný rez očí, malý

Ryža. 5.20. Deti s Wolff-Hirschhornovým syndrómom (mikrocefália, hypertelorizmus, epikantus, abnormálne ušnice, strabizmus, mikrogénia, ptóza)

cue ústa, hypospádia, kryptorchizmus, sakrálna jamka, deformita chodidiel a pod. (obr. 5.20). Spolu s malformáciami vonkajších orgánov má viac ako 50% detí malformácie vnútorných orgánov (srdce, obličky, gastrointestinálny trakt).

Životaschopnosť detí je výrazne znížená, väčšina zomiera pred dosiahnutím veku 1 roka. Bol opísaný iba 1 pacient vo veku 25 rokov.

Cytogenetika syndrómu je celkom charakteristická, ako mnohé delečné syndrómy. Asi v 80 % prípadov má proband deléciu časti krátkeho ramena 4. chromozómu a rodičia majú normálne karyotypy. Zostávajúce prípady sú spôsobené translokačnými kombináciami alebo kruhovými chromozómami, ale vždy dochádza k strate fragmentu 4p16.

Cytogenetické vyšetrenie pacienta a jeho rodičov je indikované na objasnenie diagnózy a prognózy zdravia budúcich detí, keďže rodičia môžu mať vyvážené translokácie. Frekvencia pôrodov detí s Wolff-Hirschhornovým syndrómom je nízka (1:100 000).

Syndróm parciálnej trizómie na krátkom ramene chromozómu 9 (9p+)

Ide o najbežnejšiu formu parciálnej trizómie (o takýchto pacientoch bolo publikovaných asi 200 správ).

Klinický obraz je rôznorodý a zahŕňa vnútromaternicové a postnatálne vývojové poruchy: retardáciu rastu, mentálnu retardáciu, mikrobrachycefáliu, antimongoloidnú štrbinu očí, enoftalmus (hlboko posadené oči), hypertelorizmus, zaoblenú špičku nosa, znížené kútiky úst, nízke -ležiace odstávajúce ušnice so sploštenou kresbou, hypoplázia (niekedy dysplázia) nechtov (obr. 5.21). Vrodené srdcové chyby boli zistené u 25 % pacientov.

Menej časté sú iné vrodené anomálie, ktoré sú spoločné pre všetky chromozomálne ochorenia: epikantus, strabizmus, mikrognatia, vysoko klenuté podnebie, sakrálny sínus, syndaktýlia.

Pacienti so syndrómom 9p+ sa rodia v termíne. Prenatálna hypoplázia je mierne vyjadrená (priemerná telesná hmotnosť novorodencov je 2900-3000 g). Životná prognóza je pomerne priaznivá. Pacienti sa dožívajú vysokého a vyššieho veku.

Cytogenetika syndrómu 9p+ je rôznorodá. Väčšina prípadov je výsledkom nevyvážených translokácií (familiárnych alebo sporadických). Boli opísané aj jednoduché duplikácie, izochromozómy 9p.

Ryža. 5.21. Syndróm trizómie 9p+ (hypertelorizmus, ptóza, epikantus, baňatý nos, krátky filter, veľké, nízko položené ušnice, hrubé pery, krátky krk): a - 3-ročné dieťa; b - žena 21 rokov

Klinické prejavy syndrómu sú rovnaké v rôznych cytogenetických variantoch, čo je celkom pochopiteľné, keďže vo všetkých prípadoch ide o trojitý súbor génov časti krátkeho ramena 9. chromozómu.

Syndrómy spôsobené mikroštrukturálnymi aberáciami chromozómov

Do tejto skupiny patria syndrómy spôsobené menšími deléciami alebo duplikáciami presne definovaných úsekov chromozómov do 5 miliónov bp. Podľa toho sa nazývajú mikrodelečné a mikroduplikačné syndrómy. Mnohé z týchto syndrómov boli pôvodne opísané ako dominantné ochorenia (bodové mutácie), ale neskôr sa pomocou moderných vysokorozlišovacích cytogenetických metód (najmä molekulárnych cytogenetických) zistila skutočná etiológia týchto ochorení. S využitím CGH na microarrays bolo možné detegovať delécie a duplikácie chromozómov až do jedného génu s priľahlými oblasťami, čo umožnilo nielen výrazne rozšíriť zoznam mikrodelečných a mikroduplikačných syndrómov, ale aj priblížiť sa

pochopenie genofenotypových korelácií u pacientov s mikroštrukturálnymi aberáciami chromozómov.

Práve na príklade dešifrovania mechanizmov vzniku týchto syndrómov možno vidieť vzájomné prenikanie cytogenetických metód do genetickej analýzy, molekulárno-genetických metód do klinickej cytogenetiky. To umožňuje dešifrovať povahu predtým nepochopiteľných dedičných chorôb, ako aj objasniť funkčné vzťahy medzi génmi. Je zrejmé, že vývoj mikrodelečných a mikroduplikačných syndrómov je založený na zmenách v dávke génov v oblasti chromozómu ovplyvneného prestavbou. Zatiaľ sa však nepodarilo zistiť, čo presne tvorí základ pre vznik väčšiny týchto syndrómov – absencia špecifického štruktúrneho génu alebo rozšírenejšej oblasti obsahujúcej viacero génov. Ochorenia, ktoré vznikajú v dôsledku mikrodelécií chromozómovej oblasti obsahujúcej niekoľko génových lokusov, sa navrhujú nazývať syndrómy susedných génov. Pre tvorbu klinického obrazu tejto skupiny ochorení je zásadne dôležitá absencia produktu viacerých génov postihnutých mikrodeléciou. Syndrómy susedných génov sú svojou povahou na hranici medzi mendelovskými monogénnymi ochoreniami a chromozomálnymi ochoreniami (obr. 5.22).

Ryža. 5.22. Veľkosti genómových preskupení pri rôznych typoch genetických chorôb. (Podľa Stankiewicza P., Lupski J.R. Architektúra genómu, preskupenia a genómové poruchy // Trendy v genetike. - 2002. - V. 18 (2). - S. 74-82.)

Typickým príkladom takejto choroby je Prader-Williho syndróm, ktorý je výsledkom mikrodelécie 4 miliónov bp. v oblasti q11-q13 na 15. chromozóme otcovského pôvodu. Mikrodelecia pri Prader-Williho syndróme ovplyvňuje 12 imprintovaných génov (SNRPN, NDN, MAGEL2 a množstvo ďalších), ktoré sú normálne exprimované iba z otcovského chromozómu.

Zostáva tiež nejasné, ako stav lokusu v homológnom chromozóme ovplyvňuje klinickú manifestáciu mikrodelečných syndrómov. Povaha klinických prejavov rôznych syndrómov je zjavne odlišná. Patologický proces u niektorých z nich prebieha inaktiváciou tumor supresorov (retinoblastóm, Wilmsove tumory), klinika iných syndrómov je spôsobená nielen deléciami ako takými, ale aj fenoménom chromozomálneho imprintingu a uniparentálnych disómií (Prader-Willi Angelmanove, Beckwith-Wiedemannove syndrómy). Klinické a cytogenetické charakteristiky mikrodelečných syndrómov sa neustále zdokonaľujú. Tabuľka 5.8 uvádza príklady niektorých syndrómov spôsobených mikrodeléciami alebo mikroduplikáciami malých fragmentov chromozómov.

Tabuľka 5.8. Prehľad syndrómov spôsobených mikrodeléciami alebo mikroduplikáciami chromozomálnych oblastí

Pokračovanie tabuľky 5.8

Koniec tabuľky 5.8

Väčšina mikrodelečných/mikroduplikačných syndrómov je zriedkavá (1:50 000 – 100 000 novorodencov). Ich klinický obraz je zvyčajne jasný. Diagnózu možno vykonať kombináciou symptómov. Avšak v súvislosti s prognózou zdravia budúcich detí v rodine, vrátane príbuzných

Ryža. 5.23. Langer-Gideonov syndróm. Viacnásobné exostózy

Ryža. 5.24. Chlapec s Prader-Williho syndrómom

Ryža. 5.25. Dievča s Angelmanovým syndrómom

Ryža. 5.26. Dieťa s DiGeorgeovým syndrómom

rodičov probanda, je potrebné vykonať cytogenetickú štúdiu s vysokým rozlíšením probanda a jeho rodičov.

Ryža. 5.27. Priečne zárezy na ušnom lalôčiku sú typickým príznakom Beckwith-Wiedemannovho syndrómu (označené šípkou)

Klinické prejavy syndrómov sa veľmi líšia v dôsledku rôzneho rozsahu delécie alebo duplikácie, ako aj v dôsledku rodičovskej príslušnosti k mikroreorganizácii - či už je dedená po otcovi alebo po matke. V druhom prípade hovoríme o imprintingu na chromozomálnej úrovni. Tento jav bol objavený v cytogenetickej štúdii dvoch klinicky odlišných syndrómov (Prader-Willi a Angelman). V oboch prípadoch je mikrodelécia pozorovaná na chromozóme 15 (sekcia q11-q13). Iba molekulárne cytogenetické metódy dokázali skutočnú povahu syndrómov (pozri tabuľku 5.8). Oblasť q11-q13 na chromozóme 15 dáva taký výrazný účinok

imprinting, že syndrómy môžu byť spôsobené uniparentálnymi dizómiami (obr. 5.28) alebo mutáciami s imprintingovým efektom.

Ako je vidieť na obr. 5.28, materská dizómia 15 spôsobuje Prader-Williho syndróm (pretože chýba oblasť q11-q13 chromozómu otca). Rovnaký účinok je vyvolaný deléciou toho istého miesta alebo mutáciou v otcovskom chromozóme s normálnym (biparentálnym) karyotypom. Presne opačná situácia sa pozoruje pri Angelmanovom syndróme.

Podrobnejšie informácie o architektúre genómu a dedičných ochoreniach spôsobených mikroštrukturálnymi poruchami chromozómov možno nájsť v rovnomennom článku od S.A. Nazarenko na CD.

Ryža. 5.28. Tri triedy mutácií pri Prader-Williho syndróme (PWV) a (SA) Angelman: M - matka; O - otec; ORD - uniparentálna dizómia

ZVÝŠENÉ RIZIKOVÉ FAKTORY PRE NARODENIE DETÍ S CHROMOZOMÁLNYMI OCHORENIAMI

V posledných desaťročiach sa mnohí výskumníci obrátili na príčiny chromozomálnych ochorení. Nebolo pochýb o tom, že k tvorbe chromozomálnych anomálií (chromozomálnych aj genómových mutácií) dochádza spontánne. Výsledky experimentálnej genetiky sa extrapolovali a predpokladala sa indukovaná mutagenéza u ľudí (ionizujúce žiarenie, chemické mutagény, vírusy). Skutočné dôvody výskytu chromozomálnych a genómových mutácií v zárodočných bunkách alebo v skorých štádiách vývoja embrya však ešte neboli rozlúštené.

Boli testované mnohé hypotézy nedisjunkcie chromozómov (sezónnosť, rasový a etnický pôvod, vek matky a otca, oneskorené oplodnenie, poradie narodenia, hromadenie v rodine, medikamentózna liečba matiek, zlozvyky, nehormonálna a hormonálna antikoncepcia, fluridíny, vírusové ochorenia u žien). Vo väčšine prípadov sa tieto hypotézy nepotvrdili, no genetická predispozícia k ochoreniu nie je vylúčená. Aj keď vo väčšine prípadov je nondisjunkcia chromozómov u ľudí sporadická, dá sa predpokladať, že je do určitej miery podmienená geneticky. Svedčia o tom nasledujúce skutočnosti:

Potomstvo s trizómiou sa opäť objavuje u tých istých žien s frekvenciou aspoň 1 %;

Príbuzní probanda s trizómiou 21 alebo inou aneuploidiou majú mierne zvýšené riziko, že budú mať aneuploidné dieťa;

Príbuzenstvo rodičov môže zvýšiť riziko trizómie u potomkov;

Frekvencia počatí s dvojitou aneuploidiou môže byť vyššia, ako sa predpokladalo podľa frekvencie individuálnej aneuploidie.

Vek matky je jedným z biologických faktorov, ktoré zvyšujú riziko nondisjunkcie chromozómov, aj keď mechanizmy tohto javu sú nejasné (tabuľka 5.9, obrázok 5.29). Ako je možné vidieť z tabuľky. 5.9, riziko, že sa narodí dieťa s chromozomálnym ochorením v dôsledku aneuploidie, postupne stúpa s vekom matky, ale najmä prudko po 35. roku. U žien nad 45 rokov končí každé 5. tehotenstvo narodením dieťaťa s chromozomálnym ochorením. Veková závislosť sa najzreteľnejšie prejavuje u triso-

Ryža. 5.29. Závislosť frekvencie chromozomálnych abnormalít od veku matky: 1 - spontánne potraty u registrovaných tehotenstiev; 2 - celková frekvencia chromozomálnych abnormalít v II trimestri; 3 - Downov syndróm v II trimestri; 4 - Downov syndróm medzi živonarodenými deťmi

mi 21 (Downova choroba). Pri aneuploidiách na pohlavných chromozómoch na veku rodičov buď vôbec nezáleží, alebo je jeho úloha veľmi nepodstatná.

Tabuľka 5.9. Závislosť frekvencie narodenia detí s chromozomálnymi ochoreniami od veku matky

Na obr. 5.29 ukazuje, že s vekom sa zvyšuje aj frekvencia samovoľných potratov, ktorá sa do veku 45 rokov zvyšuje 3-krát a viac. Túto situáciu možno vysvetliť tým, že spontánne potraty sú z veľkej časti (až 40 – 45 %) spôsobené chromozomálnymi abnormalitami, ktorých frekvencia je závislá od veku.

Vyššie uvedené boli zohľadnené faktory zvýšeného rizika aneuploidie u detí od karyotypicky normálnych rodičov. V skutočnosti z mnohých predpokladaných faktorov sú iba dva relevantné pre plánovanie tehotenstva, alebo skôr sú silnými indikáciami pre prenatálnu diagnostiku. Ide o narodenie dieťaťa s autozomálnou aneuploidiou a vekom matky nad 35 rokov.

Cytogenetická štúdia u manželských párov odhaľuje karyotypické rizikové faktory: aneuploidia (hlavne v mozaikovej forme), Robertsonove translokácie, vyvážené recipročné translokácie, kruhové chromozómy, inverzie. Zvýšené riziko závisí od typu anomálie (od 1 do 100 %): napríklad ak má jeden z rodičov homológne chromozómy zapojené do Robertsonovej translokácie (13/13, 14/14, 15/15, 21/21, 22/22), potom nositeľ takýchto prestavieb nemôže mať zdravé potomstvo. Tehotenstvo sa skončí buď samovoľnými potratmi (vo všetkých prípadoch translokácií 14/14, 15/15, 22/22 a čiastočne trans-

lokality 13/13, 21/21), alebo narodenie detí s Patauovým syndrómom (13/13) alebo Downovým syndrómom (21/21).

Boli zostavené tabuľky empirického rizika na výpočet rizika, že dieťa bude mať chromozomálne ochorenie v prípade abnormálneho karyotypu u rodičov. Teraz o ne takmer nie je núdza. Metódy prenatálnej cytogenetickej diagnostiky umožnili prejsť od hodnotenia rizika k stanoveniu diagnózy u embrya alebo plodu.

KĽÚČOVÉ SLOVÁ A POJMY

izochromozómy

Imprinting na chromozomálnej úrovni

História objavenia chromozomálnych chorôb

Klasifikácia chromozomálnych chorôb

Prstencové chromozómy

Feno- a karyotypová korelácia

Mikrodelečné syndrómy

Bežné klinické znaky chromozomálnych chorôb

Uniparentálne dizómie

Patogenéza chromozomálnych chorôb

Indikácie pre cytogenetickú diagnostiku

Robertsonove translokácie

Vyvážené recipročné translokácie

Typy chromozomálnych a genómových mutácií

Rizikové faktory chromozomálnych ochorení

Chromozomálne abnormality a spontánne potraty

Čiastočná monozómia

Čiastočná trizómia

Frekvencia chromozomálnych ochorení

Účinky chromozomálnych abnormalít

Baranov V.S., Kuznecovová T.V. Cytogenetika ľudského embryonálneho vývoja: vedecké a praktické aspekty. - Petrohrad: Vedecká literatúra, 2007. - 640 s.

Ginter E.K. Lekárska genetika. - M.: Medicína, 2003. -

445 s.

Kozlová S.I., Demiková N.S. Dedičné syndrómy a lekárske genetické poradenstvo: príručka atlasu. - 3. vyd., dod. a prepracované. - M.: T-in vedecké publikácie KMK; Autorská akadémia, 2007. - 448 s.: 236 ill.

Nazarenko S.A. Variácie chromozómov a ľudský vývoj. - Tomsk: Vydavateľstvo Tomskej štátnej univerzity, 1993. -

200 s.

Prokofieva-Belgovskaya A.A. Základy humánnej cytogenetiky. - M.: Medicína, 1969. - 544 s.

Puzyrev V.P., Stepanov V.A. Patologická anatómia ľudského genómu. - Novosibirsk: Nauka, 1997. - 223 s.

Smirnov V.G. Cytogenetika. - M.: Vyššia škola, 1991. - 247 s.

Schéma štruktúry chromozómu v neskorej profáze-metafáze mitózy. 1 chromatid; 2 centroméry; 3 krátke rameno; 4 dlhé rameno ... Wikipedia

I Medicine Medicína je systém vedeckých poznatkov a praxe zameraný na upevňovanie a udržanie zdravia, predlžovanie ľudského života, prevenciu a liečbu ľudských chorôb. Na splnenie týchto úloh M. študuje štruktúru a ... ... Lekárska encyklopédia

Odvetvie botaniky zaoberajúce sa prirodzenou klasifikáciou rastlín. Inštancie s mnohými podobnými vlastnosťami sú spojené do skupín nazývaných druhy. Tigrie ľalie sú jeden druh, biele ľalie sú iné a tak ďalej. Vzájomne podobné pohľady ...... Collierova encyklopédia

ex vivo genetická terapia- * génová terapia ex vivo * génová terapia ex vivo génová terapia založená na izolácii cieľových buniek pacienta, ich genetickej modifikácii v kultivačných podmienkach a autológnej transplantácii. Genetická terapia pomocou zárodočných ...... genetika. encyklopedický slovník

Zvieratá, rastliny a mikroorganizmy sú najčastejšími objektmi genetického výskumu.1 Acetabularia acetabularia. Rod jednobunkových zelených rias triedy sifón, vyznačujúci sa obrovským jadrom (do priemeru 2 mm) presne ... ... Molekulárna biológia a genetika. Slovník.

Polymér- (Polymér) Definícia polyméru, typy polymerizácie, syntetické polyméry Informácie o definícii polymérov, typy polymerizácie, syntetické polyméry Obsah Obsah Definícia Historické pozadie Veda o polymerizácii Typy… … Encyklopédia investora

Zvláštny kvalitatívny stav sveta je možno nevyhnutným krokom vo vývoji vesmíru. Prírodne vedecký prístup k podstate života je zameraný na problém jeho vzniku, jeho materiálnych nosičov, na rozdiel medzi živými a neživými, na evolúciu ... ... Filozofická encyklopédia

Ľudský genóm: Encyklopédia napísaná štyrmi písmenami Vjačeslav Zalmanovič Tarantul

Chromozóm 5

Chromozóm 5

Väčšina génov na tomto chromozóme je sústredená v dvoch oblastiach dlhého ramena a jednej oblasti krátkeho ramena smerom k jeho koncu. Okolo centroméry sú dve oblasti obohatené o útržky. S génmi na 5. chromozóme sa spája množstvo závažných ochorení: megaloplastická anémia, kolorektálny karcinóm, kapilárny hemangióm, rohovková dystrofia, autozomálne dominantná hluchota, Gardnerov syndróm, Hirschsprungova choroba, ketoacytóza, akútna promyelocytová leukémia, astma, svalová dystrofia atď.