Možná jste o tom někdy slyšeli chromozomální abnormalityZvláště pokud se ve vašem nejbližším okolí vyskytne konkrétní případ, lépe pochopíte, o co jde a jak může ovlivnit rodinu. Tyto variace v počtu nebo struktuře chromozomů mohou ovlivnit vývoj těhotenství, na zdraví dítěte a v některých případech i na plodnost páru.
Ale pokud jste nikdy nepoznali případ a osoba s chromozomálními abnormalitami Pokud jste se o nich nikdy nevěděli, je normální mít otázky nebo dokonce určité obavy, zvláště pokud uvažujete o dětech nebo již jste těhotná. Níže naleznete velmi podrobné vysvětlení v co nejjasnějším jazyce, abyste pochopili, co to je, proč se vyskytují, jaké typy existují, jak se detekují a kteří specialisté vám mohou pomoci.
Chromozomální abnormality
Chromozomální abnormality jsou ty, které se vyskytují v důsledku změna v chromozomech Během tvorby reprodukčních buněk (vajíček a spermií), během oplodnění nebo v prvních buněčných děleních embrya. Pokud v tomto procesu dojde k chybě, může se změnit normální počet chromozomů nebo se může změnit jejich struktura.
Pokud zárodečné buňky (vajíčko nebo spermie) obsahují nějakou chybu ve své informaci, budou mutace přítomny ve všech buňkách organismu vzniklých spojením těchto gamet. Mutace je tedy dědičná a přenáší se z generace na generaci.Ne vždy se však projevuje stejnými klinickými projevy, protože záleží na typu změny a zúčastněných genech.
Tyto chromozomální abnormality se dělí hlavně na dva hlavní typy: změny v počtu chromozomů o strukturální změny v chromozomech. V první skupině je nejznámějším a nejčastějším onemocněním trizomie chromozomu 21 neboli Downův syndrom a další vzácnější onemocnění, jako je trizomie chromozomu 18 neboli Edwardsův syndrom, nebo trizomie chromozomu 13 neboli Patauův syndrom.
Pokud jde o strukturální změny chromozomu, mohou být účinky velmi rozmanité: od závažných a vzácných onemocnění až po situace, kdy se nosič neprojevuje. žádné zdravotní problémy a ovlivněna je pouze jejich plodnost. Mezi nejčastější onemocnění patří mimo jiné: syndrom Cri du cat, Prader-Williho syndrom a Angelmanův syndrom. Toto téma nyní probereme mnohem podrobněji s konkrétními příklady.
Co je to chromozom?
Chromozomy jsou struktury složené z DNA a proteiny které obsahují lidské geny. Každý gen je jako malá instrukce, která říká našemu tělu, jak se má vyvíjet a jaké funkce má vykonávat. Chromozomy řídí mnoho fyzikálních a zdravotních charakteristikPřispívají k barvě vlasů, typu pleti, krevní skupině nebo k tomu, zda je člověk více či méně náchylný k rozvoji určitých onemocnění.
Při barvení a prohlížení pod mikroskopem se chromozomy jeví jako vlákna se světlými a tmavými „pruhy“. Tyto pruhy se používají jako reference pro lokalizaci specifických genů. Mnoho chromozomů má dva segmenty známé jako ramena, oddělené centrální oblastí zvanou centromera: kratší rameno se nazývá „p“ a delší „q“. Toto uspořádání je důležité pro pochopení strukturální chromozomální změny, protože mnoho z nich je popsáno podle paže (poq) a postižené oblasti.
Tělo se skládá z jednotlivých jednotek zvaných buňky a existuje mnoho různých typů buněk (kožní buňky, jaterní buňky, krevní buňky, nervové buňky atd.). Všechny buňky, s několika výjimkami, jako jsou zralé červené krvinky, mají strukturu zvanou jádro a právě v něm jsou uspořádány a zabaleny chromozomy.
Po celé století vědci studovali chromozomy jejich pozorováním pod mikroskopem. K jejich pozorování bylo nutné je obarvit a vyfotografovat. Úplný obraz 46 chromozomů člověka, uspořádaných podle velikosti a v párech, se nazývá chromozom. karyotypTato mapa chromozomů nám umožňuje zjistit, zda nějaký chromozom chybí nebo je nadbytečný, nebo zda je jeho struktura změněna.
V současné době existují kromě mikroskopického pozorování i modernější techniky, které porovnávají DNA osoby s normálním referenčním vzorkem. Tyto techniky umožňují detekci malé úpravy které nejsou u klasického karyotypu vždy patrné, což rozšiřuje diagnostické možnosti.
Kolik chromozomů máme?
Typický počet chromozomů v lidské buňce je 46 chromozomůOrganizováno do 23 párů s odhadovaným celkovým počtem 20 000 až 25 000 genů. Jedna sada 23 chromozomů je zděděna z matčina vajíčka a druhá sada 23 chromozomů je zděděna z otcovy spermie, takže výsledné embryo má opět 46 chromozomů.
Z těchto 23 párů chromozomů se prvních 22 párů nazývá autozomy a poslední pár je tvořen pohlavní chromozomyPohlavní chromozomy určují pohlaví člověka: ženy mají dva chromozomy X (XX) a muži mají jeden chromozom X a jeden chromozom Y (XY). Matka a otec přispívají k souboru 22 autosomů a k pohlavnímu chromozomu.takže konečná kombinace je pro každého jednotlivce jedinečná.
Tělesné buňky obvykle obsahují 23 párů chromozomů, celkem tedy 46, a nazývají se diploidní buňkyBěhem tvorby vajíček a spermií (reprodukčních buněk nebo gamet) se však počet chromozomů snižuje na polovinu, což vede k buňkám s 23 chromozomy, nazývaným haploidní buňky. Tato rovnováha je nezbytná pro to, aby po spojení vajíčka a spermie mělo embryo správný počet chromozomů.
Pokud dojde ke změně počtu chromozomů oproti obvyklým 46, mluvíme o aneuploidieTyto odchylky mohou způsobit problémy v růstu, vývoji a fungování různých tělesných systémů nebo dokonce způsobit, že těhotenství nepokračuje.
Chromozomální abnormality
Existuje mnoho typů chromozomálních abnormalit, v současnosti je však lze rozdělit do dvou základních skupin: numerické anomálie y strukturální anomálieKaždý typ má jiné příčiny a následky a u každého člověka se může projevovat velmi variabilním způsobem.
Navíc stejná změna ne vždy postihuje všechny buňky v těle. Někdy má chromozomální abnormalitu pouze určité procento buněk a zbytek je normální; v těchto případech hovoříme o chromozomální mozaikyMozaicismus může zmírnit průběh onemocnění nebo způsobit, že jeho projevy budou atypické.
Numerické anomálie
V numerických anomáliích má člověk více nebo méně chromozomů obvyklých. Když jeden z chromozomů v páru chybí, je to známé jako monosomiePokud se v páru nachází jeden chromozom navíc, tento stav se nazývá trisomiePokud postihují pouze některé specifické chromozomy, jsou tyto variace obvykle slučitelné se životem; pokud postihují všechny chromozomy, obvykle nikoli.
Velmi častou formou aneuploidie je trisomie, což je přítomnost jednoho chromozomu navíc v buňkách. Lidé s trizomií mají ve svých buňkách tři kopie určitého chromozomu místo normálních dvou. Downův syndrom (také známá jako trizomie 21) je jasným příkladem stavu způsobeného trizomií.
Jak již bylo zmíněno na začátku, Downův syndrom se vyznačuje kombinací fyzických rysů a určitých kognitivních obtíží. Je běžné, že se vyskytuje vývojové zpožděníS Downovým syndromem se pojí potíže s učením, charakteristický vzhled obličeje, hypotonie (nedostatek svalového tonu) v dětství, sklon k širšímu nebo vyplazenému jazyku a zvýšené riziko určitých zdravotních problémů. Osoba s Downovým syndromem má tři kopie chromozomu 21 místo dvou; z tohoto důvodu je tento stav také známý jako trizomie 21.
Dalšími příklady trisomií jsou Edwardsův syndrom (trisomie 18) a Patauův syndrom (Trisomie 13). Tyto abnormality jsou často spojeny s významnými vrozenými vadami a delikátnější prognózou. Mnoho těhotenství s těmito trizomiemi se během těhotenství spontánně ztratí kvůli závažnosti chromozomální abnormality.
V případě monosomií je jedním z nejznámějších příkladů Turnerův syndromU tohoto syndromu má žena v každé buňce pouze jeden chromozom X (45,X) místo dvou pohlavních chromozomů. Tento syndrom je často spojen s nízkým vzrůstem, abnormalitami vývoje vaječníků, obtížemi se spontánním početím a někdy i s dalšími zdravotními problémy, jako jsou srdeční vady.
Existují také numerické změny, které ovlivňují pohlavní chromozomy, jako například Klinefelterův syndrom (47,XXY, další chromozom X u mužů), karyotyp XYY nebo XXX, který může souviset s reprodukčními obtížemi, některými specifickými fyzickými vlastnostmi nebo problémy s učením různé intenzity.
Ve vzácných případech mohou mít některé buňky kompletní sady dalších chromozomůBuňky s jednou sadou chromozomů navíc (celkem 69 chromozomů) se nazývají triploidní a buňky se dvěma sadami navíc (92 chromozomů) se nazývají tetraploidní. Pokud jsou tyto abnormality přítomny ve všech buňkách embrya, jsou obecně neslučitelné se životem a často vedou k časnému potratu.
V některých případech dochází ke změně počtu chromozomů pouze v určitých buňkách. Když se buňky jedince liší ve svém chromozomálním složení, je to známé jako chromozomální mozaikyK tomu dochází v důsledku chyby v buněčném dělení v jiných buňkách než ve vajíčkách a spermiích, tj. po oplodnění. Příkladem je mozaikový Turnerův syndrom, kde některé buňky mají chromozomy 45 X a jiné mají normálních 46 chromozomů. Mozaičnost obvykle vede k variabilnějším a někdy i mírnějším klinickým projevům.
Strukturální anomálie
U strukturálních abnormalit může být struktura chromozomu změněna několika způsoby. Tyto změny mohou vést k ztráta nebo zisk genetického materiálunebo změny v uspořádání genů bez zjevné ztráty informace. V závislosti na tom, zda se materiál ztrácí nebo získává, mohou být důsledky pro zdraví nositele více či méně významné.
Tyto strukturální abnormality se mohou v embryu vyskytnout spontánně (de novo) nebo být zděděny od jednoho z rodičů. Dále mohou být přítomny ve všech buňkách nebo pouze v některých z nich (mozaicismus). V mnoha případech vyvážená strukturální změna u jednoho z rodičů nezpůsobuje příznaky, ale může ovlivnit embryo. Zvyšuje to riziko potratů. nebo dětí s poruchou rovnováhy.
Hlavní strukturální změny jsou:
- VymazáníČást chromozomu chybí nebo byla odstraněna. To naznačuje ztráta genetického materiálua důsledky závisí na zapojených genech. Příklad: Syndrom Cri du chat, způsobený ztrátou fragmentu krátkého raménka chromozomu 5 (5p).
- DuplikaceČást chromozomu se duplikuje, což vede k nadbytečnému genetickému materiálu. Tento nadbytek kopií některých genů může také změnit vývoj a funkci organismu.
- TranslokaceČást jednoho chromozomu je přenesena na jiný chromozom. Existují dva hlavní typy translokací:
- Reciproční translokaceDochází k výměně segmentů dvou různých chromozomů. I když může být zachován veškerý genetický materiál, nové uspořádání může u potomků způsobit problémy.
- Robertsonova translokaceV tomto stavu se jeden celý chromozom sloučí s jiným v centromeře, čímž se počet chromozomů sníží ze 46 na 45, ale obecně bez významné ztráty materiálu. Nositelé jsou obvykle zdraví, i když mají vyšší riziko, že budou mít děti s chromozomální nerovnováhou.
- InvesticeČást chromozomu se odlomí a znovu se spojí, ale v opačném směru. Vznikne tak variace v uspořádání genůPokud centromera není zahrnuta v invertovaném segmentu, je inverze paracentrická; pokud ano, je pericentrická. Nositelé jsou obvykle zdraví, ale tyto inverze mohou způsobit reprodukční problémy.
- PrstenyČást chromozomu se odlomí a konce se sloučí, čímž vytvoří kruh nebo prstenec. K tomu může dojít se ztrátou genetického materiálu nebo bez ní a klinické projevy se budou lišit v závislosti na postižených genech.
Strukturální změny s zisk nebo ztráta genetického materiálu Tyto změny mají často fenotypové důsledky (pozorovatelné charakteristiky), které mohou způsobit malformace, mentální postižení, poruchy autistického spektra nebo jiné zdravotní problémy. Naproti tomu ty, které nezahrnují změnu celkového množství genetického materiálu, ale spíše jeho uspořádání, často nemají žádný klinický vliv na nositelku, ale mohou způsobit opakované potraty nebo potíže s dosažením úspěšného těhotenství.
Co přesně je chromozomální změna a jaké má následky?
Chromozomální změna je jakákoli odchylka od počet nebo normální struktura chromozomůTyto variace jsou zodpovědné za mnoho chromozomálních onemocnění a významnou část vrozených vad, potratů a některých problémů s plodností.
Důsledky se mohou pohybovat od závažných klinických stavů, detekovatelných od narození nebo dokonce během těhotenství, až po velmi mírné nebo asymptomatické změny, které se objeví až při provedení testů. genetické testování kvůli reprodukčnímu problému nebo přítomnosti jiného postiženého člena rodiny. Někteří lidé mohou být nositeli vyvážené nerovnováhy a nevykazovat žádné příznaky, ale hrozí jim, že svým dětem předají nevyváženou verzi.
Mezi nejznámější chromozomální abnormality patří:
- Downův syndrom nebo trisomie 21.
- Edwardsův syndrom nebo trisomie 18.
- Patauův syndrom nebo trisomie 13.
- Syndrom plačtivosti (delece 5p).
- Wolfův-Hirschhornův syndrom (delece 4p).
- Jacobsenův syndrom (delece 11q).
- Klinefelterův syndrom (extra chromozom X u mužů, 47,XXY).
- Turnerův syndrom (monosomie X u žen, 45,X).
- Abnormality pohlavních chromozomů, jako např. XYY o XXX.
Mnoho z těchto onemocnění nelze vyléčit ani napravit, jakmile jsou přítomna u plodu, ale je k dispozici stále více zdrojů, jak je léčit. detekovat a předcházet přenos chromozomálních abnormalit v embryu, zejména při použití technik asistované reprodukce.
Proč se vyskytují chromozomální abnormality
Většina chromozomálních abnormalit se vyskytuje, protože problém má původ ve vajíčku nebo spermii v době oplodnění nebo krátce po oplodnění vajíčka. Pokud se problém vyskytne ve vajíčku nebo spermii, abnormalita bude přítomna v každé buňce těla dítěte. Naproti tomu, pokud k chybě dojde po oplodnění, může být výsledkem... mozaicismus, s některými normálními buňkami a jinými pozměněnými.
Chromozomální abnormality mohou být zděděny od rodičů nebo nové v jednotlivci (de novo). Z tohoto důvodu se při narození dítěte s chromozomální abnormalitou obvykle doporučuje studovat karyotyp rodičů, aby se zjistilo, zda je některý z nich nositelem vyvážené změny, která mohla být přenesena.
Chromozomální abnormality se obvykle vyskytují, když dojde k chybě v buněčné děleníExistují dva základní typy buněčného dělení:
- MitózaPůvodní buňka se dělí na dvě dceřiné buňky, každá s 46 chromozomy. Toto je proces, kterým rosteme a obnovujeme tkáně.
- meiosisProces, kterým se tvoří vajíčka a spermie. Výsledné buňky mají poloviční počet chromozomů (23 místo 46), takže když se spojí při oplodnění, obnoví se normální počet.
Během meiózy se někdy vyskytují chyby, tzv. chyby nedisjunkceTyto chyby způsobují, že dceřiné buňky dostávají příliš mnoho nebo příliš málo chromozomů. Jsou častou příčinou aneuploidií, jako jsou trisomie a monosomie.
Mohou existovat i další faktory, které zvyšují riziko chromozomálních abnormalit, jako například... pokročilý věk matkyS postupem let se může kvalita vajíček ovlivnit, což zvyšuje pravděpodobnost chyb v buněčném dělení. Svou roli mohou hrát i další faktory prostředí nebo zdraví, i když v mnoha případech není konkrétní příčina zjištěna.
Kromě toho se v buňkách mohou objevit určité změny v počtu nebo struktuře chromozomů nereprodukční (somatických buněk) po celý život, jak se to děje u mnoha typů rakoviny. V těchto případech nejsou chromozomální změny zděděny, ale získány během tvorby nebo progrese nádoru.
Chromozomální abnormality a problémy s plodností
Páry s reprodukčními poruchami představují vyšší prevalence chromozomálních abnormalit než u běžné populace. To znamená, že v některých případech mohou potíže s dosažením těhotenství nebo opakované potraty souviset s abnormalitou karyotypu jednoho z partnerů.
Numerické poruchy, jako je Klinefelterův syndrom nebo Turnerův syndrom, nebo vyvážené strukturální změny (inverze, translokace atd.) mohou být spojeny s nízkou kvalitou spermatu u mužů, selháním implantace embrya nebo opakovanými potraty u žen, a to jak u spontánních těhotenství, tak po léčbě in vitro fertilizací.
V závislosti na typu změny, kterou rodič má, bude určité procento jeho embryí nositel nevyvážené chromozomální alterace To může vést k zástavě vývoje, selhání implantace po transferu nebo potratu. Z tohoto důvodu se v asistované reprodukci stále častěji používají preimplantační genetické diagnostické techniky k výběru chromozomálně normálních (euploidních) embryí.
Testy k detekci chromozomálních abnormalit
Existují různé testy, které zjišťují, zda je daná osoba nositelem... chromozomální abnormalita nebo pokud embryo či plod vykazuje některou z těchto abnormalit. Základním vyšetřením je analýza karyotypu, ale současná technologie zahrnuje přesnější a specifičtější testy.
Klasické genetické testování je založeno na krevní test vyšetřit krevní buňky v laboratoři a pozorovat uspořádání chromozomů pod mikroskopem. Tento test se nazývá analýza cariotipa a umožňuje identifikaci středních nebo velkých numerických a strukturálních anomálií.
Kromě karyotypizace byly vyvinuty techniky, které nevyžadují přímou mikroskopickou vizualizaci. Tyto testy porovnávají DNA pacienta s referenčním vzorkem a používají se k detekci menší úpravy v genetickém materiálu. Některé z těchto technik se používají jak v postnatálních studiích, tak v kontextu těhotenství a asistované reprodukce.
V prenatální oblasti v současné době existuje neinvazivní test pro matku i dítě, který analyzuje fetální DNA v mateřské krvi Tento test lze provádět od prvních týdnů těhotenství. Umožňuje lékařům odhadnout riziko určitých chromozomálních abnormalit v těhotenství, jako jsou například nejčastější trizomie.
V asistované reprodukci a oplodnění in vitro se používá tzv. Preimplantační genetické testování (PGT, preimplantační genetický test), který umožňuje studium chromozomů embrya před jeho přenosem do dělohy:
- PGT-A (pro aneuploidie): studium počtu chromozomů, velmi užitečné pro výběr euploidních embryí a snížení rizika potratu nebo numerických chromozomálních onemocnění.
- PGT-SR (Pro strukturální abnormality): Tento test je určen pro páry, u kterých má jeden z rodičů vyváženou strukturální abnormalitu. Cílem je vyřadit embrya s nevyváženými verzemi této abnormality.
- PGT-M (u monogenních onemocnění): ačkoli se nejedná o chromozomální onemocnění v užším slova smyslu, používá se k prevenci přenosu onemocnění způsobeného jediným genem, jako je cystická fibróza nebo hemofilie.
Mnoho center asistované reprodukce využívá technologie masivní sekvenování (NGS) k provedení těchto studií, což umožňuje podrobnou analýzu veškerého chromozomálního materiálu embrya a výběr těch embryí, která jsou považována za zdravější a s vyšší pravděpodobností úspěšného těhotenství.
S jakým specialistou se mám poradit a jaká je k dispozici podpora?
Pokud existuje podezření na chromozomální abnormalitu nebo je diagnostikována, je nezbytná konzultace s odborníkem. specialista v genetice nebo na genetické poradenství. Tito odborníci jsou vyškoleni k interpretaci testů, srozumitelnému vysvětlení typu změny, jejích důsledků a rizika recidivy v budoucích těhotenstvích.
Genetik může také poskytnout poradenství ohledně reprodukční možnosti Dostupné testy, jako například PGT-A, PGT-SR nebo PGT-M v případech oplodnění in vitro, nebo vhodnost provedení testů u dalších členů rodiny. Ve složitých situacích spolupracujeme s gynekology, pediatry, specialisty na reprodukční medicínu a dalšími zdravotnickými pracovníky.
Kromě lékařské podpory mnoho rodin nachází kontakt s sdružení pacientů a specifické podpůrné skupiny pro každý syndrom, kde si mohou sdílet zkušenosti, řešit praktické pochybnosti a získávat aktuální informace o vzdělávacích, sociálních a zdravotních zdrojích.
Pochopení chromozomálních abnormalit a jejich dopadů pomáhá rodinám činit informovaná rozhodnutí, zmírňovat neopodstatněné obavy a přistupovat ke každému těhotenství s co nejlepšími informacemi. Přestože mnoho z těchto onemocnění je nevyléčitelných, pokroky v diagnostice, asistované reprodukci a lékařské a sociální podpoře poskytují rodinám nástroje k plánování, prevenci, pokud je to možné, a vhodné podpoře dětí i dospělých žijících s chromozomální abnormalitou.