Какие бывают хромосомные болезни?

Нередко мы слышим по телевизору о детях или взрослых с хромосомными или генетическими болезнями, аномалиями. И всегда возникает закономерный вопрос – откуда берутся такие болезни и почему для их лечения нужны такие большие средства?

В чем особенности данных болезней и можем ли мы предотвратить их, провести профилактику поломок в генах или хромосомах?

Хромосомные и генные болезни: откуда они?

Еще с курса школьной биологии мы помним, что у человека в каждой клетке есть хромосомы и гены, основные носители всей информации обо всех процессах, происходящих в теле.

Хромосомы – это внутриклеточные структуры, расположенные в ядре, которые являются комбинацией из генов человека. А ген представляет собой комбинацию из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и содержит код для конкретного белка, который необходим для определенных клеток. Другими словами, в генах записана программа для сборки тех или иных белков, которые руководят процессами метаболизма.

Каждая живая человеческая клетка, за исключением сперматозоидов у мужчины или яйцеклеток у женщины, имеет всего 23 пары хромосом, что в общей сложности дает 46 хромосом. Сперматозоиды и яйцеклетки имеют только единственную от каждой из пар хромосом, на общую сумму 23 штуки. Каждая хромосома содержит от нескольких сотен до десяти и более тысяч генов.

Половые хромосомы это одна из 23 пар хромосом. У каждого из нас в клетке имеется 2 половые хромосомы, называемые X и Y. Женщины имеют две одинаковые Х-хромосомы (ХХ), а мужчины обычно имеют одну Х- и одну Y-хромосому (XY).

Основу генов и хромосом составляет ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), другими словами это наш основной генетический материал в каждой клетке. Он содержится в хромосомах внутри клеточного ядра и митохондрий. Молекула ДНК представляет собой длинную двойную спираль с перемычками, напоминающую веревочную лестницу.

В ДНК всего две нити, состоящие из молекул сахара (дезоксирибоза) и фосфата, они связаны с парами из четырех молекул, называемых основаниями, которые образуют ступеньки лестницы. Эти основания, собираются в строго определенном порядке: аденин соединяется с тимином, а гуанин с цитозином. Каждая пара оснований удерживается водородной связью. Ген состоит из последовательности оснований.

Последовательности из трех оснований кодируют одну аминокислоту (аминокислоты являются строительными блоками белков) или другую информацию. Если структура цепочки ДНК изменяется, пусть даже в одном маленьком участке, это грозит серьезными проблемами для тела. Могут пострадать один или несколько генов – это будет генетическая аномалия или болезнь.

Кроме того, может поломаться целая хромосома – это будет хромосомная аномалия. Теперь обсудим подробнее, что это такое.

Поломки хромосом могут повлиять на любую хромосому, включая половые. Нарушения в хромосомах могут быть в двух вариантах:

• Количество хромосом (больше или меньше нормы)
• Структура хромосом (нарушается их строение).

Серьезные аномалии могут быть видны под микроскопом, если проводится анализ хромосом или кариотипирование. Если это дефекты генов, проводится более сложное исследование и анализы.

Аномалии хромосом у ребенка могут быть унаследованы от родителей во время зачатия или могут возникать спонтанно, когда клетки зародыша начинают делиться. Наиболее распространенные:

• Анеуплоидия. Это означает, что в ядре клеток обнаруживается больше или меньше хромосом, чем нужно – 45 или 47, реже еще больше ил меньше. Примеры включают в себя:
• Синдром Дауна (трисомия 21). Клетки содержат 3 копии 21-й хромосомы.
• Синдром Тернера. Одна из 2 половых хромосом не переносится. Это оставляет в клетках только одну Х-хромосому, и определяется 45 полных хромосом вместо 46.
• Делеция. Это когда часть хромосомы или часть кода ДНК отсутствует. Кусок генетического материала вырван, потерян или вырезан при мутации.
• Инверсия. Это происходит, когда хромосома ломается и часть ее поворачивается на 180 градусов и снова присоединяется. Инверсии могут передаваться в семьях из поколения в поколение, но они могут вызывать или не вызывать врожденные дефекты.

Кольцевые хромосомы – это ситуация, когда концы хромосомы присоединены к друг к другу, образуя кольцо. Этот дефект может быть семейным. Они могут или не могут вызвать проблемы со здоровьем.

• Транслокация. Это когда хромосомный сегмент перестраивается из одного места в другое. Это может произойти либо внутри одной хромосомы, либо кусочек может перейти в другую хромосому. Есть 2 типа:

1. Сбалансированное перемещение. Это когда ДНК в равной степени обмениваются между хромосомами. Никакая ДНК не потеряна или не добавлена.
2. Робертсоновская транслокация. Это сбалансированная транслокация, в которой одна хромосома соединяется с концом другой. И получается, что у одной хромосомы больше генов, а у другой их не хватает.

• Мозаицизм. Это когда человек имеет несколько разных наборов хромосом в некоторых клетках. Одни могут быть совершенно здоровыми, у части других могут быть аномалии.

Небольшие изменения (мутации) могут происходить в конкретном гене. Эти изменения не влияют на структуру хромосом и, следовательно, не могут быть видны при анализе кариотипа или других хромосомных тестов. Требуется более конкретное генетическое тестирование.

Некоторые мутации в гене не вызывают проблем, а некоторые вызывают неопасные изменения (например, цвета волос или кожи) или только легкие проблемы. Другие мутации вызывают серьезные расстройства, такие как серповидноклеточная анемия, муковисцидоз или мышечная дистрофия. Все чаще ученые-медики находят конкретные генетические причины детских болезней.

Считается, что ведущая причина подобных болезней – это мутации (изменения ниток ДНК под влиянием различных факторов). Остается неясным, как происходит большинство мутаций. Считается, что большинство из них появляются спонтанно, когда клетки делятся и ДНК также делится, но с ошибками в дублировании информации.

Некоторые вещества или соединения в окружающей среде способны повредить ядро клетки и вызвать мутации в генах. Эти вещества называются мутагенами. К ведущим из мутагенов относят радиацию, ультрафиолетовое излучение и некоторые лекарства, химические вещества. Они могут вызывать некоторые виды рака (он связан с дефектами в ДНК) и врожденные дефекты.

Мутация, которая влияет на гены в сперматозоидах или яйцеклетке, может передаваться от родителя к ребенку. Мутация, которая влияет на гены в других клетках, может вызвать заболевание, которое не передается детям (потому что сперматозоиды или яйцеклетка не поражены).

Наличие двух копий ненормального гена может привести к серьезным заболеваниям или состояниям, таким как муковисцидоз или болезнь Тея-Сакса.

Хромосомы и гены человека можно исследовать и определить, где конкретно имеется дефект – в хромосоме или в определенном гене. Обычно берется анализ крови и в нем проводится оценка аномалий.

Кроме того, врачи могут использовать клетки из околоплодной жидкости (при амниоцентезе) или проводится биопсия ворсин хориона (забор небольшого кусочка тканей зародыша), чтобы обнаружить определенные хромосомные или генные аномалии у плода.

Если у плода есть аномалия, могут быть проведены дополнительные тесты для выявления специфических врожденных дефектов. В последнее время был разработан скрининг-тест, при котором анализируется кровь беременной женщины. Это позволяет определить, есть ли у ее плода определенные генетические нарушения.

Этот тест основан на том факте, что в крови матери содержится очень небольшое количество ДНК плода. Этот тест называется неинвазивным пренатальным скринингом (NIPS). NIPS можно использовать для выявления повышенного риска развития трисомии 21 (синдрома Дауна), трисомии 13 или трисомии 18 и некоторых других нарушений хромосом, но пока он не является диагностическим.

Врачи обычно рекомендуют дальнейшее исследование и уточнение проблемы, когда обнаружен повышенный риск генной аномалии.

На сегодняшний день хромосомные и генные аномалии невозможно исправить, хотя бы при современном уровне технологий. Возможно, в будущем ученые научатся исправлять дефекты в генах и хромосомах. Тогда мы научится лечить рак и многие тяжелые патологии.

Пока это кажется фантастикой, но некоторые врожденные дефекты иногда можно предотвратить. Например, прием фолиевой кислоты и других витаминов необходим для предотвращения дефектов в зачатке нервной системы, сердца или других органов.

Если в семье есть проблемы генетического характера, необходимо предварительное обследование будущих родителей на наличие определенных генетических отклонений.

Эмбрион, зачатый в результате экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), также может быть проверен на генетическую аномалию до того, как он попадет в матку женщины. Это проводится не у всех зародышей, а только у тех, у кого высок риск передачи по наследству серьезных болезней.

Хромосомные болезни – список самых распространенных патологий и их причины

Хромосомные болезни – недуги наследственного характера, которые обуславливаются изменением структуры или количества хромосом. К этой группе заболеваний также относятся те, которые вызываются геномными мутациями. Возникают патологии вследствие изменений, происходящих в половых клетках родителей.

Понятие о хромосомных болезнях

Это большая группа врожденных недугов, которая занимает одно из лидирующих мест в списке наследственных патологий человека. Цитологические исследования материалов ранних абортов показывают, что хромосомные болезни человека могут проявляться еще у эмбрионов. То есть, заболевания развиваются еще в процессе оплодотворения или на ранних этапах дробления зиготы.

Виды хромосомных болезней

Специалисты привыкли разделять все недуги на три больших вида. Классификация хромосомных болезней зависит от нарушений:

• плоидности,
• количества хромосом,
• структуры хромосом.

Самые распространенные аномалии, вызванные нарушением плоидности – триплодия и тетраплодия. Такие изменения, как правило, фиксируются только в материале, получаемом в результате абортов.

Известны лишь единичные случаи рождения детей с подобными нарушениями, и они всегда мешали нормальной жизнедеятельности. Триплодия – результат оплодотворения диплоидных яйцеклеток гаплоидными сперматозоидами или наоборот. Иногда аномалия является последствием оплодотворения одной яйцеклетки двумя сперматозоидами.

Нарушение числа хромосом

В большинстве случаев хромосомные болезни, к которым привело нарушение числа хромосом, проявляются целой моносомией или трисомией.

При последней все три нуклеопротеидные структуры являются гомологами. При первой аномалии числа хромосом одна из двух имеющихся в наборе остается нормальной. Целая моносомия бывает только по хромосоме Х, поскольку эмбрионы с другими наборами погибают очень рано – еще на начальных этапах внутриутробного развития.

Нарушение структуры хромосом

Недуги, развивающиеся на фоне нарушения структуры хромосом, представлены большой группой синдромов с частичной моно- или трисомией. Возникают они, когда имеют место структурные изменения в родительских половых клетках. Такие нарушения влияют на процессы рекомбинации.

Из-за этого в мейозе происходит утрата или переизбыток фрагментов нуклеопротеидных структур. Частичные хромосомные аномалии могут наблюдаться в любых хромосомах.

Причины хромосомных болезней

Ученые долгое время работали над этим вопросом. Как выяснилось, хромосомные мутации болезни вызывают. Они приводят к отклонениям в строении и функциях нуклеопротеидных структур. Знать нужно не только причины возникновения хромосомных болезней, но и факторы, располагающие к проявлению мутаций. Значение имеют:

• особенности участвующей в аномалии,
• генотип организма,
• тип аномалии,
• размеры недостающего или избыточного генетического материала (при структурных нарушениях),
• степень клеточной мозаичности организма (в расчет берутся только те клетки, у которых есть отклонения в строении или функциях).

Хромосомные болезни – список

Каждый год он пополняется новыми названиями – недуги исследуются постоянно. Рассматривая, какие есть хромосомные болезни, самые известные сегодня это:

1. Синдром Дауна. Развивается по причине трисомии. То есть, потому, что в клетках присутствует три экземпляра 21-й хромосомы, вместо двух. Как правило, «лишняя» структура передается новорожденному от матери.
2. Синдром Клайнфельтера. Эта хромосомная болезнь проявляется не сразу при рождении, а только после полового созревания. В результате данного отклонения мужчины получают от одной до трех Х-хромосом и теряют возможность иметь детей.
3. Миопия. Близорукость является генетическим отклонением, из-за которого изображение формируется не там, где положено – на сетчатке глаза, – а перед нею. Главная причина этой проблемы – увеличение глазного яблока в длину.
4. Дальтонизм. Дальтоники не могут различать один или сразу несколько цветов. Причина – в «дефектной» хромосоме Х, получаемой от матери. У представителей сильного пола данное отклонение встречается чаще, потому как у мужчин Х-структура только одна, и «исправить дефект» – как то происходит в случае с женскими организмами – их клетки не могут.
5. Гемофилия. Хромосомные болезни могут проявляться и нарушением свертываемости крови.
6. Мигрень. Заболевание, проявляющееся сильными болями в голове, тоже передается по наследству.
7. Муковисцидоз. Для этого недуга характерно нарушение работы желез внешней секреции. Люди с таким диагнозом страдают от повышенной потливости, обильного отделения слизи, скапливающейся в организме и мешающей корректной работе легких.

Генетические консультации, как правило, обращаются за помощью к таким методам:

1. Генеалогический. Заключается в сборе и анализе данных о родословной пациента. Этот метод позволяет понять, в самом ли деле болезнь наследственная и если так, определить тип наследования.
2. Антенатальной диагностики. Определяет наследственные нарушения плода, который находится в утробе матери на сроке 14-16 недель беременности. Если в околоплодной жидкости выявляются аномалии аутосом, может быть сделан аборт.
3. Цитогенетический. Используется для выявления синдромов и отклонений.
4. Биохимический. Уточняет болезни и помогает выявить мутированные гены.

Лечение хромосомных болезней

Терапия не всегда помогает избавиться от недуга, но может замедлить его течение. Хромосомные аномалии плода лечатся такими методами:

1. Диетотерапия. Предполагает добавление в рацион или исключение из него определенных веществ.
2. Медикаментозная терапия. Применяется с целью повлиять на механизмы синтеза ферментов.
3. Хирургическое лечение. Помогает справиться с врожденными пороками сердца, разными костными дефектами и деформациями.
4. Заместительная терапия. Суть ее – в возмещении тех веществ, которые самостоятельно в организме не синтезируются.

Частота хромосомных болезней

Очень часто хромосомные аномалии человека встречаются в материалах, полученных в результате спонтанных абортов, сделанных в первом триместре.

Общая частота нарушений в популяции на самом деле не так велика и составляет около 1%. Дети с генетическими отклонениями могут рождаться и у здоровых родителей. Новорожденные девочки и мальчики, как показывает медицинская практика, поражаются хромосомными болезнями с одинаковой частотой.

Бывает ли 45 хромосом у человека

Хромосома – это содержащая ДНК нитевидная структура в клеточном ядре, которая несет в себе гены, единицы наследственности, расположенные в линейном порядке. У человека имеется 22 пары обычных хромосом и одна пара половых хромосом.

Помимо генов хромосомы также содержат регуляторные элементы и нуклеотидные последовательности. Они вмещают ДНК-связывающие белки, которые контролируют функции ДНК. Интересно, что слово «хромосома» происходит от греческого слова «chrome», означающего «цвет».

Хромосомы получили такое название из-за того, что имеют особенность окрашиваться в различные тона. Структура и природа хромосом разнятся от организма к организму. Человеческие хромосомы всегда были предметом постоянного интереса исследователей, работающих в области генетики.

• Широкий круг факторов, которые определяются человеческими хромосомами, аномалии, за которые они ответственны, и их сложная природа всегда привлекали внимание многих ученых.

В человеческих клетках содержится 23 пары ядерных хромосом. Хромосомы состоят из молекул ДНК, которые содержат гены. Хромосомная молекула ДНК содержит три нуклеотидных последовательности, требующихся для репликации. При окрашивании хромосом становится очевидной полосчатая структура митотических хромосом. Каждая полоска содержит многочисленные нуклеотидные пары ДНК.

Человек – это биологический вид, размножающийся половым путем и имеющий диплоидные соматические клетки, содержащие два набора хромосом. Один набор наследуется от матери, тогда как другой – от отца. Репродуктивные клети, в отличие от клеток тела, имеют один набор хромосом.

Кроссинговер (перекрёст) между хромосомами приводит к созданию новых хромосом. Новые хромосомы не наследуются от кого-то одного из родителей. Это служит причиной того факта, что не у всех у нас проявляются черты, получаемые нами непосредственно от одного из наших родителей.

Аутосомным хромосомам присвоены номера от 1 до 22 в порядке убывания по мере уменьшения их размера. У каждого человека имеется два набора из 22-х хромосом, X-хромосома от матери и X- или Y-хромосома от отца.

Аномалия в содержимом хромосом клетки может вызывать у людей определенные генетические нарушения. Хромосомные аномалии у людей часто оказываются ответственными за появление генетических заболеваний у их детей. Те у кого, имеются хромосомные аномалии, зачастую являются только носителями заболевания, тогда как у их детей это заболевание проявляется.

1. Хромосомные аберрации (структурные изменения хромосом) бывают вызваны различными факторами, а именно делецией или дупликацией части хромосомы, инверсией, представляющей собой изменение направления хромосомы на противоположное, или транслокацией, при которой происходит отрыв части хромосомы и присоединение ее к другой хромосоме.
2. Лишняя копия хромосомы 21 ответственна за очень хорошо известное генетическое заболевание под названием синдром Дауна.
3. Трисомия хромосомы 18 приводит к синдрому Эдвардса, который может вызывать смерть в младенческом возрасте.

Делеция части пятой хромосомы приводит к генетическому нарушению известному как синдром кошачьего крика. У людей, пораженных этим заболеванием, зачастую наблюдается задержка в умственном развитии, а их плач в детском возрасте напоминает кошачий крик.

Нарушения, обусловленные аномалиями половых хромосом, включают синдром Тернера, при котором женские половые признаки присутствуют, но характеризуются недоразвитостью, а также синдром XXX у девочек и синдром XXY у мальчиков, которые вызывают дислексию у пораженных ими индивидуумов.

Впервые хромосомы были обнаружены в клетках растений. Монография Ван Бенедена, посвященная оплодотворенным яйцам аскарид привела к дальнейшим исследованиям. Позже Август Вайсман показал, что зародышевая линия отличается от сомы, и обнаружил, что клеточные ядра содержат наследственный материал. Он также предположил, что фертилизация приводит к формированию новой комбинации хромосом.

Эти открытия стали краеугольными камнями в области генетики. Исследователи уже накопили достаточно значительное количество знаний о человеческих хромосомах и генах, однако многое еще только предстоит обнаружить.

Хромосомные болезни человека кратко причины и проявления

Хромосомные болезни человека. У человека известно большое количество наследственных заболеваний. Многие из них вызваны изменением численности хромосом (как половых, так и аутосом). К сожалению, у новорожденных они встречаются очень часто. В частности, из каждых 1000 новорожденных (имеются в виду живые!) 3 4 имеют хромосомные нарушения.

Причиной 35 40% случаев врожденных пороков развития «виноваты» именно такие мутации. К счастью, далеко не все эмбрионы с хромосомными нарушениями благополучно рождаются в среднем из-за них происходит 40% спонтанных абортов, а также 6% всех мертворожденных.

Вызывает тревогу, что в последнее время, несмотря на достижения науки, доля детей с хромосомными аномалиями не только не уменьшается, а, наоборот, прогрессивно возрастает. Это связано с воздействием химических веществ, проникающей радиации, курением, алкоголизмом родителей и многими другими факторами.

Обычно проявившийся синдром называют по имени исследователя, который первым его описал. Наиболее распространенные заболевания представлены в таблице ниже.

Таблица хромосомные болезни человека

Синдром хромосомной болезни	Причина	Частота	Проявление хромосомных болезней человека
Синдром Дауна	Трисомия по 21й хромосоме	1 на 500 700 новорожденных, носителей в четыре раза больше, но они гибнут во внутриутробном периоде	Умственная отсталость, изменение строения лица (монголо-идность), у 40% имеют место различные пороки сердца, больные редко живут более 20 лет и крайне редко имеют детей
Синдром Патау	Трисомия по 13й хромосоме	1 на 5000 7000 новорожденных	Расщепление губы («заячья губа»), расщепление нёба («волчья пасть»), пороки развития головного мозга, глазных яблок и внутренних органов (особенно сердца, почек и половых органов), полидактилия (многопалость): около 90% детей погибают в течение первого года жизни
Синдром Эдвардса	Трисомия по 18й хромосоме	1 на 7000-10 000 новорожденных	Нарушения в развития всех систем органов, около 90% детей погибают в течение первого года жизни
Синдром «кошачий крик»	Частичная моносомия по 5й хромосоме	1 на 40 000 50 000 новорожденных	Плач очень высокого тона
Синдром Шерешевского -Тернера	Комплекс половых хромосом ХО (моно-сомия)	1 на 2500 новорожденных, носителей гораздо больше, но они гибнут во внутриутробном периоде	Женский фенотип. Разнообразные нарушения физического и (иногда) умственного развития. Диагноз ставится, если одновременно имеется гипогонадизм и недоразвитие половых признаков (как первичных, так и вторичных), врожденные соматические пороки развития, низкий рост
Синдром Клайнфель- тера	Комплекс половых хромосом XXY	1 на 500 мужчин	Мужской фенотип. Нарушения проявления первичных (недоразвитые уменьшенные яички с дегенерированным сперматогенным эпителием) и вторичных половых признаков, умственная отсталость (иногда), олигоспермия (поэтому обычно бесплодны)
Трисомия X	Комплекс половых хромосом XXX	1 на 700 женщин	Аномалии развития половых органов и скелета, умственная отсталость, однако симптомы выражены не всегда, пониженная репродуктивная способность
Трисомия XY	Комплекс половых хромосом XXXY	Очень редко	То же, что и у XXY, но более выражено
Тетрасомия X	Комплекс половых хромосом ХХХХ	Очень редко	То же, что и у XXX, но более выражено
Тетрасомия XY	Комплекс половых хромосом XXXXY	Описано более 100 случаев	То же, что и у XXXY, но более выражено
Пентасомия XX	Комплекс половых хромосом ХХХХХ	Единичные случаи	То же, что и у ХХХХ, но более выражено
Пентасомия XY	Комплекс половых хромосом XXXXXY	Единичные случаи	То же, что и у XXXXY, но более выражено
Дисомия XY	Комплекс половых хромосом XYY	1 на 1000	Более высокий рост, слабые мышцы и импульсивное поведение (среди заключенных доля мужчин с таким генотипом составляет около 2%), все фенотипические отклонения обычно выражены слабо
Трисомия XY	Комплекс половых хромосом XYYY	Очень редко	Выраженные половые и соматические нарушения
Синдром тестикулярной феминизации	Нарушение развития половых признаков	Женский фенотип наружных половых органов, но развиваются нормальные яички, большая физическая сила, сопоставимая с мужской (из-за высокого содержания тестостерона, обладающего анаболическими свойствами), детей иметь не могут
Андрогенитальный синдром	Тоже	Мужской фенотип наружных половых органов, но развиваются нормальные яичники и другие внутренние женские половые органы, детей иметь не могут

Сколько хромосом у человека здорового?

Внешний вид, умственные и физические способности — все это заложено в геноме человека до рождения. Однако из-за различных нарушений, факторов окружающей среды и наследственности иногда происходят отклонения в цепочке ДНК.

Из-за неправильного хромосомного набора велик риск развития синдрома Дауна у еще не рожденного ребенка. Сколько хромосом у человека здорового и больного? Об этом далее.

Сколько хромосом у человека здорового

Однажды ученые задумались: что определяет рост человека, количество рук, ног, пальцев, цвет волос, физическую силу и способности к обучению?

Сегодня люди знают: информация, необходимая для формирования и развития организма, содержится в длинной цепочке генов, которая состоит из дезоксирибонуклеиновой (ДНК), рибонуклеиновой (РНК) кислот и белков.

В этой цепи находится около 3,1 млрд генов, однако только 1,5% несут в себе основные сведения о будущем человека. Остальную часть ДНК называют мусорной, поскольку она не кодирующая.

Что такое хромосома? Хромосома — это структурная единица генома, которая состоит из нуклеиновых кислот и белков. Образуется из одной, но чрезвычайно длинной молекулы ДНК, предназначается для хранения и передачи основной наследственной информации.

Это понятие впервые предложил немецкий ученый Генрих Вильгельм Готфрид в 1888 году. В буквальном переводе «хромосома» означает ‘окрашенное тело’, так как эта структура хорошо реагирует на красители при исследовании.

В начале XX века была выдвинута теория, что именно хромосомы отвечают за наследственность. В ходе экспериментов на плодовой мушке выявили, что в нуклеопротеидной единице локализовано огромное число генов в определенной последовательности.

Здоровый человек имеет 46 хромосом в 23 парах. Двадцать две пары отвечают за определенный набор генов (аутосомные), а двадцать третья — за пол человека. Одну из половых хромосом мы наследуем от матери, вторую — от отца. Если последняя пара в геноме состоит из двух XX хромосом, родится девочка, если же XY — мальчик.

Синдром Дауна: количество хромосом у человека

К сожалению, уже на стадии зарождения плода в геноме человека может появиться патология, которая приводит к развитию синдрома Дауна. Вероятность рождения ребенка с таким отклонением зависит от многих факторов: наследственности, возраста яйцеклетки и нарушения во время ее формирования.

Хромосомные нарушения

Данная брошюра содержит информацию о том, что такое хромосомные нарушения, как они могут наследоваться, и какие проблемы могут быть с ними связаны. Данная брошюра не может заменить Ваше общение с врачом, однако она может помочь Вам при обсуждении интересующих Вас вопросов.

Для того, чтобы лучше понять, что представляют собой хромосомные нарушения, вначале будет полезно узнать, что такое гены и хромосомы.

Что такое гены и хромосомы?

Наше тело состоит из миллионов клеток. Большинство клеток содержат полный набор генов. У человека тысячи генов. Гены можно сравнить с инструкциями, которые используются для контроля роста и согласованной работы всего организма. Гены отвечают за множество признаков нашего организма, например, за цвет глаз, группу крови или рост.

Гены расположены на нитевидных структурах, называемых хромосомами. В норме в большинстве клеток организма содержится по 46 хромосом. Хромосомы передаются нам от родителей – 23 от мамы, и 23 от папы, поэтому мы часто похожи на своих родителей.

Таким образом, у нас два набора по 23 хромосомы, или 23 пары хромосом. Так как на хромосомах расположены гены, мы наследуем по две копии каждого гена, по одной копии от каждого из родителей. Хромосомы (следовательно, и гены) состоят из химического соединения, называемого ДНК.

Хромосомы одинаковые у мужчин и у женщин. Такие хромосомы называют аутосомами. Хромосомы 23-й пары различны у женщин и мужчин, и их называют половыми хромосомами. Есть 2 варианта половых хромосом: Х-хромосома и Y-хромосома.

В норме у женщин присутствуют две Х-хромосомы (ХХ), одна из них передается от матери, другая – от отца. В норме у мужчин есть одна X-хромосома и одна Y-хромосома (XY), при этом Х-хромосома передается от матери, а Y-хромосома от отца.

Хромосомные изменения

Правильный хромосомный набор является очень важным для нормального развития человека. Это связано с тем, что гены, которые дают «инструкции к действиям» клеткам нашего организма, находятся на хромосомах.

Любое изменение количества, размера или структуры наших хромосом может означать изменение количества или последовательности генетической информации. Такие изменения могут привести к трудностям в обучении, задержке развития и другим проблемам здоровья ребенка.

Хромосомные изменения могут быть унаследованы от родителей. Чаще всего хромосомные изменения возникают на этапе формирования яйцеклетки или сперматозоида, или при оплодотворении (вновь возникшие мутации, или мутации de novo). Эти изменения невозможно контролировать.

Существует два основных типа хромосомных изменений. Изменение числа хромосом. При таком изменении существует увеличение или уменьшение числа копий какой-либо хромосомы. Изменение структуры хромосом. При таком изменении материал какой-либо хромосомы поврежден, или изменена последовательность генов. Возможно появление дополнительного или утрата части исходного хромосомного материала.

В данной брошюре мы рассмотрим хромосомные делеции, дупликации, инсерции, инверсии и кольцевые хромосомы. Если Вас интересует информация о хромосомных транслокациях, пожалуйста, обратитесь к брошюре «Хромосомные транслокации».

Изменение числа хромосом.

В норме в каждой клетке человека содержится 46 хромосом. Однако, иногда ребенок рождается либо с большим, либо с меньшим числом хромосом. В таком случае возникает, соответственно, либо избыточное, либо недостаточное число генов, необходимых для регуляции роста и развития организма.

Один из наиболее распространенных примеров генетического заболевания, вызванного избыточным числом хромосом, является синдром Дауна. В клетках людей с этим заболеванием находится 47 хромосом вместо обычных 46-ти, так как присутствует три копии 21-ой хромосомы вместо двух. Другими примерами заболеваний, вызванных избыточным числом хромосом являются синдромы Эдвардса и Патау.

Изменение структуры хромосом

Изменения в структуре хромосом происходят, когда материал определенной хромосомы поврежден, или изменена последовательность генов. К структурным изменениям также относятся избыток или утрата части хромосомного материала. Это может происходить несколькими путями, описанными ниже.

Изменения структуры хромосом могут быть очень небольшими, и специалистам в лабораториях бывает сложно их выявить. Однако даже если структурное изменение найдено, часто бывает сложно предсказать влияние этого изменения на здоровье конкретного ребенка. Это может разочаровать родителей, которые хотят получить исчерпывающую информацию о будущем своего ребенка.

Термин «хромосомная делеция» означает, что часть хромосомы утрачена или укорочена. Делеция может случиться в любой хромосоме и на протяжении любой части хромосомы. Делеция может быть любого размера.

Если утраченный при делеции материал (гены) содержал важную информацию для организма, то у ребенка могут возникать трудности в обучении, задержка развития и другие проблемы со здоровьем. Тяжесть этих проявлений зависит от размеров утраченной части и локализации внутри хромосомы. Примером такого заболевания является синдром Жубер.

Дупликации

Термин «хромосомная дупликация» означает, что часть хромосомы удвоена, и из-за этого возникает избыток генетической информации.

Этот избыточный материал хромосомы означает, что организм получает слишком большое число «инструкций», и это может привести к трудностям в обучении, задержке развития и другим проблемам здоровья ребенка.

Примером заболевания, вызванного дупликацией части хромосомного материала является моторно-сенсорная нейропатия типа IA.

Инсерции

Хромосомная инсерция (вставка) означает, что часть материала хромосомы оказалась «не на своем месте» на этой же или на другой хромосоме. Если общее количество хромосомного материала не изменилось, то такой человек, как правило, здоров.

Однако если такое перемещение приводит к изменению количества хромосомного материала, то у человека могут возникать трудности в обучении, задержка развития и другие проблемы здоровья ребенка.

Кольцевые хромосомы

Термин «кольцевая хромосома» означает, что концы хромосомы соединились, и хромосома приобрела форму кольца (в норме хромосомы человека имеют линейную структуру).

Обычно это происходит, когда оба конца одной и той же хромосомы укорочены. Оставшиеся концы хромосомы становятся «липкими» и соединяются, формируя «кольцо». Последствия формирования кольцевых хромосом для организма зависят от размера делеций на концах хромосомы.

Инверсии

Хромосомная инверсия означает такое изменение хромосомы, при котором часть хромосомы развернута, и гены в этом участке расположены в обратном порядке. В большинстве случаев носитель инверсии здоров.

Если у родителя обнаружена необычная хромосомная перестройка, как это может отразиться на ребенке?

Возможны несколько исходов каждой беременности:

• Ребенок может получить совершенно нормальный набор хромосом.
• Ребенок может унаследовать такую же хромосомную перестройку, которая есть у родителя.
• У ребенка могут быть трудности в обучении, задержка развития или другие проблемы со здоровьем.
• Возможно самопроизвольное прерывание беременности.

Таким образом, у носителя хромосомной перестройки могут рождаться здоровые дети, и во многих случаях происходит именно так. Так как каждая перестройка уникальна, Вашу конкретную ситуацию следует обсудить с врачом–генетиком.

Часто бывает, что ребенок рождается с хромосомной перестройкой, несмотря на то, что хромосомный набор родителей нормальный. Такие перестройки называют вновь возникшими, или возникшими “de novo” (от латинского слова). В этих случаях риск повторного рождения ребенка с хромосомной перестройкой у этих же родителей очень мал.

Диагностика хромосомных перестроек

Возможно проведение генетического анализа для выявления носительства хромосомной перестройки. Для анализа берется образец крови, и клетки крови исследуют в специализированной лаборатории для выявления хромосомных перестроек. Такой анализ называется кариотипированием.

Также возможно проведение теста во время беременности для оценки хромосом плода. Такой анализ называется пренатальной диагностикой, и этот вопрос следует обсудить с врачом-генетиком.

Как это касается других членов семьи

Если у одного из членов семьи обнаружена хромосомная перестройка, возможно, Вы захотите обсудить этот вопрос с другими членами семьи. Это даст возможность другим родственникам, при желании, пройти обследование (анализ хромосом в клетках крови) для определения носительства хромосомной перестройки.

Это может быть особенно важно для родственников, уже имеющих детей или планирующих беременность. Если они не являются носителями хромосомной перестройки, они не могут передать ее своим детям.

Если же они являются носителями, то им может быть предложено пройти обследование во время беременности для анализа хромосом плода. Некоторым людям сложно обсуждать проблемы, связанные с хромосомной перестройкой, с членами семьи. Они могут бояться причинить беспокойство членам семьи.

В некоторых семьях люди из-за этого испытывают сложности в общении и теряют взаимопонимание с родственниками.

Врачи-генетики, как правило, имеют большой опыт в решении подобных семейных ситуаций и могут помочь Вам в обсуждении проблемы с другими членами семьи.

Что важно помнить

• Хромосомная перестройка может как наследоваться от родителей, так и возникать в процессе оплодотворения.
• Перестройку нельзя исправить – она остается на всю жизнь.
• Перестройка не заразна, например, ее носитель может быть донором крови.
• Люди часто испытывают чувство вины в связи с тем, что в их семье есть такая проблема, как хромосомная перестройка. Важно помнить, что это не является чьей-либо виной или следствием чьих-либо действий.
• Большинство носителей сбалансированных перестроек могут иметь здоровых детей.