Aneuploidija – definicija, vzroki, posledice, Downov sindrom in rak

Aneuploidija je stanje, ko ima jedro celice enega ali nekaj kromosomov več ali manj od običajnega števila za določeno vrsto. Je pogost vzrok za genetske motnje. Aneuploidija nastane med delitvijo celic, ko se kromosomi med dvema celicama ne ločijo pravilno.

Aneuploidija pogosto povzroča prirojene napake in splave. Prirojene napake predstavljajo približno 3 % rojstev v Združenih državah Amerike. Med tistimi, ki preživijo rojstvo, je Downov sindrom najpogostejša oblika anevploidije. Mnogi z Downovim sindromom preživijo do odraslosti. Tudi nekatere rakave celice imajo nenormalno število kromosomov. Aneuploidna teorija raka predvideva, da je aneuploidija vzrok za nastanek raka in ne njegova posledica.

Vrste aneuploidije

• Monosomija: izguba enega kromosoma (npr. 45,X pri Turnerjevem sindromu).
• Trisomija: pridobitev enega kromosoma (npr. trisomija 21 pri Downovem sindromu).
• Mozaičnost (mosaicizem): prisotnost dveh ali več celičnih linij z različnim številom kromosomov v istem organizmu (nastane zaradi napake v zgodnjih mitotičnih delitvah).
• Strukturne spremembe: nekatere oblike aneuploidije so posledica translokacij ali drugih preureditev kromosomov, kar lahko spremeni dele kromosomov brez spreminjanja skupnega števila.

Vzroki

Aneuploidija nastane predvsem zaradi napak pri delitvi celic:

• Nepravilna ločitev kromatid ali kromosomov (nondisjunction): pride lahko med mejozo (v tvorbi spolnih celic) ali med mitozo (v somatskih celicah).
• Anaphase lag: kromosom zaostane in ni vključen v eno od hčerinskih jeder, kar vodi do izgube kromosoma v eni liniji celic.
• Translokacije in druge strukturne spremembe: lahko povzročijo neravnovesje genetskega gradiva, ki se obnaša podobno kot aneuploidija.
• Starost materice: tveganje za nekatere trisomije (zlasti trisomijo 21) se povečuje z materino starostjo zaradi večje verjetnosti napak med mejozo.

Klinične posledice

Posledice so odvisne od vrste in obsega aneuploidije:

• Spontani splavi: veliko število primerov aneuploidije vodi do zgodnjih splavov, saj mnoge kombinacije niso združljive z razvojem.
• Prirojene napake in razvojne motnje: aneuploidije kot so trisomija 21, 18 ali 13 pogosto povzročajo značilne fizične in nevrološke spremembe ter povečano tveganje za prirojene srčne napake in druge zdravstvene težave.
• Infertilnost in ponavljajoči splavi: nekateri parji z uravnoteženimi translokacijami so pri prenosu neravnovesnih kromosomskih paketov izpostavljeni večjemu tveganju za neplodnost ali ponavljajoče se izgube nosečnosti.
• Rak: aneuploidija v somatskih celicah je pogost pojav pri rakavih tumorjih in lahko vpliva na rastne poti, stabilnost genoma in odziv na terapijo.

Primeri pogostih sindromov

• Downov sindrom (trisomija 21): povzroča značilne obrazne poteze, upočasnjen razvoj, intelektualne težave in pogosto srčne nepravilnosti. Kot v uvodu omenjeno, mnogi s tem sindromom doživijo odraslost in potrebujejo podporo skozi življenje.
• Turnerjev sindrom (45,X): prizadene deklice; značilnosti vključujejo nizko rast, koščene spremembe in neplodnost zaradi pomanjkanja ali okvare jajčnikov.
• Klinefelterjev sindrom (47,XXY): prizadene fante/moske; pogosto vodi v višjo rast, manj mišične mase, zmanjšano plodnost in endokrine spremembe.
• Trisomija 13 in 18: resni sindromi z visoko umrljivostjo in več hudimi prirojenimi napakami.

Diagnoza in presejanje

Za odkrivanje aneuploidij so na voljo različne metode:

• Klasično kariotipiranje: analizira število in strukturo kromosomov v celicah; primerno za odkrivanje večjih sprememb.
• FISH (fluorescenčna in situ hibridizacija): ciljno išče določene kromosome ali dele kromosomov in je hitrejša pri določenih sumih aneuploidije.
• Chromosomal microarray (CMA): visoko ločljiva metoda za prepoznavanje submikroskopskih izpadov ali podvajanj (kopičnih sprememb).
• Neinvazivno prenatalno testiranje (NIPT): analizira prostocelični fetalni DNK v materini krvi in je učinkovito pri presejanju trisomij kot je 21, 18 in 13.
• Invasive diagnostike: amniocenteza in biopsija horionskih resic (CVS) omogočata zanesljivo potrditev kariotipa ali molekularnih testov pri plodu.

Zdravljenje, upravljanje in svetovanje

• Ni splošnega »zdravljenja« za aneuploidijo: pristop je običajno usmerjen v podporo in zdravljenje posameznih zdravstvenih težav (kirurški popravki srčnih napak, terapije za razvijanje govora, fizioterapija, endokrini nadzor itd.).
• Genetsko svetovanje: ključnega pomena za družine z ugotovljeno aneuploidijo ali s prenašalci uravnoteženih translokacij; svetovanje pomaga razumeti tveganja pri prihodnjih nosečnostih in možnosti presejanja ali reproduktivnih tehnologij (npr. PGD).
• Zgodnja intervencija: zgodnje razvojne in medicinske storitve lahko izboljšajo funkcionalne izide otrok z aneuploidijami.

Aneuploidija in rak — kratek pregled

Aneuploidija je pogosta v tumorjih in je povezana s pojmom kromosomske nestabilnosti (CIN). Obstajata dve glavni perspektivi:

• Aneuploidija kot posledica raka: po tej razlagi je nenormalno število kromosomov sekundarni pojav, ki nastane zaradi osnovnih mutacij v genih, ki skrbijo za delitev celic in popravljanje DNK.
• Aneuploidija kot vzrok raka: druga hipoteza, vključujoč aneuploidno teorijo raka, predlaga, da neravnovesje kromosomskega števila samo po sebi lahko moti celične funkcije in spodbuja tumorogenezo, saj ustvarja heterogenost populacije celic in omogoča selekcijo za klone z rastno prednostjo.

V resnici verjetno delujejo oboje: aneuploidija lahko prispeva k razvoju raka v nekaterih primerih, hkrati pa je lahko tudi posledica drugih osnovnih genetskih sprememb. Razumevanje natančnih mehanizmov je predmet intenzivnega raziskovanja.

Preprečevanje in svetovanje

Popolne preprečitve aneuploidij ni, vendar so na voljo ukrepi za zmanjšanje tveganja in zgodnje odkrivanje:

• Presejanje v nosečnosti: NIPT in drugi presejalni testi pomagajo prepoznati nosečnosti z večjim tveganjem ter omogočajo nadaljnjo diagnostiko (amniocenteza, CVS).
• Genetsko svetovanje pred zanositvijo: za pare z zgodovino kromosomskih nepravilnosti ali ponavljajočih splavov je priporočljivo posvetovanje z genetikom.
• Reproduktivne možnosti: pri znanih prenašalcih translokacij so možnosti, kot je predimplantacijska genetska diagnostika (PGD), lahko pomagajo pri izbiri zarodkov brez neravnovesnih kromosomskih sprememb.

Zaključek

Aneuploidija je pomemben vzrok za spontani splav, prirojene napake in nekatere kronične stanje ter igra kompleksno vlogo pri raku. Zdravljenje je usmerjeno v podporo posamezniku in obvladovanje spremljajočih zdravstvenih težav, medtem ko sta presejanje in genetsko svetovanje ključna za odkrivanje ter načrtovanje nadaljnjih korakov v reproduktivni medicini.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je anevploidija?

V: Kako pride do anevploidije?

V: Zakaj je anevploidija pogost vzrok genetskih motenj?

V: Kolikšen odstotek rojstev v Združenih državah Amerike je zaznamovan s prirojenimi napakami?

V: Katera je najpogostejša oblika anevploidije?

V: Ali veliko ljudi z Downovim sindromom preživi do odraslosti?

V: Kakšna je anevploidna teorija raka?

Išči po črki