02.04.2009 r.

Ćwiczenie 6

Temat: Cytogenetyka człowieka. Część 1.

1. Prelekcja wstępna.

2. Zespoły trisomii autosomów:

1. zespół Downa

2. zespół Patau'a

3. zespół Edwardsa

3. Aberracje struktury chromosomów - translokacje robertsonowskie

4. Kariotypy mozaikowe.

5. Analiza kariogramów wyżej wymienionych chromosomopatii.

Duży wpływ na występowanie zespołu Downa oraz Edwardsa ma wiek rodziców, a zwłaszcza matki w momencie poczęcia.

Zespół Downa - występuje 1/700 urodzeń. Przyczyny:

1. Trisomia pary 21 - 95% przypadków

Aneuploidia - zaburzenia liczby autosomów i chromosomów płci. Aneuploidie są wynikiem nieprawidłowego rozdzielenia się pary chromosomów lub chromatyd siostrzanych w anafazie podczas mejozy (nondysjunkcja).

kariotyp 47,XX,+21 lub 47,XY,+21

2. Translokacja niezrównoważona - 4% przypadków

kariotyp 46,XX,der(21,21)(q10,q10),+21 lub 46,XY,der(21,21)(q10,q10),+21

Ze względu na to, że chromosomy pary 21 i 22 należą do grupy G, czyli chromosomów akrocentrycznych, mają one tendencję do tzw. translokacji. Jest to przemieszczenie fragmentu chromosomu w obrębie tego samego lub do innego chromosomu.

W czasie powstawania gamet dochodzi do wzajemnej translokacji i chromosomy z pary 21 łączą się ze sobą za pomocą ramion długich. Powstaje mały chromosom meta centryczny. Ramiona krótkie ulegają delecji. Przy translokacji zrównoważonej, która nie daje cech fenotypowych, nie występuje zespół Downa - jest to osoba zdrowa, potencjalny nosiciel zespołu Downa.

W translokacjach robertsonowskich zrównoważonych ilość materiału genetycznego zasadniczo się nie zmienia, ale następuje zmiana jego lokalizacji w genomie (45,XX,der(21,21)(q10,q10) lub 45,XY,der(21,21)(q10,q10)).

Przy translokacji niezrównoważonej dochodzi do ujawnienia cech fenotypowych zespołu Downa w wyniku nadmiaru genów z dodatkowej kopii chromosomu 21, a w konsekwencji nadmiaru białka, które jest transkrybowane na bazie tych genów. Dziecko takie posiada dodatkową kopię chromosomu 21 przekazaną od jednego z rodziców, który jest nosicielem translokacji zrównoważonej dotykającej pary 21 lub translokacji powstałej de Novo. Chromosom pary 21 może translokować również na jeden z chromosomów grupy D lub chromosom 22. Podłożem jest nondysjunkcja, czyli nieprawidłowe rozejście się chromosomów podczas tworzenia gamet.

3. Kariotyp mozaikowy - 1% przypadków. Występują dwie pule komórek - o prawidłowym oraz trisomicznym kariotypie.

kariotyp 46,XX/47,XX,+21 lub 46,XY/47,XY,+21

Cechy fenotypowe zespołu Downa:

• zawsze występuje upośledzenie umysłowe oraz upór

• niski wzrost (ok.1,5 m)

• skośne ustawienie szpar powiekowych

• obniżone napięcie mięśni

• opuszczone kąciki ust

• szeroka przestrzeń pomiędzy 1 i 2 palcem stopy

• otwarte usta (z powodu dużego, pobrużdżonego i wystającego języka)

• zapadnięty grzbiet nosa

• krótkogłowie

• wąskie podniebienie

• krótka szyja

• zmarszczka nakątna

• krótkie, szerokie dłonie

• poprzeczna bruzda na dłoni („małpia bruzda”)

• nisko osadzone i zniekształcone małżowiny uszne

• krótki 5 palec ręki

• plamki Brunchwilda na tęczówce

• wrodzone wady serca

• przedwczesne starzenie się

• większa zapadalność na białaczkę

• większa zapadalność na Alzheimera

• długość życia ok. 35-40 lat

• brak popędu płciowego (brak odpowiednich hormonów).

Zespół Patau'a - 1/8000 (10 000) urodzeń, przyczyny:

1. Trisomia 13 pary, kariotyp: 47,XX,+13 lub 47,XY,+13.

2. Translokacja niezrównoważona w obrębie 13 pary,

kariotyp: 46,XX,der(13,13)(q10,q10),+13 lub 46,XY,der(13,13)(q10,q10),+13

3. Kariotyp mozaikowy, kariotyp: 46,XX/47,XX,+13 lub 46,XY/47,XY,+13

Cechy fenotypowe:

• liczne cechy dymorficzne: mikrocefalia, ubytki skóry na głowie, wystające oczy, rozszczep wargi i podniebienia, wady gałek ocznych, hipoteloryzm, nisko osadzone uszy, anomalie palców (polidaktylia - za dużo palców, syndaktylia - zrastanie)

• wady rozwojowe różnych narządów: nerki, serce, macica, anomalie w budowie mózgu

• hipotonia mięśniowa

• głuchota

• przeżywalność do ok. 1 roku (jest to zespół subletalny).

Zespół Edwardsa - 1/5000 urodzeń, przyczyny:

1. Trisomia 18 pary, kariotyp: 47,XX,+18 lub 47,XY,+18.

2. Mozaika, kariotyp: 46,XX/47,XX,+18 lub 46,XY/47,XY,+18.

Cechy fenotypowe:

• liczne wady wrodzone

• niska waga urodzeniowa

• cechy dysmorfii:

• małogłowie

• wystająca potylica

• mała bródka

• nisko osadzone i zniekształcone małżowiny uszne

• hiperteloryzm

• zmarszczka nakątna

• krótka szyja z widocznym fałdem skórnym

• zaciśnięte w pięści dłonie

• nakładanie się palców ręki

• zniekształcenie stóp - „stopa cepowata”

• wady rozwojowe serca, nerek („nerka podkowiasta”), przewodu pokarmowego

• występuje niedorozwój zewnętrznych narządów płciowych u dziewczynek i niezstąpienie jąder u chłopców (wnętrostwo)

• zaburzenia rozwoju psychoruchowego

• ok. 10% dożywa 1 roku życia.

trisomia

zespół Downa

21 21 21

monosomia (letalne)

gamety

komórki dzieci

21

disomia

nullisomia

21 21

21

21

21

21

komórka rodzica

21

gamety

21

21

translokacja niezrównoważona

zespół Downa

translokacja zrównoważona

---