ناهنجاری های کروموزومی عددی و انواع آن

مقدمه‌ای بر ناهنجاری های کروموزومی عددی

ناهنجاری های کروموزومی به طور کلی به دو دسته اساسی تقسیم می شوند:

1. عددی
2. ساختاری

اختلالات عددی به طور قابل توجهی شایع تر از اختلالات ساختاری هستند؛ اختلالات عددی شامل هر گونه انحراف از عدد دیپلوئید طبیعی می باشد. در اختلالات تعدادی حداقل یک کروموزوم در فرد می تواند از دست رفته یا اضافه شده باشد (آنوپلوئیدی) و هم چنین ممکن است که مجموعه هاپلوئید کامل کروموزوم اضافه شده باشد (پلی پلوئیدی).

این ناهنجاری ها، شایع ترین ناهنجاری کروموزومی در انسان هستند (در 5 تا 10 درصد از کل بارداری ها ایجاد می شود) و علت اصلی ژنتیکی سقط جنین و نقص های مادرزادی هستند.

نکته مهم این است که بیشتر آنوپلوئیدی ها کشنده هستند؛ با این حال، مقدار کمی از سندرم های زیستا وجود دارد. علاوه بر این، پلی پلوئیدی، وضعیت یک سلول با بیش از دو مجموعه از تمام کروموزوم ها، به طور معمولی در جنین انسان مشاهده نمی شود.

به عنوان مثال، تریپلوئیدی (سه مجموعه کروموزوم یا 3n) ممکن است تا 3 ٪ در سقط های خود به خودی رخ دهد. با این وجود، همه پلی پلوئیدی ها ( تریپلوئیدی ، تتراپلوئیدی ، پنتاپلوئیدی ، هگزاپلوئیدی و غیره) با زیست انسان سازگار نیستند. به طور کلی، مجموعه کروموزومی آنوپلوئید با تعداد کمی از کروموزوم ها (معمولا یک کروموزوم) متفاوت است.

به عنوان مثال، تریزومی (سه نسخه از یک کروموزوم همولوگ خاص یا 2n + 1) شایع ترین ناهنجاری کروموزومی ذاتی در انسان است. در تحقیقات یک کپی اضافی برای هر کروموزوم شناسایی شده است، اما بیشتر آنها در دوره جنینی کشنده هستند; حتی درصد سندرم های زیستای شناخته شده برای تریزومی ها در سقط جنین خود به خود نسبت به زایمان زنده بیشتر مشاهده می شوند.

علاوه بر این، مونوزومی ها (یک مجموعه غیر همسان از کروموزوم ها یا  -2n-1) در انسان به طور قابل توجهی نادر هستند و عملا به کروموزوم X محدود می شوند. قابل توجه است که ناهنجاری های کروموزومی عددی در کروموزوم های جنسی پیامدهای متفاوتی نسبت به اتوزوم ها دارند.

به عنوان مثال، آنوپلوئیدی در اتوزوم ها کمتر از کروموزوم جنسی شایع است و به نظر می رسد تریزومی ها بهتر از مونوزومی ها تحمل می شوند. آنوپلوئیدی می تواند نتیجه عدم جداسازی، جداسازی زودرس یا تاخیر آنافاز کروموزوم ها در تقسیم سلولی، میوز I یا II باشد.

عدم جداسازی شایع ترین پدیده از موارد ذکر شده در بالا است؛ این اتفاق زمانی رخ می دهد که کروموزوم های تکثیر شده در یکی از دو تقسیم میوتیک به طرز صحیح جدا نمی شوند، که عمدتا در طول میوز اول سلول تخمک در مقایسه با اسپرم به میزان بیشتری ایجاد می شود.

اگر این خطا رخ دهد، سلول های زایشی حاصل، یک کپی اضافی یا کمتر از حالت نرمال خواهند داشت. در مقابل، آنوپلوئیدی های کروموزوم جنسی معمولا منشأ متفاوتی دارند: عدم جداسازی میوتیک پدرانه حداقل در 50 درصد از موارد ابتلا دیده میشود. بسته به اینکه کدام چرخه میوتیک در عدم جداسازی دخیل است، نتایج متفاوتی اتفاق می افتد.

عوامل متعددی در ارتباط با آنوپلوئیدی ها شناسایی شده اند؛ که میتوان به سن مادر، وقوع تریزومی قبلی، aberrant recombination، کمبود اسید فولیک، چاقی، استعمال دخانیات و قرار گرفتن در معرض تشعشع اشاره کرد.

به طور خاص، نرخ تریزومی 21، تقریبا با افزایش سن مادر به صورت تصاعدی افزایش میابد (فراوانی بروز تریزومی 21 در سنین بالای 35 از %10 تا 20 ٪ به بیش از 60 ٪ افزایش می یابد). از سوی دیگر، اگر جهش جدیدی در طول جنین زایی یا رشد (تقسیم میتوزی) رخ دهد، ممکن است منجر به پدیده ای به نام موزاییک شود، که در این صورت در کاریوتایپ جنین دو یا چند رده سلولی کاملا مشخص شناسایی می شود.

تقریبا 0.4 تا 0.9 درصد نوزادان، دارای ناهنجاری های کروموزومی هستند و حدود نیمی از آنها دارای فنوتیپ غیر طبیعی هستند.

در ادامه آنوپلوئیدی های بالینی و نکات کلیدی در هر یک از آنها ذکر شده است:

تریزومی های شایع کروموزوم های اتوزوم

تریزومی 13 (سندرم پاتو)

شیوع: حدود 1:5000 تا 1:16000 تولد زنده (سومین تریزومی اتوزومی رایج)

کاریوتایپ: 47,XX/XY,+13

ویژگی های بالینی: میکروسفالی، هولوپروسنسفالی، میکروفتالمی، آنوفتالمی یا سیکلوپیا، شکاف لب و کام، پلی داکتیلی، پاچماقی، بیماری قلبی مادرزادی، کریپتورکیدیسم، ناهنجاری های مغز یا نخاع، عضلات ضعیف در هنگام تولد، ناتوانی شدید ذهنی.

پیش بینی: سقط جنین، مرده زایی یا مرگ زودرس (متوسط بقا حدود یک سال).

تریزومی 18 (سندرم ادواردز)

شیوع: حدود 1:3000  تا 1:5000 تولد زنده (دومین تریزومی اتوزوم رایج )

کاریوتایپ: 47,XX/XY,+18

ویژگی های بالینی: وزن کم هنگام تولد، میکروسفالی، میکروگناتیا، گوش های پایین تر از حد طبیعی، مشت های بسته با انگشتان همپوشانی، ناهنجاری های مادرزادی قلب و کلیه، پاچماقی، ناتوانی شدید ذهنی، بقا حدود یک سال.

پیش بینی: سقط جنین، مرده زایی یا مرگ زودرس (متوسط بقای حدود یک سال)

تریزومی 21 (سندرم داون)

بروز: حدود 1: 700 تا 1/800 تولد زنده (متداول ترین تریزومی اتوزومی)

کاریوتایپ: 47,XX/XY,+21

ویژگی های بالینی: ظاهر مشخصه صورت، صورت صاف، چین های برجسته اپیکانتیک، پشت صاف، لکه برس در ایریدها، تن عضلانی ضعیف در هنگام تولد، چین کف دست عرضی (چین میمون)، کلینوداکتیلی، نقص های مادرزادی گوارشی و قلبی، ناتوانی ذهنی، افزایش خطر ابتلا به لوسمی، بیماری آلزایمر و مشکلات بینایی شنوایی

پیش بینی: حدود 75 درصد از بارداری ها در دوران جنینی  می میرند. با این وجود ، اگر تولد رخ دهد ، شناسایی نسبتا خوب است (متوسط بقا 47 سال است). این شایع ترین آنوپلوئید است که با بقای طولانی مدت سازگار است.

توجه: حدود 95 درصد از بیماران مبتلا به سندرم داون تریزومی کروموزوم 21 را یه صورت یک کروموزوم اضافی و آزاد دارند . با این حال ، 4٪ از موارد به دلیل انتقال رابرتسونین و 1٪ به دلیل موزاییک است.

آنوپلوئیدی کروموزوم های جنسی

سندرم کلاین فلتر

مردان XXY، مانند زنان XX، در اوایل رشد جنینی غیرفعال شدن کروموزوم X  را تجربه می کنند. بنابراین، در نیمی از سلول های سوماتیک آنها یکی از دو کروموزوم X غیرفعال شده اند و در نیمی دیگر از سلول های آنها X دیگر غیرفعال شده اند.

افراد کلاین فلتر به دلیل آتروفی بیضه در سن بلوغ آزواسپرم هستند و برخی از این افراد درجه ای از بروز صفات زنانه مانند رشد سینه ها و باسن را نشان می دهند. به دلایل نسبتا پیچیده ای، مردان XXY معمولا سطح تستوسترون کاهش یافته دارند، که در سن بلوغ مشاهده می شود.

در بسیاری از این مردان، تقریبا مقدار مساوی استروژن و تستوسترون در فرد وجود دارد. مشخص شده است که برخی از پسران و مردان کلاین فلتر نیز مشکلات اجتماعی و مشکلات یادگیری دارند.

با توجه به غیرفعال شدن X دوم، فنوتیپ های سوماتیک مشاهده شده در مردان کلاین فلتر شگفت انگیز است. منطقی ترین توضیح برای این نقص ها ممکن است در ژن های X باشد که از غیرفعال شدن فرار می کنند. شاید نسخه های اضافی این ژن ها (همراه با کمبود تستوسترون ناشی از آتروفی بیضه) توضیح منطقی برای برخی از فنوتیپ مشاهده شده ارائه دهد.

بروز: 1:500  تا  1:1000 از هر تولد مرد

کاریوتایپ: به طور معمول 47,XXY (بیشتر از 90٪). با این حال، کاریوتایپ های دیگر توصیف شده اند: 48,XXXY و  49,XXXXYو  46,XY/47,XXY (موزاییک)

ویژگی های بالینی: قد بلند، اندام های بلند، نسبت قسمت بالا تنه به پایین تنه کم، ژنیکوماستی، کاهش موهای صورت و بدن (توزیع موهای زنانه)، تاخیر و بلوغ ناقص، بیضه های کوچک (آتروفی بیضه)، ناباروری، تاخیر در رشد ( مشکل در یادگیری، تاخیر در گفتار )، افزایش خطر ابتلا به سرطان پستان.

شناسایی: متغیر. این بستگی به شدت تظاهرات بالینی و درمان دارد اما به طور کلی نسبتا خوب است. طول عمر کمی کاهش می یابد.

سندرم تریپل ایکس

شیوع: حدود 1 از هر 1000 تولد زن

کاریوتایپ: 47,XXX

ویژگی های بالینی: اختلالات یادگیری، تاخیر در گفتار، زبان و مهارت های حرکتی، عضلات ضعیف، مشکلات رفتاری و عاطفی، تشنج، ناهنجاری های کلیوی

در برخی موارد از نظر  فنوتیپی طبیعی هستند.

شناسایی: متغیر. این بستگی به شدت تظاهرات بالینی و درمان دارد اما به طور کلی نسبتا خوب است. در این آنوپلوئیدی، کروموزوم های X به عنوان بار بادی غیرفعال می شوند. بنابراین، در کاریوتایپ، دو بار بادی وجود دارد.

سندرم XYY

شیوع: حدود 1 از هر 1000 تولد مرد

کاریوتایپ: 47,XYY

ویژگی های بالینی: افزایش قد، احتمال اختلالات یادگیری، تاخیر در گفتار، زبان و مهارت های حرکتی، عضلات ضعیف، لرزش دست، تشنج، آسم، اسکولیوز، مشکلات رفتاری و عاطفی، بروز آکنه در دوران بلوغ. همانند سندرم ترییپل ایکس، برخی موارد ممکن است از نظر فنوتیپی طبیعی به نظر برسند.

سندرم ترنر

شایع ترین ناهنجاری کروموزومی جنسی در زنان و شایع ترین علت ژنتیکی آمنوره اولیه

شیوع: حدود 1 از هر2000 تا 1 از هر 2500 تولد زن

کاریوتایپ: در 45 درصد موارد 45,X را نشان می دهد زیرا اکثر زیگوت ها نمی توانند از زندگی خارج از رحم جان سالم به در ببرند و در دوران جنینی سقط می شوند. موارد باقی مانده دارای یک کاریوتایپ موزاییک (45,X/46,XX ; 45,X/46,XY or 45,X/47,XXX) یا یک ناهنجاری ساختاری [isochromosome, 46, Xi (Xq) or (Xp), or ring chromosome, 46, Xr (X)]

ویژگی های بالینی: قد کوتاه، پره گردنی، خط موی عقب، قفسه سینه سپر، آمنوره، عدم بلوغ، از دست دادن زودهنگام عملکرد تخمدان (دیس ژنزیس تخمدان)، ناباروری، ناهنجاری های اسکلتی (به عنوان مثال، کوبیتوس والگوس)، ادم، مشکلات کلیوی و یا بیماری قلبی مادرزادی (به عنوان مثال، کلیه نعل اسب، کوارکتاسیون آئورت)

همچنین بخوانید:

• دوره مهارت آموزی آنالیز کاریوتایپ پیشرفته
• آنالیز کاریوتایپ: تاریخچه، مبانی، انواع
• سندرم کری دو چت (Cri du Chat Syndrome)
• سندرم ادواردز
• سندرم ترنر چیست؟
• سندرم کلاین فلتر چیست؟