Aneuploidsus

Aneuploidsus on geneetiline seisund, kus rakul või organismil on vale kromosoomide arv, välja arvatud tüüpilise või diploidse (2N) kromosoomide komplekt. Tavaliselt sisaldavad inimese rakud 46 kromosoomi (23 paari), kuid aneuploidsuse korral võib seda arvu muuta, mis võib põhjustada mitmesuguseid geneetilisi häireid ja meditsiinilisi seisundeid.

Aneuploidsuse näited hõlmavad järgmist:

1. Downi sündroom (trisoomia 21): Sel juhul on inimesel 21. kromosoomi lisakoopia, mille tulemuseks on mitmesugused füüsilised ja vaimsed puue.
2. Edwardsi sündroom (trisoomia 18): see seisund on seotud 18. kromosoomi lisakoopiaga ja põhjustab sageli tõsiseid meditsiinilisi probleeme.
3. Pato sündroom (trisoomia X): Selle sündroomiga naistel on X-kromosoomi lisakoopia, mis võib põhjustada füüsilisi ja vaimseid puudeid.
4. Klinefelteri sündroom (XXY): Selle sündroomiga meestel on X-kromosoomi lisakoopia, mis võib põhjustada mitmesuguseid füüsilisi ja psühholoogilisi muutusi.
5. X monosoomia (Turneri sündroom): Selle sündroomiga tüdrukutel puudub üks kahest X-kromosoomist, mis võib põhjustada füüsilisi ja psühholoogilisi häireid.

Aneuploidsus võib tuleneda meioosi (seksuaalrakkude jagunemise) või mitoosi (ebatüüpilise raku jagunemise) vigadest. See võib põhjustada tõsiseid meditsiinilisi tagajärgi ja nõuab sageli meditsiinilist jälgimist ja sekkumist.

Aneuploidsus ja mutatsioon on kaks erinevat geneetilist nähtust, ehkki need võivad mõnel juhul olla seotud. Siin on nende peamised erinevused:

1. Aneuploidsus:

   • Definitsioon: aneuploidsus on geneetiline muutus, mis hõlmab kromosoomide arvu muutumist rakus või organismis, see tähendab täiendavate või puuduvate kromosoomide olemasolu.
   • Põhjus: aneuploidsus ei ole tavaliselt punktmutatsioonide (asendused, sisestused või deletsioonid nukleotiidides), vaid on tingitud meioosi või mitoosi vigadest rakkude jagunemise ajal.

2. Mutatsioon:

   • Definitsioon: mutatsioon on DNA nukleotiidijärjestuse muutus, mis võib sisaldada asendusi, sisestusi, deletsioone ja muid muutusi geneetilises teabes.
   • Põhjus: mutatsioonid võivad tekkida mitmesuguste tegurite tõttu, sealhulgas juhuslikud vead DNA kopeerimise ajal, keemiliste või füüsikaliste mutageenide, kiirgusega kokkupuute ja muude tegurite tõttu.

Eristused:

• Aneuploidsus hõlmab kromosoomide arvu muutumist, samas kui mutatsioon hõlmab genoomis konkreetse nukleotiidide järjestuse muutumist.
• Aneuploidsus hõlmab tavaliselt suurt hulka geene, kuna see mõjutab tervet kromosoomi või isegi mitut kromosoomi. Mutatsioon võib mõjutada ühte või mitut geeni.
• Aneuploidsus võib põhjustada mitmeid meditsiinilisi probleeme korraga, kuna see muudab paljude geenide toimimist. Mutatsioonid võivad olla kas neutraalsed või kahjulikud, sõltuvalt nende asukohast ja geenifunktsiooni tagajärgedest.

Ehkki erinevad, võivad teatud tüüpi aneuploidsuse põhjustada rakkude jagunemise või kromosoomidega seotud protsesside eest vastutavate geenide mutatsioonid, mis võivad süvendada aneuploidsuse meditsiinilisi tagajärgi.

Genoomne aneuploidsus

See on teatud tüüpi aneuploidsus, milles kromosoomi arvu kõrvalekalded hõlmavad kogu genoomi, see tähendab kõik organismi kromosoomid, mitte juhuslikud muutused ühes või mõnes kromosoomis.

Genoomsete aneuploidieemuste näideteks on järgmine:

1. Polüploidsus: see on seisund, kus rakkudel või organismidel on täiendavad kromosoomide komplektid. Näiteks triploidia (3N) tähendab, et kahe asemel on kolm kromosoomide komplekti ja tetraploidia (4N) tähendab nelja komplekti.
2. Autoploidia: Sel juhul on kõik sama liigi komplementaarsete komplektide kromosoomid (nt sama liigi kaks kromosoomide komplekti).
3. Alloploidia: sel juhul kuuluvad kromosoomide lisakomplektid erinevatele liikidele või alamliigidele.

Genoomsed aneuploidiaadmed võivad tuleneda meioosi (seksuaalsete rakkude jagunemise) vigadest või rakkude deletsiooni kõrvalekalletest. Neil võivad olla tõsised tagajärjed organismi arengule ja elule ning neid seostatakse sageli erinevate haigusseisundite ja sündroomidega.

Üks tuntumaid näiteid genoomse aneuploidsuse kohta on Downi sündroom (trisoomia 21), milles inimesel on 21. kromosoomi lisakoopia ja tavalise 46 asemel kokku 47 kromosoomi. See sündroom põhjustab iseloomulikke füüsilisi ja vaimseid tunnuseid.

Aneuploidne sündroom

See on geneetiliste sündroomide rühm, mis on seotud kromosoomide arvu muutumisega rakkudes või organismides. Aneuploidsus võib põhjustada rakkudes täiendavate kromosoomide (trisoomia) või puuduvate kromosoomide (monosoomia) olemasolu. Mõned tuntuimad aneuploidsed sündroomid hõlmavad järgmist:

1. Downi sündroom (Trisomy 21): Selle sündroomi põhjuseks on 21. kromosoomi täiendav koopia. Sümptomiteks on vaimne alaareng, füüsilised tunnused (näiteks kortsus nägu), suurenenud südamehaiguste risk ja muud meditsiinilised probleemid.
2. Edwards sündroom (Trisomy 18): Selle sündroomi põhjustab 18. kromosoomi lisakoopia olemasolu. Sellega kaasnevad rasked füüsilised ja vaimsed kahjustused ning meditsiinilised probleemid, mis võivad tõsiselt piirata eluiga.
3. Patau sündroom (trisoomia 13): Selle sündroomi põhjustab 13. kromosoomi lisakoopia olemasolu. Seda iseloomustavad ka raske füüsiline ja vaimne puue ning lühendatud eluiga.
4. Klinefelteri sündroom (xxy): see sündroom on seotud täiendava X-kromosoomi olemasoluga meestel (tavaliselt xxy). Sümptomiteks võivad olla hilinenud seksuaalne areng ning muud füüsilised ja vaimsed tunnused.
5. Turneri sündroom (x0): see sündroom on seotud ühe X-kromosoomi puudumisega naistel (x0). Sümptomiteks võivad olla lühike kehaehitus, suguelundite ebanormaalne areng ja muud meditsiinilised probleemid.

Need aneuploidsed sündroomid võivad põhjustada mitmesuguseid meditsiinilisi ja psüühikahäireid ning neid seostatakse tavaliselt kromosoomi arvu muutustega, mis tulenevad rakkude jagunemisprotsessi vigadest embrüonaalse arengu ajal.

Põhjused aneuploidiad

Aneuploidsus, kromosoomide arvu muutus, võib tekkida mitmesuguste geneetiliste ja keskkonnategurite tõttu. Siin on mõned aneuploidsuse peamised põhjused:

1. Meioosi vead: meioos on seksuaalse raku jagunemine, mis tekitab sugurakkude (munad ja sperma). Meioosi protsesside vead võivad põhjustada kromosoomide ebaõiget eraldamist, mis võib põhjustada sugurakkudes aneuploidsust.
2. Mitoosi vead: mitoos on raku jagunemise tüüp, mis tekitab somaatilisi rakke (mitte sugurakke). Mitoosi vead võivad põhjustada kromosoomide arvu muutumist organismi rakkudes.
3. Keskkonnakokkupuude: mõned kemikaalid, kiirgus ja muud keskkonnategurid võivad suurendada aneuploidsuse riski.
4. Geneetilised mutatsioonid: geneetiliste mutatsioonide või päritud tegurite esinemine võib aneuploidsusele kaasa aidata.
5. Sündroomid ja pärilikud haigused: mõned geneetilised sündroomid, näiteks Downi sündroom, Edwards sündroom ja teised on seotud konkreetsete aneuploidsuse tüüpidega.
6. Emade vanus: Naistel pärast 35-aastast vanust on vastsündinutel suurenenud aneuploidsuse risk, eriti Downi sündroomi puhul.
7. Infektsioonid ja haigused: Mõned infektsioonid ja haigused, näiteks viiruse hepatiit, võivad suurendada aneuploidsuse riski.
8. Ravimid: Mõned meditsiinilised ravimid, näiteks keemiaravi, võivad suurendada ka aneuploidsuse riski.

Erinevat tüüpi aneuploidsusel võivad olla erinevad tagajärjed ja see võib põhjustada erinevaid haigusseisundeid. Aneuploidsuse riski saab vähendada geneetilise nõustamise, regulaarsete meditsiiniliste testide ja tervisliku eluviisi kaudu.

Pathogenesis

Siin on mõned alusmehhanismid, mis võivad põhjustada aneuploidsust:

1. Meioosi vead: meioos on seksuaalse raku jagunemise protsess, mis tekitab sugurakkude (munad ja sperma). Meioosi vead, näiteks kromosoomide ebaõige eraldamine meiootiliste I või II divisjoni ajal, võivad põhjustada sugurakkude moodustumist, millel on vale arv kromosoome.
2. Mitoosi vead: mitoos on rakkude jagunemise protsess, mis tekitab somaatilisi (mitteseksuaalseid) rakke. Mitoosi vead võivad põhjustada kromosoomide arvu muutumist uutes rakkudes. Näiteks võib mitoosi viga põhjustada raku saamise kromosoomi täiendava koopia või kaotada.
3. Mittekohustus: mittesJunction on kromosoomide vale eraldamine rakkude jagunemise ajal. See võib ilmneda kas meioosi või mitoosi korral. Näiteks kui kromosoomid ei jagune tütarrakkude vahel ühtlaselt, võib see põhjustada aneuploidsust.
4. Mehaanilised kõrvalekalded: mehaanilised kõrvalekalded rakkude jagunemise ajal, näiteks kromosomaalse helikose kõrvalekalded või kromosoomide struktuurilised kõrvalekalded, võivad põhjustada vigu kromosoomi eraldamisel ja põhjustada aneuploidsuse.
5. Keskkonnaalane kokkupuude: mõned kemikaalid, kiirgus ja muud keskkonnategurid võivad suurendada aneuploidsuse riski, mõjutades rakuprotsesse.
6. Mitootilised kõrvalekalded: mitootilised kõrvalekalded võivad süvendiga kaasneda aberratsioone, mis võivad põhjustada muutusi kromosoomide arvus keha kudedes.

Aneuploidsuse mehhanismid võivad olla mitmekesised ja nende täpne olemus võib sõltuda aneuploidsuse konkreetsetest asjaoludest ja tüübist. Need muutused võivad ilmneda kas loote arengu ajal või keha rakkudes erinevatel eluperioodidel.

Vormid

Sõltuvalt kromosoomide arvust, mis võivad olla täiendavad või puuduvad, on mitu erinevat tüüpi aneuploidsust:

1. Trisoomia: see on ühe kromosoomi lisakoopia olemasolu. Näiteks viib Trisomy 21 Downi sündroomi, kus inimesel on kolm kromosoomi 21 koopiat.
2. Monosoomia: see on seisund, milles puudub üks paari kromosoom. Näiteks monosoomia X (Turneri sündroom) ilmneb siis, kui naisel puudub üks kahest X-kromosoomist.
3. Polüploidsus: see on täiendavate kromosoomide komplektide olemasolu. Näiteks tähendab Triploidy, et standardse teise asemel on kolm kromosoomide komplekti.
4. Diploidne geneetiliste muutustega: mõnel juhul võivad kromosoomides toimuda muutused või kromosoomide struktuuri muutused, mida peetakse ka aneuploidsuseks.
5. Hüpoploidne: see on tavapärasest vähem kromosoomide olemasolu. Hüpoploidia võib hõlmata vähem kui kahte kromosoomide komplekti.
6. Isokroomia: see on tingimus, milles üks kromosomesist jagunes sama materjali koostisega kaheks võrdseks osaks.
7. Triploidy: see on täiendava kromosoomide komplekti olemasolu, mille tulemuseks on rakus iga kromosoomi kolm koopiat.

D-rühma kromosoomi aneuploidsus viitab ebanormaalse arvu kromosoomide esinemisele organismi rakkudes ja see aneuploidsus on seotud rühma D-sse kuuluvate kromosoomidega (tavaliselt kromosoomid 13, 14, 15, 21 ja 22). Näiteks võib ühe neist kromosoomidest (triploidia) või ühe (monosoomia) puudumine olla aneuploidsuse vorm.

Aneuploidiaadmed võivad põhjustada mitmesuguseid geneetilisi häireid ja sündroome, näiteks Downi sündroom (trisoomia 21, mida iseloomustab kromosoomi 21 kolmanda eksemplari olemasolu) või Patau (trisoomia 13) jt.

D-kromosoomidel võib aneuploidsusel olla erinevad tagajärjed sõltuvalt konkreetsest kromosomaalsest häirest ja elunditest, mida see mõjutab. Konsulteerimine geneetilise või geneetiliste häirete spetsialistiga on vajalik täpse diagnoosimiseks ja aneuploidsuse võimalike tagajärgede mõistmiseks ning ravi- ja tugistrateegiate väljatöötamiseks.

C-rühma kromosoomi aneuploidsus tähendab, et inimesel või organismil on ebanormaalne arv kromosoome, mis kuuluvad C-rühma kromosoomidesse. C-rühma kromosoomid tähendavad tavaliselt keskmise suurusega kromosoome. Inimeste normaalne kromosoomide komplekt hõlmab 46 kromosoomi, mis jagunevad 23 paariks. Aneuploidsuses võib selle rühma üks kromosoomidest olla kas lisa või puudu, mis võib põhjustada mitmesuguseid geneetilisi ja meditsiinilisi probleeme, näiteks Downi sündroom (trisoomia 21) või muid geneetilisi kõrvalekaldeid. Aneuploidiautod võivad tekkida rakkude jagunemise vigade tõttu mitoosi (somaatiliste rakkude) või meioosi (sugurakkude jaoks).

E-rühma kromosoomi aneuploidsus viitab inimese karüotüübi E-rühma kuuluvate kromosoomide arvu kõrvalekaldele. Rühma E sisaldab kromosoome nummerdatud 4 ja 5. Sellised muudatused võivad sisaldada kas E-kromosoomide (trisoomia 4 või 5) lisakoopiaid või koopiaid (monosoomia 4 või 5).

Näited aneuploidsuse kohta E-grupi kromosoomides:

1. Trisoomia 4: see on tingimus, mille korral inimesel on 4. kromosoomi lisakoopia, see tähendab standard 46 asemel 47 kromosoomi. Sellel trisoomial võib olla mitmesuguseid meditsiinilisi tagajärgi ja see võib mõjutada keha arengut.
2. Trismy5: Nagu trisoomia 4 puhul, on trisoomia 5 seotud 5. kromosoomi täiendava koopia olemasoluga. See seisund võib põhjustada meditsiinilisi probleeme ja neil võib olla erinevaid ilminguid.
3. Monosoomia4: monosoomia 4 on seisund, kus üks 4. kromosoomist puudub. See on haruldane seisund ja neil võib olla ka meditsiinilisi tagajärgi.
4. Monosoomia5: monosoomia 5 tähendab, et üks viiendast kromosoomist puudub. See on ka haruldane seisund ja neil võib olla mitmesuguseid meditsiinilisi tagajärgi.

E-kromosoomi aneuploidsus, nagu ka muud aneuploidsuse vormid, võib põhjustada mitmesuguseid meditsiinilisi seisundeid ja sündroome, sõltuvalt kromosoomide muutuste olemusest ja täpsest asukohast. Selliste tingimuste diagnoosimine toimub tavaliselt tsütogeneetiliste tehnikate ja geneetilise analüüsi abil.

Diagnostika aneuploidiad

Aneuploidsuse diagnoosimine, kromosoomide arvu muutused tehakse erinevate meetodite ja testide abil. Siin on mõned levinumad meetodid aneuploidsuse diagnoosimiseks:

1. Amniotsenteesis: see on invasiivne protseduur, milles nõela kasutatakse amniootilise vedeliku proovi võtmiseks amniootilistest membraanidest. See proov sisaldab looterakke, mida saab aneuploidsuse olemasolu määramiseks tsütogeneetiliselt analüüsida.
2. Koorioniline biopsia (CB): see on ka invasiivne protseduur, mille käigus võetakse tsütogeneetiliseks analüüsiks koorionilise villi (platsenta kude) proov. Koorilist biopsiat saab teha varem raseduse ajal kui amniotsenteesis.
3. Mitteinvasiivne sünnieelne test (NIPT): see meetod suudab tuvastada nii aneuploidsuse kui ka muude loote geneetiliste kõrvalekallete olemasolu ema vereanalüüsi kaudu. NIPT viiakse tavaliselt läbi pärast 10. raseduse nädalat ja sellel on madal valepositiivne määr.
4. Ultraheli: ultraheli võib kasutada mõningate aneuploidsuse tunnuste tuvastamiseks, näiteks emakakaela villi suurenenud paksus või loote füüsilised tunnused, mis võivad tekitada ebanormaalsuse kahtlust.
5. Geneetiline analüüs: tsütogeneetilist analüüsi (kromosoomide uurimist) ja molekulaarne geneetiline analüüs saab kasutada aneuploidsuse olemuse täpseks määramiseks ja kromosomaalsete muutuste tüübi kindlaksmääramiseks.

Aneuploidsuse diagnoosimise valik võib sõltuda paljudest teguritest, sealhulgas rasedus vanusest, tervisehäiretest, kõrvalekalde riskist ja vanemate soovidest. Meetodi diagnoosimise ja valimise otsus tehakse tavaliselt koos günekoloogi ja geneetilisega.

Diferentseeritud diagnoos

Polüploidsus ja aneuploidsus on rakkudes või organismides kromosoomide arvu kahte erinevat tüüpi muutusi. Siin on nende peamised erinevused:

1. Polüploidne:

   • Definitsioon: polüploidsus tähendab täiendavate komplektide täiendavaid kromosoomide komplekte. Näiteks võivad polüploidse organismil olla kaks, kolm või täielikumat kromosoomi komplekti.
   • Näited: Polüploidsete organismide näited on mõned taimed (nt nisu, pommitamine) ja mõned loomaliikide (nt lõhe).
   • Mõju: Polüploidsus võib olla organismi ellujäämiseks stabiilne ja isegi positiivne, kuna kromosoomide lisakoopiad võivad pakkuda liigile stabiilsust ja mitmekesisust.

2. Aneuploidsus:

   • Definitsioon: aneuploidsus tähendab vale arvu kromosoomide arvu, sealhulgas täiendavaid või puuduvaid kromosoome organismi rakkudes.
   • Näited: Aneuploidsuse näideteks on Downi sündroom (trisoomia 21, kui on olemas ekstra 21. kromosoom), Edwards sündroom (trisoomia 18) ja muud geneetilised sündroomid, mis hõlmavad muutusi kromosoomide arvus.
   • Tagajärjed: aneuploidsust seostatakse sageli tõsiste meditsiiniliste probleemidega ja see võib põhjustada mitmesuguseid füüsilisi ja vaimseid kõrvalekaldeid, aga ka muid tingimusi.

Niisiis, peamine erinevus polüploidsuse ja aneuploidsuse vahel on see, et polüploidsus hõlmab täiendavaid täielikke kromosoomide komplekte, samas kui aneuploidsus hõlmab kromosoomide arvu muutumist rakkudes või organismides, kuid ilma täielike täiendavate kromosoomide komplektideta.