Aneuploidsus

Aneuploidia on geneetiline seisund, mille korral rakul või organismil on vale arv kromosoome, mis erineb liigile iseloomulikust ehk diploidsest (2n) kromosoomide komplektist. Tavaliselt sisaldavad inimrakud 46 kromosoomi (23 paari), kuid aneuploidia korral võib see arv muutuda, mis võib viia mitmesuguste geneetiliste häirete ja meditsiiniliste seisunditeni.

Aneuploidia näideteks on:

1. Downi sündroom (trisoomia 21): sel juhul on inimesel 21. kromosoomi lisakoopia, mis põhjustab mitmesuguseid füüsilisi ja vaimseid puudeid.
2. Edwardsi sündroom (trisoomia 18): see seisund on seotud 18. kromosoomi lisakoopiaga ja põhjustab sageli tõsiseid terviseprobleeme.
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-kromosoomi monosoomia (Turneri sündroom): selle sündroomiga tüdrukutel puudub üks kahest X-kromosoomist, mis võib põhjustada füüsilisi ja psühholoogilisi häireid.

Aneuploidsus võib tuleneda meioosi (sugulise rakkude jagunemise) või mitoosi (atüüpilise rakkude jagunemise) protsesside vigadest. See võib viia tõsiste meditsiiniliste tagajärgedeni ning nõuab sageli meditsiinilist jälgimist ja sekkumist.

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

1. Aneuploidia:

   • Definitsioon: Aneuploidia on geneetiline muutus, mis hõlmab raku või organismi kromosoomide arvu muutust, st täiendavate või puuduvate kromosoomide olemasolu.
   • Põhjus: Aneuploidsus ei ole tavaliselt punktmutatsioonide (nukleotiidide asendused, insertsioonid või deletsioonid) tulemus, vaid pigem meioosi või mitoosi vigade tagajärg rakkude jagunemise ajal.

2. Mutatsioon:

   • Definitsioon: Mutatsioon on DNA nukleotiidjärjestuse muutus, mis võib hõlmata asendusi, insertsioone, deletsioone ja muid muutusi geneetilises informatsioonis.
   • Põhjus: Mutatsioonid võivad tekkida mitmesuguste tegurite tõttu, sealhulgas juhuslikud vead DNA kopeerimisel, keemilised või füüsikalised mutageenid, kokkupuude kiirgusega ja muud tegurid.

Erinevused:

• Aneuploidia hõlmab kromosoomide arvu muutust, mutatsioon aga genoomis kindla nukleotiidide järjestuse muutust.
• Aneuploidia hõlmab tavaliselt muutusi, mis hõlmavad suurt hulka geene, kuna see mõjutab tervet kromosoomi või isegi mitut kromosoomi. Mutatsioon võib mõjutada ühte või mitut geeni.
• Aneuploidia võib korraga põhjustada mitu meditsiinilist probleemi, kuna see muudab paljude geenide toimimist. Mutatsioonid võivad olla kas neutraalsed või kahjulikud, olenevalt nende asukohast ja tagajärgedest geenide funktsioonile.

Kuigi erinevad, võivad teatud tüüpi aneuploidiat põhjustada mutatsioonid geenides, mis vastutavad rakkude jagunemisega või kromosoomidega seotud protsesside eest, mis võivad süvendada aneuploidia meditsiinilisi tagajärgi.

Genoomne aneuploidia

See on aneuploidia tüüp, mille puhul kromosoomide arvu kõrvalekalded hõlmavad kogu genoomi, st kõiki organismi kromosoome, erinevalt juhuslikest muutustest ühes või mõnes kromosoomis.

Genoomsete aneuploidiate näideteks on:

1. Polüploidia: see on seisund, mille korral rakkudel või organismidel on täiendavaid kromosoomikomplekte. Näiteks triploidia (3n) tähendab kolme kromosoomikomplekti kahe asemel ja tetraploidia (4n) tähendab nelja kromosoomikomplekti.
2. Autoploidia: sel juhul on kõik sama liigi komplementaarsete komplektide kromosoomid (nt kaks sama liigi kromosoomikomplekti).
3. Alloploidsus: sel juhul kuuluvad lisakromosoomide komplektid erinevatele liikidele või alamliikidele.

Genoomsed aneuploidiad võivad tuleneda meioosi (sugulise rakkude jagunemise) vigadest või rakkude deletsiooni anomaaliatest. Neil võivad olla tõsised tagajärjed organismi arengule ja elule ning need on sageli seotud mitmesuguste meditsiiniliste seisundite ja sündroomidega.

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

Aneuploidia sündroom

See on rühm geneetilisi sündroome, mis on seotud rakkude või organismide kromosoomide arvu muutusega. Aneuploidia võib põhjustada rakkude lisakromosoomide (trisoomia) või puuduvate kromosoomide (monosoomia) esinemist. Mõned tuntumad aneuploidsündroomid on järgmised:

1. Downi sündroom (trisoomia 21): selle sündroomi põhjustab 21. kromosoomi lisakoopia. Sümptomite hulka kuuluvad vaimne alaareng, füüsilised tunnused (näiteks kortsus nägu), suurenenud südamehaiguste risk ja muud terviseprobleemid.
2. Edwardsi sündroom (trisoomia 18): Selle sündroomi põhjustab 18. kromosoomi lisakoopia olemasolu. Sellega kaasnevad rasked füüsilised ja vaimsed häired ning meditsiinilised probleemid, mis võivad oluliselt lühendada oodatavat eluiga.
3. Patau sündroom (trisoomia 13): Selle sündroomi põhjustab 13. kromosoomi lisakoopia olemasolu. Seda iseloomustavad ka rasked füüsilised ja vaimsed puuded ning lühenenud eluiga.
4. Klinefelteri sündroom (XXY): See sündroom on seotud meestel täiendava X-kromosoomi (tavaliselt XXY) esinemisega. 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 kasv, suguelundite ebanormaalne areng ja muud terviseprobleemid.

Need aneuploidsussündroomid võivad põhjustada mitmesuguseid meditsiinilisi ja vaimseid häireid ning on tavaliselt seotud kromosoomide arvu muutustega, mis tulenevad rakkude jagunemisprotsessi vigadest embrüonaalse arengu ajal.

Põhjused aneuploidia

Aneuploidia ehk kromosoomide arvu muutus võib tekkida mitmesuguste geneetiliste ja keskkonnategurite tõttu. Siin on mõned aneuploidia peamised põhjused:

1. Meioosi vead: Meioos on suguline rakkude jagunemine, mille käigus tekivad sugurakud (munarakud ja seemnerakud). Meioosi protsesside vead võivad viia kromosoomide ebaõige eraldumiseni, mis omakorda võib põhjustada sugurakkudes aneuploidsust.
2. Mitoosi vead: Mitoos on rakkude jagunemise tüüp, mille käigus tekivad somaatilised rakud (mitte sugurakud). Mitoosi vead võivad põhjustada muutusi organismi rakkudes olevate kromosoomide arvus.
3. Keskkonnamõju: Mõned kemikaalid, kiirgus ja muud keskkonnategurid võivad suurendada aneuploidsuse riski.
4. Geneetilised mutatsioonid: Geneetiliste mutatsioonide või pärilike tegurite olemasolu võib kaasa aidata aneuploidiale.
5. Sündroomid ja pärilikud haigused: Mõned geneetilised sündroomid, näiteks Downi sündroom, Edwardsi sündroom ja teised, on seotud teatud tüüpi aneuploidsusega.
6. Ema vanus: naistel pärast 35. eluaastat on vastsündinutel suurenenud aneuploidsuse risk, eriti Downi sündroomi korral.
7. Infektsioonid ja haigused: Mõned infektsioonid ja haigused, näiteks viirushepatiit, võivad suurendada aneuploidsuse riski.
8. Ravimid: Mõned ravimid, näiteks keemiaravi, võivad samuti suurendada aneuploidsuse riski.

Erinevat tüüpi aneuploidial võivad olla erinevad tagajärjed ja see võib põhjustada erinevaid terviseprobleeme. Aneuploidia riski saab vähendada geneetilise nõustamise, regulaarsete tervisekontrollide ja tervisliku eluviisi abil.

Pathogenesis

Siin on mõned aneuploidiat põhjustavad mehhanismid:

1. Meioosi vead: Meioos on sugurakkude jagunemise protsess, mille käigus tekivad sugurakud (munarakud ja seemnerakud). Meioosi vead, näiteks kromosoomide vale eraldumine meioosi I või II jagunemise ajal, võivad põhjustada vale arvu kromosoomidega sugurakkude moodustumist.
2. Mitoosi vead: Mitoos on rakkude jagunemise protsess, mille käigus tekivad somaatilised (mitteseksuaalsed) rakud. Mitoosi vead võivad põhjustada kromosoomide arvu muutust uutes rakkudes. Näiteks võib mitoosi viga põhjustada raku kromosoomi lisakoopia saamise või kaotamise.
3. Mittejagunemine: Mittejagunemine on kromosoomide vale eraldumine rakkude jagunemise ajal. See võib toimuda nii meioosi kui ka mitoosi korral. Näiteks kui kromosoomid ei jaotu tütarrakkude vahel ühtlaselt, võib see viia aneuploidsuseni.
4. Mehaanilised kõrvalekalded: Mehaanilised kõrvalekalded rakkude jagunemise ajal, näiteks kromosoomide heelikuse kõrvalekalded või kromosoomide struktuurilised kõrvalekalded, võivad põhjustada vigu kromosoomide eraldumisel ja viia aneuploidsuseni.
5. Keskkonnamõju: Mõned kemikaalid, kiirgus ja muud keskkonnategurid võivad suurendada aneuploidia riski, mõjutades rakuprotsesse.
6. Mitootilised kõrvalekalded: Mitootilised kõrvalekalded võivad hõlmata somaatiliste rakkude jagunemise ajal esinevaid kõrvalekaldeid, mis võivad viia kromosoomide arvu muutusteni kehakudedes.

Aneuploidia mehhanismid võivad olla mitmekesised ning nende täpne olemus võib sõltuda konkreetsetest asjaoludest ja aneuploidia tüübist. Need muutused võivad toimuda kas loote arengu ajal või keha rakkudes elu erinevatel perioodidel.

Vormid

Sõltuvalt sellest, kui palju kromosoome võib olla lisaks või puududa, on aneuploidiat mitut tüüpi:

1. Trisoomia: see on ühe kromosoomi lisakoopia olemasolu. Näiteks trisoomia 21 viib Downi sündroomini, kus inimesel on 21. kromosoomist kolm koopiat.
2. Monosoomia: see on seisund, mille korral puudub üks kromosoomipaar. Näiteks monosoomia X (Turneri sündroom) tekib siis, kui naisel puudub üks kahest X-kromosoomist.
3. Polüploidia: see on täiendavate kromosoomikomplektide olemasolu. Näiteks triploidia tähendab kolme kromosoomikomplekti olemasolu tavalise kahe asemel.
4. Diploidia geneetiliste muutustega: mõnel juhul võivad kromosoomides esineda muutused või muutused kromosoomide struktuuris, mida peetakse ka aneuploidsuseks.
5. Hüpoploidia: see on normaalsest väiksema arvu kromosoomide esinemine. Hüpoploidia võib hõlmata vähem kui kahte kromosoomikomplekti.
6. Isokroomia: see on seisund, mille puhul üks kromosoomidest on jagatud kaheks võrdseks osaks, millel on sama aine koostis.
7. Triploidia: see on täiendava kromosoomikomplekti olemasolu, mille tulemuseks on iga kromosoomi kolm koopiat rakus.

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

Aneuploidiad võivad põhjustada mitmesuguseid geneetilisi häireid ja sündroome, näiteks Downi sündroomi (trisoomia 21, mida iseloomustab 21. kromosoomi kolmanda koopia olemasolu) või Patau sündroomi (trisoomia 13) ja teisi.

D-kromosoomide aneuploidsusel võivad aga olla erinevad tagajärjed, olenevalt konkreetsest kromosomaalsest häirest ja organitest, mida see mõjutab. Täpse diagnoosi panemiseks ja aneuploidsuse võimalike tagajärgede mõistmiseks, samuti ravi- ja tugistrateegiate väljatöötamiseks on vaja konsulteerida geneetiku või geneetiliste häirete spetsialistiga.

C-rühma kromosoomi aneuploidsus tähendab, et inimesel või organismil on ebanormaalne arv C-rühma kromosoome. C-rühma kromosoomid tähendavad tavaliselt keskmise suurusega kromosoome. Inimese normaalne kromosoomide komplekt sisaldab 46 kromosoomi, mis on jagatud 23 paariks. Aneuploidsuse korral võib üks selle rühma kromosoomidest olla kas üleliigne või puududa, mis võib viia mitmesuguste geneetiliste ja meditsiiniliste probleemideni, nagu Downi sündroom (trisoomia 21) või muud geneetilised kõrvalekalded. Aneuploidsused võivad tekkida rakkude jagunemise protsessi vigade tõttu mitoosi (somaatilised rakud) või meioosi (sugurakud) ajal.

E-rühma kromosoomi aneuploidsus viitab inimese karüotüübi E-rühma kuuluvate kromosoomide arvu kõrvalekalletele. E-rühm hõlmab kromosoome numbritega 4 ja 5. Sellised muutused võivad hõlmata kas E-kromosoomide lisakoopiaid (trisoomia 4 või 5) või koopiate puudumist (monosoomia 4 või 5).

Aneuploidsuse näited E-rühma kromosoomidel:

1. Trisoomia 4: see on seisund, mille korral inimesel on 4. kromosoomist lisakoopia, st 47 kromosoomi tavalise 46 asemel. Sellel trisoomial võivad olla mitmesugused meditsiinilised tagajärjed ja see võib mõjutada organismi arengut.
2. Trisoomia 5: Nagu ka trisoomia 4 puhul, on ka trisoomia 5 seotud 5. kromosoomi lisakoopia esinemisega. See seisund võib põhjustada meditsiinilisi probleeme ja avalduda erinevates vormides.
3. Monosoomia4: Monosoomia4 on seisund, mille korral puudub üks neljandast kromosoomist. See on haruldane seisund ja sellel võivad olla ka meditsiinilised tagajärjed.
4. Monosoomia 5: Monosoomia 5 tähendab, et üks viiendast kromosoomist puudub. See on samuti haruldane seisund ja sellel võib olla mitmesuguseid meditsiinilisi tagajärgi.

E-kromosoomi aneuploidia, nagu ka teised aneuploidia vormid, võib põhjustada mitmesuguseid meditsiinilisi seisundeid ja sündroome, olenevalt kromosoomide muutuste olemusest ja täpsest asukohast. Selliste seisundite diagnoosimine toimub tavaliselt tsütogeneetiliste meetodite ja geneetilise analüüsi abil.

Diagnostika aneuploidia

Aneuploidia ehk kromosoomide arvu muutuste diagnoosimine toimub mitmesuguste meetodite ja testide abil. Siin on mõned kõige levinumad aneuploidia diagnoosimise meetodid:

1. Lootevee proov: see on invasiivne protseduur, mille käigus nõela abil võetakse lootevee proov lootekestadest. See proov sisaldab looterakke, mida saab tsütogeneetiliselt analüüsida aneuploidsuse olemasolu kindlakstegemiseks.
2. Koorionibiopsia (CB): See on samuti invasiivne protseduur, mille käigus võetakse tsütogeneetiliseks analüüsiks koorionivillide (platsentakoe) proov. Koorionibiopsiat saab teha raseduse ajal varem kui amniotsenteesi.
3. Mitte-invasiivne sünnieelne testimine (NIPT): see meetod võimaldab ema vereanalüüsi abil tuvastada aneuploidia ja teiste loote geneetiliste kõrvalekallete esinemist. NIPT-i tehakse tavaliselt pärast 10. rasedusnädalat ja sellel on madal valepositiivsete tulemuste määr.
4. Ultraheli: Ultraheli abil saab tuvastada mõningaid aneuploidsuse tunnuseid, näiteks emakakaela villide suurenenud paksenemist või loote füüsilisi tunnuseid, mis võivad tekitada kahtlust kõrvalekallete suhtes.
5. Geneetiline analüüs: Tsütogeneetilise analüüsi (kromosoomide uurimine) ja molekulaargeneetilise analüüsi abil saab täpselt kindlaks teha aneuploidia olemust ja kromosomaalsete muutuste tüüpi.

Aneuploidsuse diagnoosimise viis võib sõltuda paljudest teguritest, sealhulgas raseduse vanusest, terviseseisunditest, kõrvalekallete riskist ja vanemate soovidest. Diagnoosimise ja meetodi valimise otsus tehakse tavaliselt koos günekoloogi ja geneetikuga.

Diferentseeritud diagnoos

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

1. Polüploidia:

   • Definitsioon: Polüploidsus tähendab täiendavate täielike kromosoomikomplektide olemasolu. Näiteks polüploidsetel organismidel võib olla kaks, kolm või enam täielikku kromosoomikomplekti.
   • Näited: Polüploidsete organismide näideteks on mõned taimed (nt nisu, pommitamine) ja mõned loomaliigid (nt lõhe).
   • Järeldused: Polüploidsus võib olla stabiilne ja isegi positiivne organismi ellujäämise seisukohast, kuna kromosoomide lisakoopiad võivad liigile stabiilsust ja mitmekesisust pakkuda.

2. Aneuploidia:

   • Definitsioon: Aneuploidia tähendab vale arvu kromosoomide olemasolu, sealhulgas organismi rakkudes esinevaid lisa- või puuduvaid kromosoome.
   • Näited: Aneuploidsuse näideteks on Downi sündroom (trisoomia 21, kui esineb lisakromosoom 21), Edwardsi sündroom (trisoomia 18) ja muud geneetilised sündroomid, mis hõlmavad muutusi kromosoomide arvus.
   • Tagajärjed: Aneuploidsus on sageli seotud tõsiste terviseprobleemidega ning võib põhjustada mitmesuguseid füüsilisi ja vaimseid kõrvalekaldeid, aga ka muid seisundeid.

Seega on peamine erinevus polüploidia ja aneuploidia vahel see, et polüploidia hõlmab täiendavaid täielikke kromosoomikomplekte, samas kui aneuploidia hõlmab rakkude või organismide kromosoomide arvu muutust, kuid ilma täielike täiendavate kromosoomide komplektideta.