Aneuploidsus

Aneuploidsus on geneetiline seisund, mille korral rakul või organismil on vale kromosoomide arv peale liigi tüüpilise või diploidse (2n) kromosoomikomplekti. Tavaliselt sisaldavad inimese rakud 46 kromosoomi (23 paari), kuid aneuploidsuse korral võib see arv muutuda, mis võib põhjustada mitmesuguseid geneetilisi häireid ja haigusi.

Aneuploidsuse näited on järgmised:

1. Downi sündroom (trisoomia 21): Sel juhul on inimesel 21. kromosoomi lisakoopia, mille tagajärjeks on erinevad füüsilised ja vaimsed puuded.
2. Edwardsi sündroom (18. trisoomia): 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 vigadest meioosi (seksuaalne rakkude jagunemine) või mitoosi (ebatüüpiline rakkude jagunemine) protsessides. See võib põhjustada tõsiseid meditsiinilisi tagajärgi ja nõuab sageli meditsiinilist jälgimist ja sekkumist.

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

1. Aneuploidsus:

   • Definitsioon: Aneuploidsus on geneetiline muutus, mis hõlmab kromosoomide arvu muutust rakus või organismis, st täiendavate või puuduvate kromosoomide olemasolu.
   • Põhjus: Aneuploidsus ei ole tavaliselt punktmutatsioonide (nukleotiidide asenduste, insertsioonide või deletsioonide) tagajärg, vaid pigem meioosi või mitoosi vigade tõttu raku jagunemise ajal.

2. Mutatsioon:

   • Definitsioon: mutatsioon on muutus DNA nukleotiidjärjestuses, mis võib hõlmata asendusi, insertsioone, deletsioone ja muid geneetilise teabe muutusi.
   • Põhjus: mutatsioonid võivad tekkida mitmete tegurite tõttu, sealhulgas juhuslikud vead DNA kopeerimisel, keemilised või füüsikalised mutageenid, kokkupuude kiirgusega ja muud tegurid.

Eristused:

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

Kuigi mõned aneuploidsuse tüübid on erinevad, võivad need olla põhjustatud rakkude jagunemise või kromosoomidega seotud protsesside eest vastutavate geenide mutatsioonidest, mis võivad süvendada aneuploidsuse meditsiinilisi tagajärgi.

Genoomne aneuploidsus

See on teatud tüüpi aneuploidsus, mille korral kromosoomide arvu kõrvalekalded hõlmavad kogu genoomi, st organismi kõiki kromosoome, mitte juhuslikke muutusi ühes või mõnes kromosoomis.

Genoomse aneuploidsuse näited on järgmised:

1. Polüploidsus: See on seisund, mille korral rakkudel või organismidel on täiendavad kromosoomikomplektid. Näiteks triploidsus (3n) tähendab kolme kromosoomikomplekti olemasolu kahe asemel ja tetraploidsus (4n) nelja komplekti olemasolu.
2. Autoploidsus: antud juhul kõik sama liigi komplementaarsete komplektide kromosoomid (nt kaks sama liigi kromosoomide komplekti).
3. Alloploidsus: Sel juhul kuuluvad täiendavad kromosoomikomplektid eri liikidesse või alamliikidesse.

Genoomsed aneuploidsused võivad tuleneda vigadest meioosis (rakkude seksuaalne jagunemine) või rakkude deletsiooni kõrvalekalletest. Neil võivad olla tõsised tagajärjed organismi arengule ja elule ning neid seostatakse sageli erinevate haigusseisundite ja sündroomidega.

Üks tuntumaid genoomse aneuploidsuse näiteid on Downi sündroom (trisoomia 21), mille puhul inimesel on 21. kromosoomi lisakoopia ja standardse 46 kromosoomi asemel kokku 47. Selle sündroomi tulemuseks on iseloomulikud füüsilised ja vaimsed tunnused .

Aneuploidsuse sündroom

See on rühm geneetilisi sündroome, mis on seotud kromosoomide arvu muutumisega rakkudes või organismides. Aneuploidsus võib põhjustada täiendavate kromosoomide (trisoomia) või puuduvate kromosoomide (monosoomia) olemasolu rakkudes. Mõned tuntumad aneuploidsussündroomid on järgmised:

1. Downi sündroom (trisoomia 21): selle sündroomi põhjustab 21. kromosoomi lisakoopia olemasolu. Sümptomiteks on vaimne alaareng, füüsilised tunnused (nt kortsus nägu), suurenenud südamehaiguste risk ja muud meditsiinilised probleemid.
2. Edwardsi sündroom (trisoomia 18): Seda sündroomi põhjustab 18. kromosoomi lisakoopia olemasolu. Sellega kaasneb tõsine füüsiline ja vaimne puue ning meditsiinilised probleemid, mis võivad oluliselt piirata oodatavat eluiga.
3. Patau sündroom (trisoomia 13): Seda sündroomi põhjustab 13. kromosoomi lisakoopia olemasolu. Seda iseloomustab ka raske füüsiline ja vaimne puue ning lühenenud eluiga.
4. Klinefelteri sündroom (XXY): See sündroom on seotud täiendava X-kromosoomi olemasoluga meestel (tavaliselt XXY). Sümptomiteks võivad olla hilinenud seksuaalne areng ja 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 meditsiinilised probleemid.

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 aneuploidiad

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

1. Vead meioosis: Meioos on sugurakkude jagunemine, mis toodab sugurakke (mune ja sperma). Vead meioosiprotsessides võivad põhjustada kromosoomide ebaõiget eraldumist, mis võib põhjustada sugurakkude aneuploidsust.
2. Vead mitosis: mitoos on teatud tüüpi rakkude jagunemine, mis toodab somaatilisi rakke (mitte sugurakke). Mitoosi vead võivad põhjustada kromosoomide arvu muutusi organismi rakkudes.
3. Keskkonna Kokkupuude: Mõned kemikaalid, kiirgus ja muud keskkonnategurid võivad suurendada aneuploidsuse riski.
4. Geneetilised mutatsioonid: geneetiliste mutatsioonide või pärilike tegurite olemasolu võib soodustada aneuploidsust.
5. Sündroomid ja pärilikud haigused: Mõned geneetilised sündroomid, nagu Downi sündroom, Edwardsi sündroom ja teised, on seotud teatud tüüpi aneuploidsusega.
6. Ema vanus: Naistel pärast 35. eluaastat on vastsündinutel suurenenud risk aneuploidsuse tekkeks, eriti Downi sündroomi korral.
7. Infektsioonid ja haigused: Mõned infektsioonid ja haigused, nagu viirushepatiit, võivad suurendada aneuploidsuse riski.
8. Ravimid: Mõned meditsiinilised ravimid, näiteks keemiaravi, võivad samuti suurendada aneuploidsuse riski.

Erinevatel aneuploidsuse tüüpidel võivad olla erinevad tagajärjed ja need võivad põhjustada erinevaid haigusi. Aneuploidsuse riski saab vähendada geneetilise nõustamise, regulaarsete meditsiiniliste testide ja tervisliku eluviisiga.

Pathogenesis

Siin on mõned mehhanismid, mis võivad põhjustada aneuploidsust:

1. Vead meioosis: Meioos on sugurakkude jagunemise protsess, mille käigus tekivad sugurakud (munad ja sperma). Meioosi vead, nagu kromosoomide ebaõige eraldamine I või II meiootilise jagunemise ajal, võivad põhjustada vale kromosoomide arvuga sugurakke.
2. Vead mitosis: mitoos on rakkude jagunemise protsess, mis toodab somaatilisi (mitteseksuaalseid) rakke. Mitoosi vead võivad põhjustada kromosoomide arvu muutumist uutes rakkudes. Näiteks võib viga mitoosis põhjustada raku kromosoomi lisakoopia saamise või selle kaotamise.
3. Mittelahkumine: Mittedisjunktsioon on kromosoomide vale eraldamine raku jagunemise ajal. See võib esineda nii meioosi kui ka mitoosi korral. Näiteks kui kromosoomid ei jagune tütarrakkude vahel ühtlaselt, võib see põhjustada aneuploidsust.
4. Mehaaniline abNormaalsused: rakkude jagunemise ajal esinevad mehaanilised kõrvalekalded, nagu kromosoomide helilisuse kõrvalekalded või kromosoomide struktuursed kõrvalekalded, võivad põhjustada kromosoomide eraldamise vigu ja põhjustada aneuploidsust.
5. Keskkonna Kokkupuude: Mõned kemikaalid, kiirgus ja muud keskkonnategurid võivad rakuprotsesse mõjutades suurendada aneuploidsuse riski.
6. Mitootiline abNormaalsused: mitootilised kõrvalekalded võivad hõlmata aberratsioone somaatiliste rakkude jagunemise ajal, mis võib põhjustada muutusi kehakudede kromosoomide arvus.

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

Vormid

Sõltuvalt kromosoomide arvust, mis võivad olla täiendavad või puududa, on mitu erinevat aneuploidsuse tüüpi:

1. Trisoomia: See on ühe kromosoomi lisakoopia olemasolu. Näiteks 21. trisoomia põhjustab Downi sündroomi, kus inimesel on kolm kromosoomi 21 koopiat.
2. Monosoomia: See on seisund, mille korral paarist puudub üks kromosoom. Näiteks tekib monosoomia X (Turneri sündroom), kui naisel puudub üks kahest X-kromosoomist.
3. Polüploidsus: See on täiendavate kromosoomikomplektide olemasolu. Näiteks triploidsus tähendab kolme kromosoomikomplekti olemasolu standardse kahe asemel.
4. Diploidsus geneetiliste muutustega: Mõnel juhul võivad esineda muutused kromosoomide sees või muutused kromosoomide struktuuris, mida peetakse samuti aneuploidsuseks.
5. Hüpoploidsus: See on tavalisest vähem kromosoome. Hüpoploidsus võib hõlmata vähem kui kahte kromosoomikomplekti.
6. isokroomia: See on seisund, milles üks kromosoomidest on jagatud kaheks võrdseks osaks sama materjali koostisega.
7. Triploidsus: 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 ühe kromosoomi lisakoopia olemasolu (triploidsus) või ühe kromosoomi puudumine (monosoomia) võib olla aneuploidsuse vorm.

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

Kuid D-kromosoomide aneuploidsusel võivad olla erinevad tagajärjed sõltuvalt konkreetsest kromosoomihäirest ja organitest, mida see mõjutab. Täpse diagnoosi panemiseks ja aneuploidsuse võimalike tagajärgede mõistmiseks, samuti ravi- ja tugistrateegiate väljatöötamiseks on vajalik konsulteerimine geneetiku või geneetiliste häirete spetsialistiga.

C-rühma kromosoomi aneuploidsus tähendab, et inimesel või organismil on ebanormaalselt palju C-rühma kromosoomidesse kuuluvaid kromosoome. C-rühma kromosoomid tähendavad tavaliselt keskmise suurusega kromosoome. Tavaline inimese kromosoomide komplekt sisaldab 46 kromosoomi, mis on jagatud 23 paariks. Aneuploidsuse korral võib üks selle rühma kromosoomidest olla kas ekstra või puududa, mis võib põhjustada mitmesuguseid geneetilisi ja meditsiinilisi probleeme, nagu Downi sündroom (trisoomia 21) või muud geneetilised kõrvalekalded. Aneuploidiad võivad tekkida rakkude jagunemisprotsessi vigade tõttu mitoosi (somaatiliste rakkude puhul) või meioosi (sugurakkude puhul).

E-rühma kromosoomi aneuploidsus viitab kõrvalekalletele inimese karüotüübis E-rühma kuuluvate kromosoomide arvus. Rühm E sisaldab kromosoome numbritega 4 ja 5. Sellised muutused võivad hõlmata kas E-kromosoomide lisakoopiaid (trisoomia 4 või 5) või koopiate puudumist (monosoomia 4 või 5).

E-rühma kromosoomide aneuploidsuse näited:

1. Trisoomia 4: See on seisund, mille korral inimesel on 4. kromosoomi lisakoopia, st 47 kromosoomi standardse 46 asemel. Sellel trisoomial võivad olla mitmesugused meditsiinilised tagajärjed ja see võib mõjutada keha arengut.
2. Trisoomia 5: Nagu trisoomia 4 puhul, on trisoomia 5 seotud 5. kromosoomi lisakoopia olemasoluga. See seisund võib põhjustada meditsiinilisi probleeme ja sellel võivad olla erinevad ilmingud.
3. Monosoomia 4: Monosoomia 4 on seisund, mille korral puudub üks 4. kromosoomidest. See on haruldane seisund ja sellel võivad olla ka meditsiinilised tagajärjed.
4. Monosoomia 5: Monosoomia 5 tähendab, et üks 5. kromosoomist puudub. See on ka haruldane seisund ja sellel võivad olla mitmesugused meditsiinilised tagajärjed.

E-kromosoomi aneuploidsus, nagu ka teised aneuploidsuse vormid, võib sõltuvalt kromosoomide muutuste olemusest ja täpsest asukohast põhjustada mitmesuguseid haigusseisundeid ja sündroome. Selliste seisundite diagnoosimine toimub tavaliselt tsütogeneetiliste meetodite ja geneetilise analüüsi abil.

Diagnostika aneuploidiad

Aneuploidsuse, kromosoomide arvu muutuste diagnoosimine toimub erinevate meetodite ja testide abil. Siin on mõned kõige levinumad meetodid aneuploidsuse diagnoosimiseks:

1. Amniotsentees: See on invasiivne protseduur, mille käigus võetakse nõela abil amnionivedeliku proov looteveemembraanidest. See proov sisaldab looterakke, mida saab aneuploidsuse kindlakstegemiseks tsütogeneetiliselt analüüsida.
2. Koorioni biopsia (CB): See on ka invasiivne protseduur, mille käigus võetakse tsütogeneetiliseks analüüsiks koorioni villi (platsentakude) proov. Koorioni biopsia saab teha raseduse ajal varem kui amniotsentees.
3. Mitteinvasiivne sünnieelne testimine (NIPT): Selle meetodi abil saab ema vereanalüüsi abil tuvastada nii aneuploidsuse olemasolu kui ka muid loote geneetilisi kõrvalekaldeid. NIPT tehakse tavaliselt pärast 10. rasedusnädalat ja sellel on madal valepositiivsete tulemus.
4. Ultraheli: Ultraheli võib kasutada teatud aneuploidsuse nähtude tuvastamiseks, nagu emakakaela villi suurenenud paksus või loote füüsilised tunnused, mis võivad tekitada kõrvalekalde kahtlust.
5. Geneetiline analüüs: tsütogeneetilist analüüsi (kromosoomide uurimine) ja molekulaargeneetilist analüüsi saab kasutada aneuploidsuse olemuse täpseks määramiseks ja kromosomaalsete muutuste tüübi kindlakstegemiseks.

Aneuploidsuse diagnoosimise valik võib sõltuda paljudest teguritest, sealhulgas rasedusaeg, haigusseisundid, kõrvalekallete risk ja vanemate soovid. Diagnoosimise ja meetodi valimise otsus tehakse tavaliselt koostöös günekoloogi ja geneetikuga.

Diferentseeritud diagnoos

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

1. Polüploidsus:

   • Definitsioon: Polüploidsus tähendab täiendavate täielike kromosoomikomplektide omamist. Näiteks võib polüploidsetel organismidel olla kaks, kolm või enam täielikku kromosoomikomplekti.
   • Näited: Polüploidsed organismid on näiteks mõned taimed (nt nisu, pommitamine) ja mõned loomaliigid (nt lõhe).
   • Mõju: Polüploidsus võib olla stabiilne ja isegi positiivne organismi ellujäämise seisukohalt, kuna kromosoomide lisakoopiad võivad pakkuda liigile stabiilsust ja mitmekesisust.

2. Aneuploidsus:

   • Definitsioon: Aneuploidsus tähendab vale kromosoomide arvu, sealhulgas lisakromosoomide või puuduvate kromosoomide olemasolu organismi rakkudes.
   • Näited: Aneuploidsuse näideteks on Downi sündroom (trisoomia 21, kui on veel 21. kromosoom), Edwardsi sündroom (18. trisoomia) ja muud geneetilised sündroomid, mis hõlmavad kromosoomide arvu muutusi.
   • Tagajärjed: Aneuploidiat seostatakse sageli tõsiste meditsiiniliste probleemidega ja see võib põhjustada mitmesuguseid füüsilisi ja vaimseid kõrvalekaldeid, aga ka muid haigusi.

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