Aneuploidijos

Aneuploidija yra genetinė būklė, kai ląstelėje ar organizme yra neteisingas chromosomų skaičius, kuris skiriasi nuo tipinio arba diploidinio (2n) chromosomų rinkinio, būdingo rūšiai. Normaliomis sąlygomis žmogaus ląstelėse yra 46 chromosomos (23 poros), tačiau aneuploidijos atveju šis skaičius gali pakisti, o tai gali sukelti įvairių genetinių sutrikimų ir medicininių būklių.

Aneuploidijos pavyzdžiai:

1. Dauno sindromas (21-oji trisomija): šiuo atveju žmogus turi papildomą 21-osios chromosomos kopiją, dėl kurios atsiranda įvairių fizinių ir psichinių negalių.
2. Edvardso sindromas (18-oji trisomija): ši būklė yra susijusi su papildoma 18-osios chromosomos kopija ir dažnai sukelia rimtų sveikatos problemų.
3. Pato sindromas (X chromosomos trisomija): šiuo sindromu sergančios moterys turi papildomą X chromosomos kopiją, kuri gali sukelti fizinę ir psichinę negalią.
4. Klinefelterio sindromas (XXY): Vyrai, sergantys šiuo sindromu, turi papildomą X chromosomos kopiją, kuri gali sukelti įvairių fizinių ir psichologinių pokyčių.
5. X monosomija (Turnerio sindromas): Mergaitėms, sergančioms šiuo sindromu, trūksta vienos iš dviejų X chromosomų, o tai gali sukelti fizinių ir psichologinių sutrikimų.

Aneuploidija gali atsirasti dėl mejozės (lytinio ląstelių dalijimosi) arba mitozės (netipinio ląstelių dalijimosi) procesų klaidų. Ji gali sukelti rimtų medicininių pasekmių ir dažnai reikalauja medicininės stebėsenos bei intervencijos.

Aneuploidija ir mutacija yra du skirtingi genetiniai reiškiniai, nors kai kuriais atvejais jie gali būti susiję. Štai jų pagrindiniai skirtumai:

1. Aneuploidija:

   • Apibrėžimas: Aneuploidija yra genetinis pakitimas, susijęs su chromosomų skaičiaus pasikeitimu ląstelėje ar organizme, t. y. papildomų arba trūkstamų chromosomų buvimu.
   • Priežastis: Aneuploidija paprastai nėra taškinių mutacijų (nukleotidų pakeitimų, įterpimų ar ištrynimų) rezultatas, o veikiau mejozės ar mitozės klaidų ląstelių dalijimosi metu rezultatas.

2. Mutacija:

   • Apibrėžimas: Mutacija yra DNR nukleotidų sekos pokytis, kuris gali apimti pakeitimus, įterpimus, ištrynimus ir kitus genetinės informacijos pokyčius.
   • Priežastis: Mutacijos gali atsirasti dėl įvairių veiksnių, įskaitant atsitiktines DNR kopijavimo klaidas, cheminius ar fizinius mutagenus, radiacijos poveikį ir kitus veiksnius.

Skirtumai:

• Aneuploidija apima chromosomų skaičiaus pasikeitimą, o mutacija – specifinės nukleotidų sekos pasikeitimą genome.
• Aneuploidija paprastai apima pokyčius, susijusius su daugybe genų, nes ji paveikia visą chromosomą ar net kelias chromosomas. Mutacija gali paveikti vieną ar daugiau genų.
• Aneuploidija gali sukelti kelias medicinines problemas vienu metu, nes ji pakeičia daugelio genų veikimą. Mutacijos gali būti neutralios arba žalingos, priklausomai nuo jų vietos ir pasekmių genų funkcijai.

Nors ir skirtingi, kai kuriuos aneuploidijos tipus gali sukelti genų, atsakingų už su ląstelių dalijimusi susijusius procesus arba chromosomas, mutacijos, kurios gali pabloginti aneuploidijos medicinines pasekmes.

Genominė aneuploidija

Tai aneuploidijos tipas, kai chromosomų skaičiaus sutrikimai apima visą genomą, t. y. visas organizmo chromosomas, o ne atsitiktinius vienos ar kelių chromosomų pokyčius.

Genominių aneuploidijų pavyzdžiai:

1. Poliploidija: tai būklė, kai ląstelės arba organizmai turi papildomus chromosomų rinkinius. Pavyzdžiui, triploidija (3n) reiškia, kad vietoj dviejų chromosomų rinkinių yra trys, o tetraploidija (4n) – keturi.
2. Autoploidija: šiuo atveju visos tos pačios rūšies komplementarių rinkinių chromosomos (pvz., du tos pačios rūšies chromosomų rinkiniai).
3. Alloploidija: šiuo atveju papildomi chromosomų rinkiniai priklauso skirtingoms rūšims arba porūšiams.

Genominės aneuploidijos gali atsirasti dėl mejozės (lytinio ląstelių dalijimosi) klaidų arba dėl ląstelių ištrynimo sutrikimų. Jos gali turėti rimtų pasekmių organizmo vystymuisi ir gyvybei ir dažnai yra susijusios su įvairiomis medicininėmis būklėmis ir sindromais.

Vienas geriausiai žinomų genominės aneuploidijos pavyzdžių yra Dauno sindromas (21-oji trisomija), kai žmogus turi papildomą 21-osios chromosomos kopiją ir iš viso 47 chromosomas vietoj standartinių 46. Šis sindromas sukelia būdingus fizinius ir psichinius bruožus.

Aneuploidijos sindromas

Tai genetinių sindromų grupė, susijusi su chromosomų skaičiaus pasikeitimu ląstelėse ar organizmuose. Aneuploidija gali sukelti papildomų chromosomų atsiradimą (trisomiją) arba chromosomų nebuvimą (monosomiją) ląstelėse. Kai kurie iš geriausiai žinomų aneuploidijos sindromų yra šie:

1. Dauno sindromas (21-oji trisomija): šį sindromą sukelia papildoma 21-osios chromosomos kopija. Simptomai yra protinis atsilikimas, fiziniai požymiai (pvz., raukšlėtas veidas), padidėjusi širdies ligų rizika ir kitos medicininės problemos.
2. Edvardso sindromas (18-oji trisomija): šį sindromą sukelia papildoma 18-osios chromosomos kopija. Jį lydi sunkus fizinis ir psichinis sutrikimas bei medicininės problemos, kurios gali smarkiai apriboti gyvenimo trukmę.
3. Patau sindromas (13-oji trisomija): šį sindromą sukelia papildoma 13-osios chromosomos kopija. Jam taip pat būdingi sunkūs fiziniai ir psichiniai sutrikimai bei sutrumpinta gyvenimo trukmė.
4. Klinefelterio sindromas (XXY): šis sindromas susijęs su papildomos X chromosomos buvimu vyrams (dažniausiai XXY). Simptomai gali būti uždelstas lytinis vystymasis ir kiti fiziniai bei psichiniai požymiai.
5. Ternerio sindromas (X0): šis sindromas susijęs su vienos iš X chromosomų nebuvimu moterims (X0). Simptomai gali būti žemas ūgis, nenormalus lytinių organų vystymasis ir kitos medicininės problemos.

Šie aneuploidiniai sindromai gali sukelti įvairių medicininių ir psichinių sutrikimų ir dažniausiai yra susiję su chromosomų skaičiaus pokyčiais, atsirandančiais dėl ląstelių dalijimosi proceso klaidų embriono vystymosi metu.

Priežastys aneuploidijos

Aneuploidija, chromosomų skaičiaus pokytis, gali atsirasti dėl įvairių genetinių ir aplinkos veiksnių. Štai keletas pagrindinių aneuploidijos priežasčių:

1. Mejozės klaidos: mejozė yra lytinis ląstelių dalijimasis, kurio metu gaminamos gametos (kiaušialąstės ir spermatozoidai). Mejozės procesų klaidos gali lemti netinkamą chromosomų atsiskyrimą, o tai gali sukelti gametų aneuploidiją.
2. Mitozės klaidos: Mitozė yra ląstelių dalijimosi rūšis, kurios metu susidaro somatinės ląstelės (ne lytinės ląstelės). Mitozės klaidos gali sukelti chromosomų skaičiaus pokyčius organizmo ląstelėse.
3. Aplinkos poveikis: Kai kurios cheminės medžiagos, spinduliuotė ir kiti aplinkos veiksniai gali padidinti aneuploidijos riziką.
4. Genetinės mutacijos: Genetinių mutacijų arba paveldimų veiksnių buvimas gali prisidėti prie aneuploidijos.
5. Sindromai ir paveldimos ligos: Kai kurie genetiniai sindromai, tokie kaip Dauno sindromas, Edvardso sindromas ir kiti, yra susiję su specifiniais aneuploidijos tipais.
6. Motinos amžius: moterims po 35 metų padidėja aneuploidijos rizika naujagimiams, ypač Dauno sindromo atveju.
7. Infekcijos ir ligos: Kai kurios infekcijos ir ligos, pavyzdžiui, virusinis hepatitas, gali padidinti aneuploidijos riziką.
8. Vaistai: Kai kurie vaistai, pavyzdžiui, chemoterapija, taip pat gali padidinti aneuploidijos riziką.

Skirtingi aneuploidijos tipai gali turėti skirtingas pasekmes ir sukelti skirtingas ligas. Aneuploidijos riziką galima sumažinti teikiant genetines konsultacijas, reguliariai atliekant medicininius tyrimus ir palaikant sveiką gyvenimo būdą.

Pathogenesis

Štai keletas pagrindinių mechanizmų, galinčių sukelti aneuploidiją:

1. Mejozės klaidos: mejozė yra lytinių ląstelių dalijimosi procesas, kurio metu susidaro gametos (kiaušialąstės ir spermatozoidai). Mejozės klaidos, tokios kaip netinkamas chromosomų atsiskyrimas mejozinio I arba II dalijimosi metu, gali lemti gametų su neteisingu chromosomų skaičiumi susidarymą.
2. Mitozės klaidos: Mitozė yra ląstelių dalijimosi procesas, kurio metu susidaro somatinės (nelytinės) ląstelės. Mitozės klaidos gali lemti chromosomų skaičiaus pokyčius naujose ląstelėse. Pavyzdžiui, mitozės klaida gali lemti tai, kad ląstelė gauna papildomą chromosomos kopiją arba ją praranda.
3. Nesuskaidymas: Nesuskaidymas yra neteisingas chromosomų atsiskyrimas ląstelių dalijimosi metu. Tai gali įvykti mejozės arba mitozės metu. Pavyzdžiui, jei chromosomos netolygiai pasiskirsto tarp dukterinių ląstelių, tai gali sukelti aneuploidiją.
4. Mechaniniai sutrikimai: Mechaniniai sutrikimai ląstelių dalijimosi metu, pvz., chromosomų spiralės sutrikimai arba chromosomų struktūros sutrikimai, gali sukelti chromosomų atskyrimo klaidas ir sukelti aneuploidiją.
5. Aplinkos poveikis: Kai kurios cheminės medžiagos, spinduliuotė ir kiti aplinkos veiksniai gali padidinti aneuploidijos riziką, paveikdami ląstelių procesus.
6. Mitoziniai sutrikimai: Mitoziniai sutrikimai gali būti susiję su somatinių ląstelių dalijimosi metu įvykusiomis aberacijomis, dėl kurių kūno audiniuose gali pakisti chromosomų skaičius.

Aneuploidijos mechanizmai gali būti įvairūs, o tikslus jų pobūdis gali priklausyti nuo konkrečių aplinkybių ir aneuploidijos tipo. Šie pokyčiai gali pasireikšti vaisiaus vystymosi metu arba kūno ląstelėse skirtingais gyvenimo laikotarpiais.

Formos

Priklausomai nuo trūkstamų arba papildomų chromosomų skaičiaus, išskiriami keli aneuploidijos tipai:

1. Trisomija: tai yra vienos chromosomos papildomos kopijos buvimas. Pavyzdžiui, 21-osios chromosomos trisomija sukelia Dauno sindromą, kai žmogus turi tris 21-osios chromosomos kopijas.
2. Monosomija: tai būklė, kai trūksta vienos poros chromosomos. Pavyzdžiui, monosomija X (Turnerio sindromas) atsiranda, kai moteriai trūksta vienos iš dviejų X chromosomų.
3. Poliploidija: tai papildomų chromosomų rinkinių buvimas. Pavyzdžiui, triploidija reiškia, kad vietoj standartinių dviejų chromosomų rinkinių yra trys.
4. Diploidija su genetiniais pokyčiais: kai kuriais atvejais gali būti pokyčių chromosomose arba chromosomų struktūros pokyčių, kurie taip pat laikomi aneuploidija.
5. Hipoploidija: tai mažesnis chromosomų skaičius nei įprastai. Hipoploidija gali apimti mažiau nei du chromosomų rinkinius.
6. Izochromija: tai būklė, kai viena iš chromosomų yra padalinta į dvi lygias dalis, turinčias tą pačią medžiagų sudėtį.
7. Triploidija: tai papildomo chromosomų rinkinio buvimas, dėl kurio ląstelėje yra trys kiekvienos chromosomos kopijos.

D grupės chromosomų aneuploidija reiškia nenormalų chromosomų skaičių organizmo ląstelėse, ir ši aneuploidija siejama su D grupės chromosomomis (paprastai 13, 14, 15, 21 ir 22 chromosomomis). Pavyzdžiui, vienos iš šių chromosomų papildomos kopijos buvimas (triploidija) arba vienos iš jų nebuvimas (monosomija) gali būti aneuploidijos forma.

Aneuploidijos gali sukelti įvairius genetinius sutrikimus ir sindromus, tokius kaip Dauno sindromas (21-osios chromosomos trisomija, kuriai būdingas trečiosios 21-osios chromosomos kopijos buvimas) arba Patau sindromas (13-osios chromosomos trisomija) ir kiti.

Tačiau D chromosomų aneuploidija gali turėti skirtingų pasekmių, priklausomai nuo konkretaus chromosomų sutrikimo ir organų, kuriuos jis paveikia. Norint tiksliai diagnozuoti ir suprasti galimas aneuploidijos pasekmes, taip pat parengti gydymo ir palaikymo strategijas, būtina konsultuotis su genetiku arba genetinių sutrikimų specialistu.

C grupės chromosomų aneuploidija reiškia, kad žmogus ar organizmas turi nenormalų C grupės chromosomų skaičių. C grupės chromosomos paprastai reiškia vidutinio dydžio chromosomas. Normalų žmogaus chromosomų rinkinį sudaro 46 chromosomos, kurios yra suskirstytos į 23 poras. Aneuploidijos atveju viena iš šios grupės chromosomų gali būti papildoma arba jos gali trūkti, o tai gali sukelti įvairių genetinių ir medicininių problemų, tokių kaip Dauno sindromas (21-oji trisomija) ar kiti genetiniai sutrikimai. Aneuploidijos gali atsirasti dėl ląstelių dalijimosi proceso klaidų mitozės (somatinėms ląstelėms) arba mejozės (gemalinėms ląstelėms) metu.

E grupės chromosomų aneuploidija – tai žmogaus kariotipo E grupei priklausančių chromosomų skaičiaus sutrikimai. E grupei priklauso 4 ir 5 chromosomos. Tokie pokyčiai gali būti papildomos E chromosomų kopijos (4 arba 5 trisomija) arba kopijų nebuvimas (4 arba 5 monosomija).

Aneuploidijos pavyzdžiai E grupės chromosomose:

1. 4-oji trisomija: tai būklė, kai žmogus turi papildomą 4-osios chromosomos kopiją, tai yra 47 chromosomas vietoj standartinių 46. Ši trisomija gali turėti įvairių medicininių pasekmių ir paveikti organizmo vystymąsi.
2. 5-oji trisomija: kaip ir 4-oji trisomija, 5-oji trisomija yra susijusi su papildomos 5-osios chromosomos kopijos buvimu. Ši būklė gali sukelti medicininių problemų ir pasireikšti įvairiais būdais.
3. Monosomija4: 4-oji monosomija yra būklė, kai trūksta vienos iš 4-osios chromosomų. Tai reta būklė, galinti turėti medicininių pasekmių.
4. 5-oji monosomija: 5-oji monosomija reiškia, kad trūksta vienos iš 5-osios chromosomų. Tai taip pat reta būklė, galinti turėti įvairių medicininių pasekmių.

E chromosomos aneuploidija, kaip ir kitos aneuploidijos formos, gali sukelti įvairių medicininių būklių ir sindromų, priklausomai nuo chromosomų pokyčių pobūdžio ir tikslios vietos. Tokių būklių diagnozė paprastai atliekama citogenetiniais metodais ir genetine analize.

Diagnostika aneuploidijos

Aneuploidija, chromosomų skaičiaus pokyčiai, diagnozuojama įvairiais metodais ir tyrimais. Štai keletas dažniausiai pasitaikančių aneuploidijos diagnozavimo metodų:

1. Amniocentezė: tai invazinė procedūra, kurios metu adata paimamas amniono skysčio mėginys iš amniono membranų. Šiame mėginyje yra vaisiaus ląstelių, kurias galima citogenetiškai analizuoti siekiant nustatyti aneuploidiją.
2. Chorioninė biopsija (KS): tai taip pat invazinė procedūra, kurios metu citogenetinei analizei paimamas chorioninių gaurelių (placentos audinio) mėginys. Chorioninė biopsija gali būti atliekama anksčiau nėštumo metu nei amniocentezė.
3. Neinvazinis prenatalinis tyrimas (NIPT): šis metodas gali nustatyti aneuploidiją ir kitus vaisiaus genetinius sutrikimus atlikus motinos kraujo tyrimą. NIPT paprastai atliekamas po 10-os nėštumo savaitės ir pasižymi mažu klaidingai teigiamų rezultatų skaičiumi.
4. Ultragarsas: ultragarsu galima nustatyti kai kuriuos aneuploidijos požymius, pvz., padidėjusį gimdos kaklelio gaurelių storį arba vaisiaus fizines savybes, kurios gali sukelti įtarimą dėl anomalijos.
5. Genetinė analizė: citogenetinė analizė (chromosomų tyrimas) ir molekulinė genetinė analizė gali būti naudojamos norint tiksliai nustatyti aneuploidijos pobūdį ir chromosomų pakitimų tipą.

Aneuploidijos diagnozavimo būdo pasirinkimas gali priklausyti nuo daugelio veiksnių, įskaitant gestacinį amžių, sveikatos sutrikimus, anomalijų riziką ir tėvų norus. Sprendimas diagnozuoti ir metodo pasirinkimas paprastai priimamas kartu su ginekologu ir genetiku.

Diferencialinė diagnostika

Poliploidija ir aneuploidija yra du skirtingi chromosomų skaičiaus pokyčių tipai ląstelėse ar organizmuose. Štai jų pagrindiniai skirtumai:

1. Poliploidija:

   • Apibrėžimas: Poliploidija reiškia papildomų pilnų chromosomų rinkinių turėjimą. Pavyzdžiui, poliploidiniai organizmai gali turėti du, tris ar daugiau pilnų chromosomų rinkinių.
   • Pavyzdžiai: Poliploidinių organizmų pavyzdžiai yra kai kurie augalai (pvz., kviečiai, bombardavimas) ir kai kurios gyvūnų rūšys (pvz., lašiša).
   • Išvados: Poliploidija gali būti stabili ir netgi teigiama organizmo išlikimui, nes papildomos chromosomų kopijos gali suteikti rūšiai stabilumo ir įvairovės.

2. Aneuploidija:

   • Apibrėžimas: Aneuploidija reiškia neteisingą chromosomų skaičių, įskaitant papildomas arba trūkstamas chromosomas organizmo ląstelėse.
   • Pavyzdžiai: Aneuploidijos pavyzdžiai yra Dauno sindromas (21-oji trisomija, kai yra papildoma 21-oji chromosoma), Edvardso sindromas (18-oji trisomija) ir kiti genetiniai sindromai, susiję su chromosomų skaičiaus pokyčiais.
   • Pasekmės: Aneuploidija dažnai siejama su rimtomis medicininėmis problemomis ir gali sukelti įvairių fizinių ir psichinių sutrikimų, taip pat kitų sutrikimų.

Taigi, pagrindinis skirtumas tarp poliploidijos ir aneuploidijos yra tas, kad poliploidija apima papildomus pilnų chromosomų rinkinių rinkinius, o aneuploidija – chromosomų skaičiaus pokytį ląstelėse ar organizmuose, bet be pilnų papildomų chromosomų rinkinių.