Кариотипы u клинические синдромы. Реферат: Анализ кариотипа для определения синдромов Дауна, Клайнфельтера, Тернера Внешние признаки мозаичной формы синдрома Дауна

В 1971г. на Парижской конференции была утверждена специальная номенклатура записи кариотипа человека.

Нормальный кариотип человека :

46,ХХ - женщина; 46, ХУ - мужчина.

Кариотип при полиплоидии :

69,ХХХ; 69,ХХУ - триплоидии;

92,ХХХХ; 92,ХХХУ - тетраплоидии.

Каритип при моносомии:

45,ХО - единственная моносомия, которая возможна у живых людей (синдром Шерешевского-Тернера).

Кариотип при трисомиях по аутосомам :

47,ХХ,+21 или 47,ХУ,+21 - трисомия по 21 хромосоме (синдром Дауна);

47,ХХ,+13 или 47,ХУ.+13 - трисомия по 13 хромосоме (синдром Патау);

47,ХХ.+18 или 47,ХУ,+18 - трисомия по 18 хромосоме (синдром Эвардса).

Кариотип при трисомиях по половым хромосомам :

47,ХХХ - трисомия Х у женщины;

47,ХУУ - трисомия У у мужчины.

47,ХХУ – синдром Клайнфельтера.

Тетрасомии и пентасомии по половым хромосомам :

48,ХХХХ - тетрасомия Х;

49,ХХХХХ - пентасомии Х;

48,ХХХУ; 49,ХХХХУ - варианты синдрома Клайнфельтера;

48,ХУУУ; 49,ХУУУУ - варианты синдрома полисомии У у мужчины.

Кариотип при хромосомных аберрациях :

46,ХХ,del 5p - - делеция короткого плеча 5 хромосомы (синдром крика кошки) у женщины;

46,ХУ,del 4p - - делеция короткого плеча 4 хромосомы (синдром Вольфа-Хиршхорна) у мужчины;

46,Х,i (Xq) - изохромосома Х по длинному плечу у женщины;

46,ХУ,r (18) - радиальная 18 хромосома у мужчины;

45,ХХ, -Д,-У,+ t (Дq, Уq) - cбалансированная робертсоновская транслокация, образованная соединением длинных плеч одной Д и одной У-хромосомы у женщины.

Кариотип при мозаицизме :

45,Х /46,ХХ или 45,Х /46,ХХ - часть клеток имеет нормальный кариотип (46,ХХ) и часть с моносомией Х (45,Х). Речь идет о мозаичной форме синдрома Шерешевского-Тернера;

47,ХХ,+21/ 46,ХХ - мозаичная форма синдрома Дауна.

Патогенез хромосомных болезней.

При хромосомных болезнях, как правило, наблюдается дисбаланс по большому количеству генов. Измененный генотип проявляется в эмбриональном периоде развития. Самые ранние этапы дробления зиготы контролируются веществами, накопленными в яйцеклетке. Затем происходит включение собственных генов зиготы. Всего в эмбри­ональном периоде работают около 1000генов, отвечающих за разные этапы онтогенеза. Они разбросаны по всем хромосомам. При геномных и хромосомных мутациях нарушается баланс по большому числу генов, в том числе и по генам, регулирующим эмбриональное разви­тие. Это неизбежно приводит к нарушению гистогенеза и органоге­неза. Формируются пороки развития. Чаще нарушения оказываются несовместимыми с жизнью, что приводит к внут­риутробной гибели зародыша. Реже рождается ребенок с пороками развития.

От 35до 50% (сейчас пишут до 70%)зародышей человека погибают на стадии бластоцисты, т.е. до имплантации. У большого процента изних наблюдаются хромосомные перестройки. После имплантации суммарный вклад хромосомных аномалий во внутриутробную гибель у человека составляет 45%.Чем раньше прерывается беременность, тем вероятнее, что это обуслов­лено хромосомным дисбалансом.

Если аборт происходит в первые 2-4недели, то хромосомный дисбаланс наблюдаются у 60-70%абортусов. В Iтриместре -у 50 %, во 2 триместре -у 30%,в 20-27недель -у 7%и, наконец, 6% мертворождений обусловлены хромосомной патологией.

Если нарушения эмбрионального развития совместимы с жизнью, то рождается ребенок с пороками развития.

У 1% живых новорожденных обнаруживаются те илииные хромо­сомныеболезни.

Клинически хромосомные болезни проявляются синдромами мно­жественных врожденных пороков развития. Практически все они фор­мируются к моменту рождения. Исключения составляют нарушения в формировании половых признаков при дисбалансе половых хромосом. Некоторые симптомы их проявляются в подростковом периоде. Генетики сравнивают хромосомные болезни с пепелищем после пожара. Пожар - это то, что происходит в эмбриональном периоде. К моменту рождения формируется окончательный фенотип (головешки после пожара). Ничего исправить уже невозможно. Можно лишь провести косметическую коррекцию, прооперировать больного с пороком развития (если синдром совместим с жизнью).

Поскольку при ХБ нарушаются ранние этапы эмбрионального раз­вития, то поражаются одновременно многие органы и системы орга­нов. Это делает клиническую картину многих хромосомных болезней похожей. Чем больше дисбаланс хромосом, тем неспецифичнее картина.

Для любой хромосомной болезни характерен полиморфизм, т.к. индивидуальный генотип особей влияет на экспрессию генов.

КЛИНИКО-ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ХРОМОСОМНЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Кариотип - (от карио. греч. káryon - орех, ядро и греч. týpos - образец, форма, тип) набор хромосом, совокупность признаков хромосом (количество, размеры, форма) в клетках тела организма того или иного вида. Исследование проводят в период метафазы клеточного деления.
Частой причиной генетического бесплодия/невынашивания является изменение количества хромосом или изменение их структуры. Поэтому исследование кариотипа показано (при бесплодии) обоим супругам.
Хромосомы представляют собой молекулы ДНК упакованные вместе с белками, необходимыми для обеспечения функционирования ДНК.
В ядре всех соматических клеток человека находится 46 хромосом. Из 46 хромосом 44 или 22 пары - аутосомные хромосомы, последняя пара - половые хромосомы. У женщин половые хромосомы в норме представлены двумя Х-хромосомами, у мужчин - двумя хромосомами Х и Y. Во всех парах хромосом как аутосомных, так и половых одна из хромосом получена от отца, а вторая от матери. В половых клетках - в сперматозоиде и в яйцеклетке содержится 23 хромосомы (гаплоидный набор). Сперматозоиды делятся на два типа в зависимости от того, содержат они хромосому Х или Y. яйцеклетки в норме содержат только хромосому Х.
В хромосомах сосредоточено около 99% всей ДНК клетки, оставшаяся часть ДНК находится в других клеточных органеллах (например, в митохондриях). ДНК в хромосомах эукариот находится в комплексе с основными белками - гистонами и с негистоновыми белками, которые обеспечивают сложную упаковку ДНК в хромосомах и регуляцию её способности к синтезу рибонуклеиновых кислот (РНК).
Ежегодно в литературе появляется большое количество описаний новых генетически детерминированных аномалий. По одним из данных известно более 2000 наследственных синдромов у человека. По статистике около 0,7% детей рождаются с множественными пороками развития. Нарушения кариотипа часто сопровождаются пороками развития, которые несовместимы с жизнью, что заканчивается внутриутробной гибелью плода и абортом. Однако, часть дефектов в кариотипе позволяют донашивать плод и ребенок рождается с присущими фенотипическими и генотипическими признаками для той или иной болезни или синдрома. К основным аномалиям кариотипа можно отнести: синдром Дауна, синдром Шерешевского- Тернера, синдром Эдвардса, синдром Клайнфельтера.
Хромосомные нарушения выявляются по меньшей мере у 10% оплодотворенных яйцеклеток и у 5-6% плодов. Самопроизвольный аборт при хромосомных дефектах регистрируется обычно на 8-11-й неделе беременности (возможны более поздние самопроизвольные аборты и мертворождения). По результатам обследований 65000 новорожденных, проведенных в разных лабораториях, значительные хромосомные аберрации или изменение числа хромосом выявляются примерно у 0,5% детей. По крайней мере у 1 из 700 детей имеется трисомия по 21, 18 или 13-й хромосоме; приблизительно у 1 из 350 новорожденных мальчиков - кариотип 47,XXY или 47,XYY ; у одного ребенка на каждые несколько тысяч новорожденных - моносомия по Х-хромосоме; у одного из 500 - хромосомные аберрации, большинство которых генетически компенсированы. При обследовании взрослых изредка выявляют наследуемые компенсированные хромосомные аберрации, а также некоторое число людей с кариотипами 47,XXY , 47,XYY и 47,XXX . При умственной отсталости хромосомные аномалии находят у 10-15% больных, и еще чаще при сопутствующих анатомических дефектах. Мужчины, страдающие бесплодием или поведенческими расстройствами, часто имеют лишнию Х- или Y-хромосому. У женщин при бесплодии и пониженной фертильности часто обнаруживают аберрации Х-хромосомы или моносомию по Х-хромосоме. При первичной аменорее аберрации Х-хромосомы находят примерно у четверти женщин. Хромосомные аберрации нередко обнаруживают при бесплодии как у мужчин, так и у женщин.
К наиболее распространенным хромосомным мутациям относят трисомии. Трисомией называют появление в кариотипе дополнительной хромосомы. Наиболее известные примеры - болезнь Дауна, которую также называют трисомией по хромосоме 21. Трисомия по хромосоме 13 - синдром Патау и по хромосоме 18 - синдром Эдвардса. Эти трисомии являются аутосомными. Другие трисомики по аутосомам нежизнеспособны, погибают внутриутробно. Жизнеспособными являются индивидуумы с дополнительными половыми хромосомами. Трисомия по половым хромосомам может быть трех типов - 47,XXY; 47,XXХ; 47,XYY (трисомия 47,XXY, известна как синдром Клайнфельтера). Клинические проявления дополнительных хромосом Х или Y могут быть и незначительными. Трисомии 47,ХХY и 47,ХYY встречаются с частотой 1:1000 среди женщин и мужчин соответственно, проявляются относительно небольшими фенотипическими проявлениями и обычно обнаруживаются как случайные находки.

Синдром Дауна (синонимы: трисомия по 21-й хромосоме, G 1 -трисомия).
Описан Down JLH в 1866 году. Одна из самых частых врожденных болезней человека (1 на 660 новорожденных по данным Penrose L.S.,Smith G.F.1966). Отличительные признаки - умственная отсталость, мышечная гипотония, плоское лицо, монголоидный разрез глаз, маленькие ушные раковины. Вероятность нерасхождения хромосом в женских половых клетках увеличивается с возрастом матери. Частота рождения больного ребенка у женщин 15-29 лет составляет 1 на 1500 родов, 30-34 лет - 1 на 800, 35-39 лет 1 на 270, 40-44 лет 1 на 100, после 45 лет 1 на 50.
Синдром Дауна вызван трисомией по всей 21-й хромосоме или по ее большей части. Исходя из обобщенных данных исследований относительная частота хромосомных аберраций для этого синдрома следующая: 1. Полная трисомия по 21-й хромосоме - 94%; 2. Мозаицизм, сочетающий трисомию с нормальным набором хромосом - 2,4%; 3. Транслокация 21-й хромосомы или ее большей части на хромосомы группы D или G (примерно с одинаковой частотой) - 3,3%. Мозаицизм вызывает менее тяжелые проявления, умственное развитие задерживается, а может и не нарушаться, что нельзя предсказать по внешнему виду. Мозаицизм - существование в организме двух или более генетически разных типов клеток. Хорошо развитые дети с внешностью характерной для синдрома Дауна, скорее всего имеют мозаицизм, что иногда не легко подтвердить. Средний IQ у больных подростков и взрослых (по некоторым оценкам) равен 24.
По статистике в 1983 году больные с синдромом Дауна с среднем доживали до 25 лет, а в 1997 уже до 49 лет. К основной причиной ранней смерти относят врожденные пороки сердца, а также болезни органов дыхания, лейкозы. Наблюдается ослабление гуморального и клеточного иммунитета. Из сопутствующих заболеваний наиболее распространены трудно поддающиеся лечению ринит, конъюктивит, пародонтит.

Синдром Эдвардса (синонимы: трисомия по 18-й хромосоме, Е 1 - трисомия).
Впервые описан Edwards JH в 1960 году. Второй по частоте синдром множественных пороков развития. Встречается с частотой 1 на 3000 новорожденных (больных девочек рождается в 3 раза больше, чем мальчиков). Описано более 130 симптомов этой хромосомной аномалии. Отличительные признаки - сжатые кулаки с перекрытием пальцев, короткая грудина, кожный узор в виде дуг на большинстве пальцев.
Синдром Эдвардса вызван трисомией по 18-й хромосоме или по ее крупной части. У большинства пациентов обнаруживается полная трисомия, из-за неправильного расхождения хромосом в мейозе. Вероятность такого расхождения увеличивается с возрастом матери. Мозаичная форма трисомии по 18-й хромосоме протекает легче полной трисомии. Фенотип колеблется от почти нормального до развернутой формы заболевания. Частичная форма проявляется по-разному - в зависимости от того, какая часть хромосомы удвоена. Трисомия по короткому плечу сопровождается смазанной клинической картиной с нормальным психическим развитием ил легкой умственной отсталостью. Дети с данным синдромом рождаются слабыми, половина детей погибают на первой недели жизни, немногие доживают до года. средняя продолжительность жизни- 14,5 дня, дети переживающие год (5-10%) страдают глубокой умственной отсталостью. Известны единичные случаи выживания детей свыше 10 лет.

Синдром Патау (синонимы: трисомия по 13-й хромосоме, D 1 - трисомия).
Впервые описан Patau K в 1960 году. Встречается с частотой 1 на 5000 новорожденных. Отличительные признаки - пороки развития глаз, носа и верхней губы, прозэнцефалические пороки, полидактилия, длинные выпуклые ногти, очаговая аплазия кожи волосистой части головы.
Синдром вызван трисомией по 13-й хромосоме или по ее крупной части. Мозаичная форма трисомии протекает, как правило, легче с различной выраженностью симптомов и степенью умственной отсталости. Продолжительность жизни выше. Трисомия по короткому плечу и проксимальной части длинного плеча 13-й хромосомы проявляется неспецифическими признаками и обычно выраженной умственной отсталостью. Трисомия по дистальной части хромосомы проявляется глубокой умственной отсталостью и гибелью в раннем неонатальном периоде.
Половина детей умирают на первой недели после рождения и только один из десяти переживает один год.

Синдром Тернера (синонимы: сексогенная карликовость, синдром ХО, синдром моносомии по Х-хромосоме, синдром Улльриха, синдром Шерешевского-Тернера).
Подробно описан Turner HH в 1938году. Впервые замечен Rossle RI в 1922 году. Встречается с частотой 1 на 2500 новорожденных девочек. Отличительные признаки - низкорослость, широкая грудная клетка, гипертелоризм сосков, врожденный лимфатический отек кистей и стоп.
Причиной синдрома является нерасхождение хромосом в мейозе с образованием кариотипа 45,ХО. Отсутствует полностью или частично одна из двух Х хромосом. Чаще отсутствует отцовская хромосома.
Наиболее частые проявления болезни - низкорослость и дисгенезия гонад (недоразвитие или полное отсутствие фолликулов, атрофия яичников). Поскольку дисгенезия не проявляет себя до полового созревания, то девочкам с задержкой роста при отсутствии симптомов, исключающих синдром Тернера можно рекомендовать поведение цитогенетическое обследование. Мозаичная форма болезни - кариотип 46,ХХ/45,ХО или 46,ХY/45Х и неполная моносомия по Х-хромосоме (изохромосома Х или делеция части Х-хромосомы) часто протекает в легком варианте. Цитогенетическое исследование целесообразно проводить всем девочкам у которых к 13 годам отсутствуют телархе и адренархе, а также имеется первичная или вторичная аменорея с повышенным содержанием ФСГ. Показано, что в период внутриутробного развития яичники развиваются нормально, однако, примордиальных фолликулов, по-видимому, не образуется и яичники в дальнейшем атрофируются.
Задержка роста у девочек иногда заметна при рождении. До з-х лет ребенок растет нормально, но с запаздыванием созревания костной ткани, а с 3-х до 12 лет, наоборот, костная ткань созревает нормально, но рост замедлен. После 12 лет замедлен рост и созревание костей, появляется склонность к полноте. Рост без лечения составляет (в среднем) 143 см. Из-за развивающейся атрофии яичников такие женщины бесплодны.
У взрослых с синдромом Тернера повышена частота расслоения аорты. Повышена заболеваемость артериальной гипертензией, сахарным диабетом, артериальной гипертонией, инсультом. У 6% девочек присутствует мозаичный кариотип - 45,ХО/46,ХY и у них значительно повышен риск появления гонадобластомы.

Синдром Клайнфельтера (синонимы: синдром XXY, синдром 47, XXY, синдром Клайнфельтера-Рейфенщтейна-Олбрайта).
Описан Klinefelter HF в 1942году. Встречается с частотой 1 на 500 новорожденных мальчиков. Отличительные признаки: гипогонадизм, длинные ноги, снижение интеллекта, поведенческие расстройства.
Проявление синдрома связано с наличием добавочной Х-хромосомы в мужском кариотипе. Причиной, примерно в половине случаев является нерасхождение хромосом в 1-м делении мейоза во время сперматогенеза, другая половина - нарушение оогенеза, и в небольшом количестве случаев - нарушение митоза в оплодотворенных клетках. Чем старше становится мужчина, тем чаще у него обнаруживаются сперматозоиды с обеими половыми хромосомами, т.е. риск рождения ребенка с синдромом Клайнфельтера должен быть выше.

Синдром является наиболее частой причиной мужского гипогонадизма и бесплодия.
Для таких пациентов с детства характерно евнухоидное телосложение - высокий рост, непропорционально длинные конечности, длинные ноги. Речевое развитие запаздывает, проявляется психический инфантилизм, неуверенность, или наоборот, самоуверенность, нарушенное суждение. Половой член и яички относительно невелики уже с детства, синтез тестостерона, за редким исключением, снижен вдвое. Вторичные признаки развиты слабо, у трети подростков гинекомастия. К редким симптома при синдроме Клайнфельтера относят: крипторхизм, сколиоз, сахарный диабет, хронический бронхит, легкая атаксия, трофические язвы голеней, варикозное расширение вен, тромбоз глубоких вен, остеопороз, рак молочной железы (в 20 раз чаще), экстрагонадные опухоли (чаще в возрасте 15-30 лет), аутоиммунные заболевания.
В детстве симптоматика минимальна, клиническая картина развивается в пубертантный и постпубертантный период и отражает степень недостатка андрогенов. При мозаичной форме синдрома (46,XY/47,XХY) заболевание протекает легче с меньшими нарушениями яичек. Вариант синдрома Клайнфельтера - синдром XXYY характеризуется более тяжелой умственной отсталостью и выраженными поведенческими расстройствами.

Синдромы ХХХ и ХХХХ (синонимы: полисомии по Х-хромосоме, синдром ХХХ - синдром трипло-Х, синдром трисомии по Х-хромосоме, синдром ХХХХ - синдром тетрасомии по Х-хромосоме, синдром тетра-Х).
Синдром ХХХ описан Jacobs PA с соавт. в 1959 году. Кариотип 47,ХХХ встречается с частотой 1 на 1000 новорожденных девочек.
Проявление синдрома связано с наличием добавочной Х-хромосомы (одной или двух) в женском кариотипе. Причиной синдрома ХХХ, в основном, является нерасхождение хромосом во время 1-го деления мейоза. У таких больных часто нарушена моторная речь, ослаблена слуховая память, приобретение двигательных навыков происходит с запаздыванием, типичны плохая координация движений и неуклюжесть. IQ снижено (80 -90). У трети подростков отмечаются поведенческие расстройства - замкнутость, антисоциальное поведение, легкая депрессия. Со временем эти нарушения проходят. Половое созревание происходит нормально.

Синдром ХХХХ описан Carr DH с соавт. в 1961 году.
Для этого синдрома из клинических проявлений характерна умственная отсталость. Рост нормальный или высокий. Черты лица напоминают синдром Дауна. IQ снижено (в среднем 55). Характерными является задержка развития речи и поведения. У таких больных часты нарушения менструального цикла и снижена фертильность, но их дети обычно здоровы.

Синдром ХХХХХ (синонимы: синдром пентасомии по Х-хромосоме, синдром пента-Х).
Синдром ХХХХХ описан Kesaree N и Wooley PV в 1963 году. Отличительные признаки: монголоидный разрез глаз, открытый артериальный разрез глаз, маленькие ладони, клинодикталия пятого пальца рук.
Синдром обусловлен наличием трех дополнительных Х-хромосом в кариотипе женщин. Дополнительные хромосомы достаются от матери.
Для этого синдрома из клинических проявлений характерны умственная отсталость, задержка роста, низкий рост, микроцефалия, слегка монголоидный разрез глаз, запавшая переносица, короткая шея, низкая линия роста волос, неправильный прикус, врожденные пороки сердца - открытый митральный порок, дефект межжелудочковой перегородки. IQ в пределах 20-75.

Синдром кошачьего глаза (синонимы: синдром коломбы радужки и атрезии заднего прохода, синдром Шмида-Фраккаро).
Отличительные признаки: коломба радужки, антимонголоидный разрез глаз, атрезия заднего прохода.
У таких больных обнаруживают лишнюю хромосому, состоящую из двух одинаковых участков 22-й хромосомы, содержащих все короткое плечо вместе со спутниками, центромеру и короткую часть длинного плеча. Т.е. этот участок присутствует в 4-х копиях. Иногда болезнь обусловлена удвоением сегмента 22q11.
Коломба радужки и атрезия заднего прохода, как главные симптомы болезни, присутствуют одновременно лишь в 9% случаев. Для заболевания характерны: легкая умственная отсталость, иногда задержка эмоционального развития при нормальном интеллекте, небольшой гипертелоризм глаз, нижняя коломба радужки или сетчатки, антимонголоидный разрез глаз, предушные ямки, ушные привески, врожденные пороки сердца более чем у трети больных (полное аномальное впадение легочных вен, дефекты межпредсердной и межжелудочковой перегородки), атрезия заднего прохода в сочетании с прямокишечными свищами, гипоспадия, гидронефроз, агенезия почек, пузырно-мочеточниковый рефлюкс. К редким симптомам относят: микроцефалию, тугоухость, стеноз наружного слухового прохода, атрезию желчных протоков, расщелину неба, поликистоз почек, дивертикул Меккеля и другие.

Синдром трисомии по 8-й хромосоме.
Первые работы по описанию синдрома относятся к 1963 году.
Синдром обусловлен трисомией по 8-й хромосоме, как правило, это мозаичная трисомия, полная трисомия, по-видимому, редко совместима с жизнью.
Для этого синдрома из клинических проявлений характерны: умственная отсталость различной степени тяжести, длинное узкое туловище, рост от низкого до высокого, аномалии лопаток и грудины, короткая шея, узкий таз, дисплазия тазобедренных суставов, пороки развития сердца, почек, мочеточников, плохая координация движений, выпуклый лоб, глубоко посаженные глаза, широкая переносица, широкие ноздри, пухлые губы, вывернутая нижняя губа, нижняя микрогнатия, узкое высокое небо/расщелина неба, большие чашеобразные уши с толстым завитком, камптодактилия 2-5 пальцев рук и ног, неполная супинация в локтевом суставе, глубокие ладонные и подошвенные борозды, контрактуры крупных суставов, аномальные ногти.
К редким симптомам относят: аплазия надколенников, раздвоенные волосы, кондуктивная тугоухость, аномальное строение позвонков (расщепление позвонков, добавочный поясничный позвонок), сколиоз, крипторхизм, удвоение тощей кишки, агенезия мозолистого тела, герминогенные опухоли, лейомиосаркома желудка.
Прогноз заболевания определяется тяжестью умственной отсталости.

Первые наблюдения синдрома Дауна. Как только трисомия 21 была идентифицирована как причина синдрома Дауна, естественно возник вопрос о том, у всех ли больных имеется эта трисомия. Если не у всех, то исключения могли бы представлять большой интерес. Так как риск мейотического нерасхождения, как уже тогда было известно, увеличивается с возрастом матери и поскольку единичное нерасхождение должно вести к появлению только одного пораженного потомка, исключения следовало искать среди пораженных детей молодых матерей, а также в семьях с двумя или более больными.

Полани и сотр. (1960) исследовали трех таких больных с синдромом Дауна. У одной девочки, первого ребенка 21-летней матери и 23-летнего отца, они обнаружили 46 хромосом. Было найдено четыре хромосомы группы G. Однако одна хромосома из группы D имела удлиненное короткое плечо. Авторы предположили, что дополнительная хромосома 21 была транслоцирована на короткое плечо D-хромосомы. Очень скоро это предположение подтвердилось при исследовании семейных случаев. Две здоровые матери трех больных с синдромом Дауна и их общая бабка имели только 45 хромосом и только 3 стандартные хромосомы группы G. Однако одна из хромосом группы D (исследователи предположили, что это хромосома 15) имела удлиненное короткое плечо. Если это плечо содержит материал отсутствующей хромосомы 21, тогда кариотип этих женщин является сбалансированным, т.е. весь генетический материал диплоидного набора присутствует. С другой стороны, у некоторых из их потомков имеется хромосома с транслокацией, включающей большую часть материала хромосомы 21. Фактически у таких детей имеется трисомия 21 и возникает синдром Дауна, несмотря на то что формально число хромосом у них стандартное. Такой кариотип является несбалансированным. Примерно в то же время была описана первая транслокация G/G . Вскоре после этого при исследовании первого мейотического деления у гетерозиготного носителя сбалансированной транслокации был обнаружен тривалент, т.е. фигура, состоящая из трех хромосом, и это послужило четким доказательством того, что нестандартная хромосома, обнаруженная в этих семьях, действительно несет транслокацию .

Частота транслокационного синдрома Дауна. Транслокация при синдроме Дауна объясняет много семейных случаев, но не все. Стандартная трисомия 21 может повторно возникать в одной и той же семье, указывая на наличие у родителей каких-то конституциональных факторов, предрасполагающих к нерасхождению, или мозаицизму (разд. 5.1.2). В табл. 2.3 приведены данные о частоте транслокационных случаев (наследуемых и спорадических) среди больных с синдромом Дауна для двух групп матерей: молодых и пожилых. Большинство случаев характеризуется описанными выше транслокациями D/G и G/G.

Существует, однако, небольшое число реципрокных транслокаций, в которые вовлекаются другие – неакроцентрические хромосомы. Детальное обсуждение различных структурных аберраций целесообразно предварить замечаниями относительно механизмов их образования.

Пробелы и разрывы. Необходимым условием возникновения структурной хромосомной перестройки любого типа является наличие в хромосоме разрыва. Если исходить из того, что ДНК представляет собой единую длинную нить, проходящую через всю хромосому, хромосомный разрыв предполагает и разрыв сахаро-фосфатного остова ДНК. В световом микроскопе бывает трудно отличить хромосомный разрыв от ахроматической (неокрашенной) области, называемой пробелом.

72 2. Хромосомы человека

Эти пробелы могут отражать как истинные разрывы, так и участки локальной деспирализации. Хромосомные разрывы часто учитывают при оценке мутационного процесса, поэтому необходимо прийти к соглашению относительно того, какие аберрации учитывать как разрывы, а какие – как пробелы. Схема, положенная в основу одного из таких соглашений, представлена на рис. 2.36. Указанные в ней отличительные признаки достаточно строгие и, вероятно, занижают количество разрывов. Разрывы и пробелы могут возникать во время интерфазы как до, так и после репликации ДНК. Если разрыв происходит до репликации, повреждение будет видно в последующей метафазе в обеих хроматидах (изохроматидный разрыв). Если событие произойдет после фазы репликации, поврежденной окажется только одна хроматида (хроматидный разрыв). Различные типы разрывов и пробелов представлены на рис. 2.37.

Судьба поврежденных хромосом. Разрыв, происходящий в любом районе хромосомы и не затрагивающий центромеры, приводит к появлению укороченной хромосомы с центромерой и ацентрического фрагмента. Такой фрагмент иногда может формировать маленькое кольцо, но, будучи лишенным центромеры, чаще всего теряется в последующем митозе. Таким образом, разрыв хромосомы часто приводит к появлению клетки, лишенной хромосомного сегмента. В некоторых случаях, однако, целостность хромосомы, имеющей разрывы в двух точках, восстанавливается ферментами репарации. Механизмы такого воссоединения концов в настоящее время известны . Если концы хромосомных фрагментов воссоединятся друг с другом удачно, то и хромосома," и клетка будут снова интактными. Действительно, исследования при заболеваниях, связанных с недостаточностью репаративных ферментов, показывают, что подобные события могут происходить многократно во многих тканях. В других случаях концы хромосомных фрагментов могут воссоединиться в точках разрыва других хромосом как гомологичных, так и негомологичных (при условии, что два разрыва происходят в пределах относительно короткого отрезка времени и достаточно близко друг от друга.)

2. Хромосомы человека 73

Это приводит к образованию хромосомных перестроек различного типа.

Внутрихромосомные перестройки (внутренние обмены). В пределах одной хромосомы могут произойти разрывы в двух разных участках, и фрагмент между точками разрыва, перевернувшись, может вновь соединиться с хромосомой. Такая перестройка (инверсия) не приводит к нарушениям в митозе, особенно если разрыв произошел в фазе G 1 . Она может быть обнаружена методами дифференциального окрашивания. В тех случаях, когда инверсия не затрагивает центромеру, она называется парацентрической, если же точки разрыва находятся по обе стороны от центромеры, такую инверсию называют перицентрической. Гетерозиготы по инверсиям не очень редки в популяциях человека (рис. 2.38). Инверсии могут создавать затруднения в конъюгации гомологичных хромосом в мейозе и приводить к частичной элиминации некоторых типов половых клеток у гетерозигот по инверсиям (рис. 2.39). У гомозигот таких затруднений нет. Инверсии (особенно перицентрические), несомненно, играли важную роль в филогении высших приматов (разд. 7.2.1). Другой тип внутренних обменов представляют кольцевые хромосомы (рис. 2.40). Перестройка этого типа возникает при утрате обоих теломерных участков хромосомы (как ацентрических фрагментов) и

74 2. Хромосомы человека

последующем воссоединении открытых концов. Судьба кольцевой хромосомы в митозе зависит от того, как завершилось воссоединение концов сестринских хроматид. Если во время репликации ДНК обмен между сестринскими нитями в точках разрыва не происходит, то кольцо, удваиваясь, образует два отдельных кольца, каждое со своей центромерой. Такие кольцевые хромосомы проходят через митоз без затруднений. Один обмен между сестринскими нитями ведет к образованию большого кольца с двумя центромерами. Дицентрическая структура обычно разрушается в наступающем митозе. Два обмена могут привести к образованию двух колец, «сцепленных» друг с другом подобно звеньям цепи. Детали различных вариантов представлены на рис. 2.40. Иногда хроматидные разрывы и образование колец происходят в фазе G 2 , и тогда в отдельной клетке наблюдается картина, показанная на рис. 2.41.

Межхромосомные перестройки (внешние обмены). Во многих случаях воссоединение открытых концов затрагивает разные хромосомы как гомологичные, так и негомологичные. Если разрыв происходит в фазе G 1 , то воссоединение обычно завершается в той же фазе G 1 (или ранней S) перед репликацией ДНК. Если каждая из перестроенных хромосом сохраняет центромеру, то такие транслокационные хромосомы могут пройти через наступающий митоз без всяких затруднений. Если одна из перестроенных хромосом приобретает две центромеры, формируется дицентрическая хромосома. В зависимости от деталей репликации она может пройти через наступающий митоз при следующих условиях: 1) если обе центромеры отойдут к одному и тому же Полюсу и 2) если репликация и сестринский хроматидный обмен между двумя центромерами не приведут к переплетению хроматид (рис. 2.42). Если разры-

2. Хромосомы человека 75

76 2. Хромосомы человека

Рис. 2.43. Классы обменов, возникающих после транслокации в фазе G 2 . В обмене участвуют две гомологичные хромосомы. I. Альтернативное положение центромер; обмен фрагментами равной длины. II. Смежное положение центромер; обмен фрагментами равной длины. III. Альтернативное положение центромер; обмен фрагментами разной длины. IV. Смежное положение центромер; обмен неравными фрагментами. В обмене участвуют две негомологичные хромосомы. V. Альтернативное положение центромер. VI. Смежное положение центромер. VII. Трирадиальная конфигурация (необходима утрата фрагментов). Комплекс негомологичных хромосом (больше двух). VIII. Пример фигур с тремя хромосомами.

2. Хромосомы человека 77

вы и воссоединения концов завершатся после репликации ДНК, то затронутой окажется только одна сестринская хроматида каждой хромосомы. Воссоединенные сестринские хроматиды еще остаются спаренными с их неповрежденными партнерами. Это ведет к межхромосомным обменам, которые обнаруживаются в первом митотическом делении после воссоединения. Различные типы этих обменов показаны на рис. 2.43.

Если каждая из перестроенных хромосом сохранит центромеру (рис. 2.43; класс I, III и V), то анафазное расхождение хроматид в обеих таких хромосомах будет протекать без всяких затруднений. Однако если обе центромеры окажутся в одном и том же сегменте, то образующиеся дочерние клетки в любом случае будут анеуплоидными: либо центромеры отойдут к разным полюсам и возникнет «анафазный мост», который приведет в конце концов к разрыву, либо две центромеры отойдут к одному и тому же полюсу. В этом случае перестройка завершится только негомологичным воссоединением (рис. 2.43, классы VI, VII). Дальнейшие события откладываются до следующего митоза, в котором появляется дицентрическая хромосома. Иногда она может пройти и этот митоз. В любом случае, однако, при указанных выше условиях межхромосомные обмены, как правило, приводят к гибели клеток вследствие анеуплоидии или нарушений в митозе. В соматических тканях человека многие из этих митотических нарушений можно видеть даже в рутинных клеточных препаратах, приготовленных без использования специальных хромосомных методик. На рис. 2.44, А и Б показаны анафазные мосты и так называемые микроядра в клетках костного мозга человека. Микроядра формируются теми хромосомами (или хромосомными фрагментами), которые не связаны с митотическим аппаратом

78 2. Хромосомы человека

Рис. 2.46. А. Возможное происхождение хромосомы, несущей D/D-транслокацию и варианты ее спаривания с двумя гомологичными хромосомами во время мейотической профазы. Б. Транслокационная хромосома и два ее гомологичных партнера после репликации без кроссинговера (слева) и с кроссинговером (справа). В. Теоретически ожидаемые результаты транслокации (тривалент) в диакинезе и метафазе I (слева) и сравнение их с действительно наблюдаемой картиной (справа). Г. Хромосомы, участвующие в образовании тривалента, вероятно, распределяются по дочерним клеткам на два класса, дающие разные типы сбалансированных (I) и несбалансированных (II) гамет .

и не принимают участия в митозе, как остальные хромосомы. Это сопровождается преждевременной конденсацией таких хромосом и их фрагментов. В метафазных хромосомах основного ядра хроматиды имеют обычно нормальную степень конденсации, в то время как хромосомы микроядра конденсированы по типу профазных (рис. 2.45). Эти цитологические феномены полезно использовать для экспресс-оценки мутагенных агентов (разд. 5.2). Преждевременную конденсацию хромосом можно увидеть также in vitro при слиянии интерфазной клетки с другой, находящейся в предмитотической фазе . Этот метод пригоден для изучения строения хромосом в интерфазном ядре.

Транслокации могут привести к нарушениям и в мейозе, так как на ранних стадиях этого деления гомологичные хромосомы конъюгируют. Если в перестройке участвуют три хромосомы, как, например, у носителей сбалансированных транслокаций D/G или G/G, в метафазе I они образуют так называемые трехзвенные цепочки. На рис. 2.46 показана такая структура у носителя сбалансированной D/D-транслокации. На рис. 2. 46, А и Б представлена

2. Хромосомы человека 79

схема событий, которые происходят с этой хромосомой на стадии пахитены в процессе кроссинговера; на рис. 2.46, В – картина, которую можно ожидать в диакинезе, если каждая из двух свободных хромосом имеет один перекрест с транслокационной хромосомой. Для сравнения показана трехзвенная цепочка в том виде, как она наблюдается реально. Если в перестройку вовлечены четыре хромосомы, то образуется четырехзвенная цепочка. Такое событие ведет иногда к последующей анеуплоидии в зависимости от комбинаторики анафазных движений четырех центромер. Если две центромеры одного элемента отходят к одному полюсу и если хроматиды не переплетутся между центромерами, то деление завершится нормальной анафазой. Однако очень часто происходят дополнительные разрывы хромосом. Мейоз служит хорошим фильтром для хромосомных перестроек.

Хромосомные разрывы имеют место как в соматических, так и в половых клетках. Изучение этих явлений в соматических клетках актуально с точки зрения мутационных исследований (разд. 5.2). Разрывы хромосом в половых клетках могут передаваться следующему поколению, что часто приводит к гибели зиготы на эмбриональной стадии. Однако в некоторых случаях хромосомная аберрация оказывается совместимой с постнатальной жизнью, и это приводит к рождению ребенка с хромосомным синдромом. Прежде чем перейти к анализу некоторых из этих синдромов, необходимо описать общепринятую номенклатуру кариотипа человека. Эта номенклатура была разработана группой цитогенетиков и согласована на Парижской конференции в 1971 г. .

Описание кариотипа человека. При описании кариотипа человека прежде всего указываются общее число хромосом и набор половых хромосом. Затем отмечается, какая хромосома лишняя, какой не хватает, а также структурно измененные. Некоторые примеры представлены в табл. 2.4.

Изменения длины вторичных перетяжек или неокрашивающихся районов следует отличать от увеличения или уменьшения длины плеча в целом, что связано с другими структурными изменениями. С этой целью специальный символ «h» помещают между символом плеча и знаками + или -

80 2. Хромосомы человека

Все символы перестроек помещают перед обозначением вовлеченных хромосом, а перестроенные хромосомы (или хромосома) всегда должны быть заключены в скобки:

Номенклатура хромосомных сегментов. Каждая хромосома рассматривается как совокупность чередующихся сегментированных и несегментированных участков, границы которых указываются специальными метками. Сами сегменты и районы, которым они принадлежат, обозначаются порядковыми числами, причем центромера служит исходной точкой для цифровой схемы. При обозначении любого отдельного сегмента используются четыре метки: номер хромосомы, символ плеча, номер района и номер сегмента в пределах этого района. Например, запись 1рЗЗ означает, что речь идет о хромосоме первой пары, ее коротком плече, районе 3, сегменте 3. Сведения о номерах районов и сегментов можно почерпнуть из рис. 2.12; в табл. 2.5 приводятся рекомендуемые сокращения. Некоторые примеры иллюстрируют принцип описания.

Эти примеры должны разъяснить символы, употребляемые в нашей книге и в цитогенетических публикациях. Применение дифференциального окрашивания и высокоразрешающая сегментация требуют логического расширения номенклатуры (см. рис. 2.16).

Делеционные синдромы. Индивид, гетерозиготный по делеции, является моносомиком по соответствующему району хромосомы. Де Груши и сотр. (1963) первыми описали делецию del 18p-, однако делеционный синдром впервые был обна-

2. Хромосомы человека 81

ружен Леженом и сотр. в 1963 г. . Ими были выявлены трое детей с делецией короткого плеча хромосомы 5 (del 5p-). Кроме обычных признаков аутосомных аномалий (общее отставание в развитии и низкий вес при рождении) у этих детей отмечалось лунообразное лицо с гипертелоризмом (широко расставленные глаза). Во внешнем облике больных не было каких-то ярких особенностей (рис. 2.47), однако их плач напоминал мяуканье кошки (cri du chat или cat cry).

Существует несколько разных механизмов возникновения делеций и соответственно разные типы самих делеций: 1) истинная концевая делеция, 2) интерстициальная делеция и 3) делеция в результате транслокации. Во многих сообщениях указывается на наличие при синдроме «кошачьего крика» транслокации. На рис. 2.48 представлена часть кариотипа пробанда с хромосомой 5р-. Делетированный участок включает 5р15 и часть 5р16 сегментов. У фенотипически нормальной матери обнаружена такая же хромосома 5, но одна из хромосом 17-й пары имела лишний сегмент на длинном плече между 17q12 и 17q21. Следовательно, концевой сегмент хромосомы 5 содержится в длинном плече хромосомы 17. Случай, выявленный при помощи G-метода (рис. 2.47), иллюстрирует пример истинной концевой делеции.

Внутренние обмены: парацентрические и перицентрические инверсии . Парацентрические инверсии (т.е. не вовлекающие центромеру) у человека обнаруживаются с большим трудом. Они будут обсуждаться в контексте хромосомной эволюции (разд. 7.2.1). Начиная с 60-х гг. было опубликовано много работ о предполагаемых перицентрических (т.е. захватывающих центромеру) инверсиях. У некоторых носителей таких инверсий выявлены различные аномалии типа умственной отста-

82 2. Хромосомы человека

лости или пороков развития. Фенотип других не обнаруживал каких-либо заметных отклонений, но в браках с ними регистрировались повторные спонтанные аборты. У представителей третьей группы не обнаружено вообще никаких аномалий. Следует отметить, что при использовании обычных методов окрашивания хромосом перицентрические инверсии выявляются относительно редко.

С внедрением в широкую практику методов дифференциального окрашивания появились сообщения о более высокой частоте инверсий в некоторых популяциях. Довольно часто в эти перестройки вовлекается хромосома 9. Именно такая ситуация обнаружена в Финляндии . При анализе кариотипов 631 жителя этой страны по различным диагностическим поводам у 9 была обнаружена перицентрическая инверсия и в 6 случаях – в хромосоме 9. Все эти б инверсий оказались идентичными. У трех пробандов инверсия была обнаружена в хромосоме 10: при этом у двух одинаковая, а у третьего отличная от них. Инверсию в хромосоме 9 может легко распознать и неспециалист (рис. 2.49), так как типичная вторичная перетяжка оказывается в этом случае не в длинном, а в коротком плече. Идентификация инверсии в хромосоме 10 требует особого опыта (рис. 2.50).

При исследовании мейоза у двух пробандов с инверсией хромосомы 9 идентифицированный бивалент 9 имел нормальную морфологию, но около вторичной перетяжки не было выявлено ни одной хиазмы. Весьма вероятно, что инверсии приводят к несовершенной конъюгации и к подавлению кроссинговера, как это хорошо известно на примере других организмов, в частности у дрозофилы. Подобные инверсии можно использовать для региональной локализации генов соответствующих районов хромосомы 9 (разд. 3.4). Эти инверсии не влияют на мейотическую сегрегацию хромосом и не приводят к пренатальной гибели гетерозигот, как это следует из специальных работ (см. разд. 3.3): в браках между нормальной гомозиготой и гетерозиготой по inv (9) 25 потомков имели нормальный кариотип, 23 – были гетерозиготами. Аналогично для двух типов inv (10) суммарно это отношение оказалось равным 10:11. Еще в одном браке между двумя гетерозиготами по инверсии, оказавшимися дальними родственниками, среди детей обнаружена одна гомозигота. Такого рода наблюдения проливают свет на механизмы хромосомной эволюции (разд. 7.2.1).

2. Хромосомы человека 83

Как отмечалось выше, пробанды в этом исследовании направлялись на консультацию с диагностическими целями, поэтому вряд ли неожиданным является тот факт, что у них выявлены разнообразные аномалии. Однако эти аномалии трудно было охарактеризовать как единый синдром. Более того, среди родственников с инверсиями были и вполне нормальные в клиническом отношении. Следовательно, весьма вероятно, что инверсии в хромосомах 9 и 10 не влияют ни на фенотип носителей, ни на их плодовитость.

Перицентрические инверсии обнаружены и в хромосоме 2 (рис. 2.51) . В этом сообщении речь идет о трех семьях. Две из них обследованы по поводу рождения детей с пороками развития, тогда как третья - по поводу привычных выкидышей, т. е. эта выборка является сильно смещенной и возможность того, что привычные выкидыши могут быть вызваны инверсиями, исключить нельзя. Исследуя происхождение семей этих пробандов в разных странах, авторы указывают, что вряд ли данная инверсия имеет

общее происхождение. Они ссылаются на случай, где та же инверсия описана как новая мутация . Более вероятным им представляется предположение о повышенной ломкости хромосомы в соответствующем сегменте. Однако ссылка на новую мутацию была привлечена до того, как стали применяться методы дифференциального окрашивания.

Очень маленькие инверсии могут встречаться в отдельных популяциях довольно часто, так как скорее всего они совершенно не влияют на состояние здоровья или плодовитость. Если инверсия затрагивает протяженный участок хромосомы, то возможность нарушений в мейозе более вероятна. Однако сами носители инверсий эуплоидны, поэтому вряд ли следует ожидать у них какие-либо фенотипические аномалии.

Рекомбинационная анеусомия. Встречаются семьи, в которых один из родителей, по-видимому, имеет такую же аберрацию, что и ребенок, например перицентрическую инверсию или транслокацию. При этом родитель фенотипически нормален, в то время как у ребенка обнаруживается тяжелый синдром нарушения развития. Факты такого рода можно объяснить случайным

84 2. Хромосомы человека

сочетанием в одной семье наследуемого полиморфного хромосомного варианта и каких-то нарушений развития различной этиологии. Однако в других случаях кроссинговер в участке инверсии или транслокации между аномальной хромосомой и ее нормальным гомологом может вести к появлению несбалансированных наборов хромосом в половых клетках. Такое объяснение было выдвинуто Леженом и Берже еще в 1965 г. , но его подтверждение получили только после появления методов дифференциального окрашивания.

Впервые указанный механизм удалось продемонстрировать реально в работе . Речь идет о мальчике с множественными пороками развития. На рис. 2.52 показаны хромосомы 10 этого пробанда и его матери. Можно видеть, что у матери имеется большая перицентрическая инверсия. Кроссинговер в пределах этой инверсии привел к появлению аномальной хромосомы, в результате чего ребенок оказался трисомиком по сегменту q456. Без применения метода дифференциального окрашивания все С-хромосомы (группа 6 X 12) были бы классифицированы как нормальные и кариотипы матери и ребенка рассматривались бы как идентичные. Высокоразрешающие методы позволяют выявлять такие случаи.

Кольцевые хромосомы. Иная ситуация характерна для кольцевых хромосом. Поскольку образование кольца, как полагают, связано с утратой теломерных сегментов хромосомы, носители кольцевых хромосом должны напоминать носителей соответствующих делеций. Например, если в коль-

2. Хромосомы человека 85

цевую перестройку вовлечена хромосома 5р, у пробанда может наблюдаться синдром «кошачьего крика» . В других случаях в зависимости от размеров делетированного участка симптомы могут быть менее выраженными.

Так, например, кольцевая хромосома 13 была обнаружена у 14-месячного ребенка с умственной отсталостью и такими признаками, как микроцефалия, эпикант, широкая спинка носа, выступающие ушные раковины, микрогнатия . В 85% лимфоцитов крови и в 82% фибробластов кожи выявлялось простое кольцо, идентифицированное как 13r (p11; q34). В 7% лимфоцитов и в 6% фибробластов можно было наблюдать двойное дицентрическое кольцо, которое состояло из двух хромосом 13. В 5% лимфоцитов и в 8% фибробластов кольцо отсутствовало, одна метафаза была с двумя сцепленными двойными кольцами, остальные клетки содержали другие аномалии. На рис. 2.40 показана судьба кольцевой хромосомы в митозе. В большинстве случаев кольцо реплицируется и проходит через митоз нормально. Иногда происходит один сестринский обмен и формируется двойное кольцо с двумя центромерами. Двойной сестринский обмен может привести к образованию двух сцепленных колец. В следующей интерфазе двойное кольцо может снова претерпеть один, два или более сестринских обмена, что в свою очередь приведет к двойным сцепленным кольцам или к четверным кольцам. Таким образом, возможно большое число разных вариантов. На рис. 2.53 представлено двойное сцепленное кольцо, на рис. 2.54, А - четверное кольцо. Многие из этих заново формирующихся колец ведут к нарушениям в митозе вследствие все большего числа разрывов и последующей анеуплоидии в дочерних клетках. На рис. 2.55 показана анафаза с разрывами дицентрических колец на равные и неравные части. Большая часть теоретически возможных конфигураций (рис. 2.40) действительно наблюдалась в данном случае.

Фрагменты. Хромосомные фрагменты, не содержащие центромеры или ее части (так называемые ацентрические фрагменты), в митозе и мейозе обычно теряются, но при наличии центромеры они могут сегрегировать как дополнительные, маркерные, хромосомы. При исследовании случайной выборки новорожденных в Дании (разд. 5.1.2.1) такие маркеры оказались не редкими; в некоторых случаях у носителей этих маркерных хромосом обнаруживаются фенотипические аномалии.

Изохромосомы. Иногда выявляются хромосомы, оба плеча которых идентичны. Их называют изохромосомами. Можно предположить, что они возникают вследствие аномального разделения метафазной хромосомы, как показано на рис. 2.56. Если в

86 2. Хромосомы человека

такую перестройку вовлекается неравноплечая хромосома, то может образоваться изохромосома и по короткому, и по длинному плечу. Относительно часто наблюдаются изохромосомы X. В случае изохромосомы по длинному плечу X, i(Xq) развивается синдром Тернера, поскольку данная хромосома всегда инактивирована и активной остается только одна нормальная Х-хромосома (разд. 2.2.3).

Межхромосомные обмены: центрические слияния (робертсоновские транслокации). Центрическое слияние является наиболее частым типом хромосомных перестроек в человеческих популяциях. Первые описанные случаи транслокационного синдрома Дауна были связаны с центрическим слиянием между длинным плечом хромосомы 21 и одной из D- или G-хромосом. Впоследствии о таких больных сообщалось неоднократно. Среди всех случаев синдрома Дауна транслокации этого типа составляют всего лишь несколько процентов, и многие из них являются вновь возникшими. Важно, что в центрическое слияние

Таблица 2.6. Хромосомы, вовлеченные в робертсоновские транслокации. (Семейный материал, проанализированный Шефером .)

могут вовлекаться все пять пар акроцентрических хромосом. Короткие плечи этих хромосом содержат ядрышковые организаторы, в частности гены рРНК (разд. 2.3). При этом в интерфазном ядре короткие плечи, включая центромерные районы, располагаются в тесной близости от ядрышка. Благодаря применению методов дифференциального окрашивания появилась возможность исследовать участие отдельных D- и G-хромосом в центрических слияниях. Оказалось, что оно не является случайным (табл. 2.6). Данные, представленные в этой таблице, основаны на исследовании новорожденных. Следует учесть, что результаты могут быть искажены из-за неодинаковой частоты эмбриональной смертности в различных группах. Центрическое слияние означает, что короткие плечи двух акроцентрических хромосом и, вероятно, одна из центромер утрачены (рис. 2.57), т.е. утрачены также и гены рибосомной РНК. Действительно, по данным ДНК-РНК-гибридизации среднее число генов рРНК меньше у так называемых сбалансированных носителей центрических слияний, чем в общей популяции . Однако это не приводит к каким-либо функциональным различиям, и носители таких хромосом совершенно здоровы.

На рис. 2.58 показаны возможные комбинации хромосом в половых клетках носителя D/Gи G21/G21-транслокации. После оплодотворения нормальным сперматозоидом возможны шесть разных вариантов. Однако первые два - моносомия D и трисомия D- никогда не наблюда-

2. Хромосомы человека 87

Рис. 2.58.А. Схема образования половых клеток у женщины - носительницы сбалансированной транслокации D/21: одна D-хромосома приобретает транслоцированное длинное плечо хромосомы 21. В результате остается только одна свободная хромосома 21. Поскольку эта свободная хромосома 21 и две D-хромосомы комбинируются случайно, теоретически может образоваться шесть разных типов гамет и после оплодотворения нормальным сперматозоидом соответственно шесть разных типов зигот. Однако три типа из шести возможных не обнаруживаются. Остальные индивиды либо нормальны, либо имеют сбалансированный кариотип, либо трисомики. Б. Образование половых клеток с транслокацией 21/21 и 21-изохромосомой. Существует две возможности: если транслоцированная хромосома попадет в половую клетку, то зигота окажется функционально трисомной и у ребенка будет синдром Дауна; в том случае, если транс- локационная хромосома не попадет в половую клетку, зигота будет лишена хромосомы 21 и погибнет.

88 2. Хромосомы человека

лись, а моносомия 21 по крайней мере в большей части известных случаев детальна. Каждый из остальных трех вариантов - трисомия 21, сбалансированная транслокация и нормальный набор- ожидается с вероятностью 1/3. Это ожидание, однако, не подтверждается на практике: когда мать является носителем, вероятность составляет около 15%, а если носитель отец, вероятность не превышает 5%. Однако риск появления сбалансированной транслокации составляет, как и ожидается, ~ 50%.

При транслокации 21/21 (как и в случае 21/21 изохромосомы) прогнозы намного более мрачные: либо ребенок будет трисомиком с синдромом Дауна, либо анеуплоидия будет летальной. К счастью, в настоящее время можно при помощи методов дифференциального окрашивания отличить транслокацию 21/21 от транслокации 21/22, при которой вероятность анеуплоидных зигот намного меньше - такая же, как и в случае D/G-транслокаций.

Межхромосомные обмены: реципрокные транслокации. В отличие от центрических слияний реципрокные транслокации не обязательно связаны с утратой материала. Фрагменты хромосом воссоединяются в новых комбинациях, но с сохранением в зиготе эуплоидного числа 46, а не 45, как при центрических слияниях. На рис. 2.60 представлены типы дочерних клеток, которые можно ожидать в случае реципрокных транслокаций. Чаще всего выявляются только частичные трисомики и частичные моносомики. Другие комбинации, как полагают, летальны.

Типичный случай описан в работе . На рис. 2.61 показаны два умственно отсталых сибса в возрасте 11 и 9 лет. В их фенотипе обнаружены как конкордантные, так и дискордантные признаки (табл. 2.7). При исследовании кариотипа обычным методом у обоих детей выявлено удлинение длинного плеча одной из С-хромосом (рис. 2.62); у матери и бабки (по линии матери) обнаружена такая же хромосома и, кроме того, другая аномальная хромосома в группе С (6-Х-12), у которой почти полностью отсутствовало короткое плечо (рис. 2.63). С помощью G-метода у матери выявлена реципрокная транслокация между хромосомами 7 и 10, кариотип 46, XX, t (7; 10) (р22; p11). Результатом такой перестройки является частичная трисомия Юр + у обоих детей. Особенность данного случая заключается не только в конкордантности многих признаков у обоих детей, что укладывается в единый клинический синдром, но и в наличии ряда дискордантных симптомов, что указывает на изменчивость фенотипических аномалий, вызванных одной и той же хромосомной аберрацией.

Основные фенотипические проявления аутосомных аберраций. Наиболее заметной особенностью фенотипов при аутосомных аберрациях является очень частое совпадение многих признаков и симптомов. Основные признаки:

а) Общие

низкий вес при рождении; резкая задержка развития; умственная отсталость (обычно тяжелая); низкий рост

б) Голова и лицо

микроцефалия; неполная оссификация; микрогнатия; аномальное расположение глаз; «дизморфическое лицо»

2. Хромосомы человека 89

90 2. Хромосомы человека

низко расположенные и деформированные ушные раковины

в) Верхние и нижние конечности

аномальный дерматоглифический рисунок

г) Внутренние органы

врожденный порок сердца и/или крупных сосудов пороки развития мозга пороки развития мочеполовой системы.

Следующие признаки обычно не указываются как характерные для аутосомных аномалий и описываются как исключения:

умственная отсталость без каких-либо пороков развития

пороки развития при нормальном психическом развитии

изолированные (одиночные) пороки развития.

При многих, хотя и не при всех аутосомных аберрациях, кроме этих общих пороков развития находят более или менее специфичные. Важно отметить, что и общие признаки могут проявляться с большей или меньшей тяжестью. Ряд признаков, причиной которых является специфическая аберрация, обычно формируют неслучайное сочетание, характерное именно для данной аберрации. Подозрение на хромосомный дефект может возникнуть при клиническом обследовании, но ставится диагноз только на основе хромосомного анализа. Наличие характерных симптомов указывает на необходимость исследования хромосом.

У разных больных с одинаковой аберрацией многие характеристики одного синдрома сильно варьируют. Так, при синдроме Дауна, например, в ряде случаев умственная отсталость может быть выражена в незначительной степени, в то время как в большинстве случаев наблюдается олигофрения тяжелой степени; кроме того, пороки сердца находят у многих таких больных, а атрезию кишечника - крайне редко. У сибсов на рис. 2.61 с одной и той же транслокацией кроме некоторых общих черт обнаруживаются и явные фенотипические различия. Можно предположить, что эта изменчивость зависит частично от того, что у разных индивидов одна и та же аномальная хромосома проявляет свои эффекты на разном генетическом фоне.

Наиболее неожиданный факт, касающийся фенотипа хромосомных аберраций, состоит в том, что при трисомиях вообще обнаруживаются аномалии. Ведь носители этих аберраций имеют полный набор генетического материала, и ни один из генов не утерян и не поврежден! По данным исследований гетерозигот по аутосомным

2. Хромосомы человека 91

92 2. Хромосомы человека

рецессивным болезням (разд. 4.2.2.8) известно, что снижение активности ферментов вдвое, как правило, еще не нарушает их функции. В связи с этим трудно понять, почему увеличение количества генных продуктов в 1,5 раза, наблюдающееся при трисомиях, должно приводить к таким большим фенотипическим различиям. Более детально эти проблемы будут обсуждаться в разд. 4.7.4. Здесь только скажем, что симптомы, общие для всех аутосомных синдромов, не зависят от того, какая хромосома вовлечена в перестройку. Можно, впрочем, отметить, что пораженными оказываются чаще всего те системы органов, для которых характерен длинный и сложный путь эмбрионального развития, и, следовательно, для нормального обеспечения этого процесса необходимо много разных генов. Однако такое объяснение носит слишком общий характер, и к тому же все необходимые гены имеются в наличии.

Чем же можно объяснить нарушения, вызываемые хромосомными аберрациями? Ответ таков: эти синдромы обусловлены, вероятно, не наличием избыточной активности или дефекта отдельных генов, а главным образом нарушениями регуляции активности генов во время эмбрионального развития. Следовательно, анализ аутосомных аберраций может оказаться полезным для понимания механизмов генной регуляции у человека. В случае такой специальной проблемы, как развитие половых признаков, изучение больных с численными и структурными аберрациями половых хромосом оказалось весьма поучительным. Однако до подробного обсуждения аберраций этого типа полезно сделать несколько замечаний относительно сегрегации и пренатальной селекции несбалансированных транслокаций, а также относительно возможных клинических признаков «сбалансированных» транслокаций. Кроме теоретического интереса эти вопросы важны с точки зрения генетического консультирования - для оценки повторного риска.

Клинический диагноз синдрома Дауна обычно не представляет никаких трудностей. Тем не менее для подтверждения диагноза и предоставления базы для генетического консультирования необходимо кариотипирование. Хотя различия в конкретных вариантах кариотипа, ответственных за синдром Дауна, обычно имеют небольшое влияние на фенотип пациента, они существенны для определения риска повторения.

Трисомия 21 при синдроме Дауна . Примерно у 95% всех пациентов с синдромом Дауна выявляют трисомию хромосомы 21, вызванную мейотическим нерасхождением 21 пары хромосом, как обсуждалось в предыдущей главе. Уже отмечено, что риск иметь ребенка с трисомией 21 увеличивается с возрастом матери, особенно после 30 лет. Мейотическая ошибка, ответственная за трисомию, обычно происходит в ходе материнского мейоза (около 90% случаев), преимущественно в первом делении, но около 10% случаев происходит в отцовском мейозе, обычно во втором делении.

Робертсоновская транслокация при синдроме Дауна . Около 4% пациентов с синдромом Дауна имеют 46 хромосом, одна из которых - робертсоновская транслокация между хромосомой 21q и длинным плечом одной из других акроцентрических хромосом (обычно хромосомы 14 или 22). Транслоцированная хромосома заменяет одну из нормальных акроцентрических хромосом, и кариотип пациента с робертсоновской транслокацией между хромосомами 14 и 21 - 46,XX/XY,rob(14;21)(ql0;ql0),+21.

Такая хромосома может также быть определена как der(14;21), на практике используют обе номенклатуры. В действительности пациенты с робертсоновской транслокацией, включающей хромосому 21, трисомны по генам, расположенным в длинном плече 21q.

В отличие от стандартной трисомии 21 , транслокационный синдром Дауна не показывает никакой связи с возрастом матери, но имеет сравнительно высокий риск повторения в семьях, если один из родителей, особенно мать, - носитель транслокации. По этой причине для точного генетического консультирования важно кариотипирование родителей и, возможно, других родственников.

Носители робертсоновской транслокации , включающей хромосомы 14 и 21, имеют только 45 хромосом; одна 14 и одна 21 отсутствуют и заменены транслоцированной хромосомой. Теоретически возможны шесть типов гамет, но три из них не могут привести к жизнеспособному потомству. Три типа гамет жизнеспособные, нормальные, сбалансированные и несбалансированные, имеющие как транслоцированную, так и нормальную хромосому 21. В комбинации с нормальной гаметой это может приводить к зачатию ребенка с транслокационным синдромом Дауна.

Теоретически эти три типа гамет производятся в равных количествах, таким образом, теоретический риск ребенка с синдромом Дауна должен быть 1 к 3. Тем не менее расширенные популяционные исследования показали, что несбалансированные хромосомные наборы появляются только у 10-15% потомства матерей и только у нескольких процентов потомства отцов, несущих транслокации, включающие хромосому 21.

Транслокация 21q21q при . Хромосомная транслокация 21q21q - хромосома, сформированная из двух длинных плеч хромосомы 21; бывает у нескольких процентов пациентов с синдромом Дауна. Считают, что они появляются как изохромосомы, а не робертсоновские транслокации. Большинство таких случаев возникают постзиготически, соответственно, риск повторения низкий. Тем не менее особенно важно убедиться, не является ли родитель носителем (возможно, мозаичным) данной транслокации, поскольку все гаметы носителя такой хромосомы должны также содержать 21q21q хромосому, с двойной дозой генетического материала хромосомы 21, или не иметь хромосомы 21 совсем.

Потенциальное потомство , следовательно, неизбежно имеет или синдром Дауна, или нежизнеспособную моносомию 21. Мозаичные носители имеют повышенный риск повторения, таким образом, пренатальная диагностика необходима при всех последующих беременностях.

Мозаичный синдром Дауна . Около 2% пациентов с синдромом Дауна - мозаики, обычно с популяциями нормальных клеток и с трисомией 21. Фенотип может быть мягче, чем при типичной трисомии 21. Вообще существует широкая изменчивость в фенотипах мозаичных пациентов, вероятно, отражая различные пропорции трисомных клеток у эмбриона на ранних стадиях развития. Возможно, пациенты с установленным мозаичным синдромом Дауна отражают только клинически более серьезные случаи, поскольку в легких случаях кариотипирование менее вероятно.

Частичная трисомия 21 при синдроме Дауна . Очень редко синдром Дауна диагностируют у пациентов, имеющих трисомию только по части длинного плеча хромосомы 21, и еще реже выявляют пациентов с синдромом Дауна без цитогенетически видимой хромосомной аномалии. Такие случаи представляют определенный интерес, поскольку могут указывать, какая область хромосомы 21, вероятно, ответственна за специфические компоненты фенотипа синдрома Дауна и какие области могут утраиваться, не вызывая фенотипических проявлений.

Хотя хромосома 21 содержит только несколько сотен генов, попытки согласовывать тройную дозу специфических генов со специфическими аспектами фенотипа синдрома Дауна пока имеют ограниченный успех. Наиболее примечательной стала идентификация области, критической для пороков сердца, наблюдаемых примерно у 40% пациентов с синдромом Дауна. Поиск конкретных генов, существенных для проявления фенотипа синдрома Дауна, среди случайно находящихся рядом с ними в хромосоме 21, - главная задача современных исследований, особенно на мышах в качестве модели.

Потенциально перспективное направление - исследование генно-инженерных мышей с дополнительной дозой генов из хромосомы 21 человека (или даже с полной копией хромосомы 21). Такие мыши могут проявлять фенотипические аномалии в поведении, функциях мозга и формировании сердца.

• Причины
• Симптомы и признаки
• Классификация
• Особенности
• Диагностика
• Лечение
• Прогнозы
• Профилактика

Трисомия 13 или синдром Патау - мутация, патология, генное заболевание, при котором в клетках появляется дополнительная тринадцатая хромосома. Стоит в одном ряду с такими заболеваниями, как синдром Дауна или Эдвардса. Однако встречается гораздо реже их и проявляется целым набором внешних уродств и внутренних патологий. В медицине можно встретить другие названия болезни: трисомия D, синдром Патау–Смитта. О причинах данной мутации генетики могут только догадываться.

Причины

Почему кариотип больного с синдромом Патау содержит дополнительную копию тринадцатой хромосомы, учёные выясняют до сих пор. Исследования учитывают как внешние факторы, так и внутренние. Не все случаи типичны и поддаются общим схемам, но всё-таки ряд обстоятельств, по мнению генетиков, могут спровоцировать мутацию такого рода. Основные причины синдрома Патау, выявленные на сегодняшний день:

• ошибки в формировании сперматозоидов и яйцеклеток, участвующих в зачатии ребёнка, т. е. совершенно случайный фактор;
• возраст матери после 45 лет;
• неблагоприятная экология, особенно при радиационном заражении;
• браки между родственниками;
• наследственность - редкая причина, так как генетический материал несёт в себе здоровый человек, не имеющий признаков трисомии 13.

Из-за этого в хромосомном наборе ребёнка могут возникнуть патологии. Зная этот список причин, молодые мамочки должны избегать этих факторов, насколько это возможно. А при попадании в группу риска пройти все необходимые исследования для выявления заболевания. Симптоматика обусловлена тем, что в основе синдрома Патау лежит наличие дополнительной хромосомы 13, которой нет у обычных людей.

По страницам истории. Заболевание впервые было описано Расмусом Бартолином (датским химиком и медиком) в 1657 году. И только в 1960 году его хромосомную природу выявил Клаус Патау (американский генетик, родившийся в Германии).

Симптомы и признаки

Существуют разные признаки синдрома Патау, которые не спутаешь ни с какой другой болезнью. Так как это геномная мутация, её симптомы ярко выражаются даже во внешности. Врождённые пороки нередко приводят к летальному исходу детей ещё в младенчестве. Так как налицо внешние уродства, родители часто отказываются от таких деток. Какие симптомы синдрома Патау обычно диагностируются?

Патологии беременности

Явные УЗИ-признаки синдрома Патау:

• внешние уродства;
• замедленное развитие плода;
• тахикардия (в 70% случаев);
• многоводие (в 50% случаев) - этот признак позволяет выявить синдром Патау на УЗИ с учётом других диагностик;
• мегацистис (увеличенный в размерах мочевой пузырь);
• голопрозэнцефалия - неразделение мозга на два полушария;
• омфалоцеле - эмбриональная пуповинная грыжа.

Внешние симптомы

• Масса тела ниже нормы (менее 2 500 гр);
• умеренная микроцефалия - уменьшенные размеры черепа и головного мозга;
• низкий лоб, чаще всего скошенный;
• узкие глазные щели на небольшом расстоянии друг от друга;
• микроофтальмия - недоразвитие глаза;
• колобома - отсутствие глазной оболочки;
• запавшая переносица;
• помутнение роговицы;
• деформированные ушные раковины;
• расширенное основание носа;
• расщелины нёба или верхней;
• полидактилия - большее количество пальцев на руках и ногах, чем у других людей;
• изгиб кистей;
• короткая шея.

Внутренние симптомы

• Нарушение функционирования отделов ЦНС;
• пороки развития сердца (в 80%): дефекты перегородок (межжелудочковой и межпредсердной), транспозиции сосудов;
• добавочные селезёнки;
• фиброкистозные изменения в поджелудочной железе;
• эмбриональная пупочная грыжа;
• увеличенные почки;
• дольчатость почек;
• наличие в корковом слое почек кисты;
• патологии половых органов: их гипоплазия, у мальчиков крипторхизм - неопущение яичек, у девочек - двурогая матка;
• задержка умственного развития;
• отсутствие задней стенки мочеиспускательного канала.

Основные, типичные признаки заболевания выявляются при УЗИ уже на 12 неделе беременности, а затем подтверждаются всевозможными диагностическими исследованиями. Если они не проводились пренатально, клиническая картина синдрома Патау после рождения малыша достаточно ярко иллюстрирует именно данный диагноз. Но для исключения ошибки проводятся анализы на кариотип. В генетике различают несколько типов патологии.

С миру по нитке. Синдром Патау был описан специально для больных, которых было много на островах Тихого океана. Предполагается, что эпидемия была вызвана радиационным заражением вследствие испытаний в этом районе ядерного оружия.

Классификация

Различают два цитогенетических вида синдрома Патау:

• простая трисомия;
• робертсоновская транслокация.

Гораздо реже диагностируются другие цитогенетические разновидности заболевания:

• мозаицизм - наличие в тканях человека генетически различных клеток;
• изохромосома;
• неробертсоновские транслокации.

Клиническая картина простых трисомных и транслокационных форм не различается. Все клетки ребёнка имеют характерный кариотип синдрома Патау - 47,XX 13+ или 47,XY 13+.

Чудеса генетики. Носители робертсоновской транслокации - нормальные люди с обычным набором хромосом. Однако их дети рождаются с синдромом Патау.

Особенности

Наряду с другими похожими заболеваниями, синдром Патау - это генетическая мутация, природу которой учёным ещё только предстоит выяснить. Однако от тех же синдромов Дауна, Шерешевского-Тернера, Эдвардса, кошачьего крика, Клайнфельтера данную патологию отличают следующие особенности:

• согласно последним данным, частота встречаемости синдрома Патау - один случай на 10 000;
• между этим показателем возрастом матери прослеживается нечёткая, но всё-таки зависимость, она гораздо менее строгая, чем при рождении деток с синдромом Дауна;
• соотношение полов при рождении детей с синдромом Патау примерно одинаково;
• малыши рождаются с пренатальной гипоплазией (недоразвитостью тканей и органов), которая не объясняется недоношенностью (средний срок таких беременностей составляет обычно около 38,5 недель);
• внешние и внутренние уродства не позволяют таким детям вести нормальный образ жизни.

Несмотря на то, что сегодня ведётся активная пропаганда против абортов, а синдром Патау - болезнь очень редкая, если она была выявлена на ранних сроках беременности, врачи однозначно посоветуют её экстренное прерывание. Это избавит и родителей, и ещё не рождённого малыша от множества мучений.

На заметку. Врачи могут только посоветовать искусственное прерывание беременности, если цитогенетические исследования показали кариотип синдрома Патау. Но решать дальнейшую судьбу ребёнка (рожать его или нет) могут только родители.

Диагностика

Важную роль играет диагностика синдрома Патау, так как она позволяет отличить заболевание от подобных генных мутаций (синдрома Меккеля и Мора, тригоноцефалии Опитца), которые по некоторым признакам совпадают с трисомией 13. Решающим фактором является цитогенетическое исследование хромосом (о диагностике хромосомных патологий плода, можно прочесть здесь). Оно необходимо для прогноза жизни и здоровья детей, позволяет своевременно прервать беременность при подтверждении диагноза.

I этап

1. УЗИ-исследование.
2. Определение биохимических и физических маркеров бета-ХГЧ (гормона хориона), РАРР-А (белка плаценты) и др.
3. Расчёт шансов на рождение малыша с синдромом Патау.

II этап

На данном этапе диагностика проводится для тех беременных, кто попал в группу риска по итогам исследований I этапа.

1. 8-12 недель: берётся биопсия хориона;
2. 14-18 недель: проводится амниоцентез - прокол амниотической оболочки, чтобы исследовать околоплодные воды;
3. 20 недель: кордоцентез - исследование пуповинной крови.

В материалах, полученных в ходе этих мероприятий, генетики ищут патологию методом КФ-ПЦР или посредством кариотипирования, дифференциально окрашивая хромосомы. Если диагностика при беременности не проводилась, хромосомную аномалию выявляют на основании клинической картины. Для точной постановки диагноза обязателен генетический анализ для определения кариотипа новорожденного.

Ликбез для родителей. Самый точный метод диагностики синдрома Патау - КФ-ПЦР, что расшифровывается как количественная флуоресцентная полимеразная цепная реакция.

Лечение

Если родители решили оставить ребёнка с синдромом Патау, им предстоит тщательная диагностика и лечение вплоть до конца жизни малыша. Но так как невозможно исправить хромосомные нарушения, просто ведётся комплексная работа различных специалистов: педиатра, генетика, невролога, кардиолога, офтальмолога, травматолога-ортопеда, отоларинголога, гастроэнтеролога, уролога и др. Она заключается в:

• многочисленных обследованиях, направленных на выявление пороков развития: к ним относятся нейросонография (ультразвуковое секторальное сканирование головного мозга новорождённого через родничок), УЗИ органов брюшины и почек, эхокардиография (ультразвуковое исследование сердечных патологий) и др.;
• постоянном контроле за здоровьем ребёнка;
• оперативных вмешательствах для коррекции некоторых врождённых пороков;
• тщательном уходе за ребёнком;
• общеукрепляющей терапии для нормального функционирования повреждённых органов и систем: это поливитаминные комплексы, укрепление иммунитета, биологически активные добавки;
• предотвращении инфекционных осложнений у малыша;
• психологической поддержке семьи.

Так как генетика - основная причина рождения детей с синдромом Патау, даже самые последние разработки медицины не вступают с ней в борьбу. Поэтому лечение этого заболевания не вносит кардинальных изменений в состояние больных.

В утешение. У некоторых деток с синдромом Патау из видимых симптомов могут быть только расщелины рта и носа или шестипалость - все эти патологии успешно сегодня устраняются пластической хирургией.

Прогнозы

Из-за тяжёлых врождённых пороков развития прогнозы для детей с синдромом Патау неутешительны. В частности:

• выкидыши;
• высокая угроза мертворождения;
• 95% новорождённых умирают до года, в первые недели или месяцы после рождения;
• оставшиеся 5% живут ещё несколько лет;
• в развитых странах в последнее время отмечается положительная тенденция: продолжительность их жизни увеличивается; 15% - до 5 лет, 2-3% - до 10 лет.

Дети с синдромом Патау, оставшиеся в живых, до самой смерти страдают глубокой формой идиотии, остаются полными инвалидами. Если причина рождения такого ребёнка - случайный фактор, следующие беременности могут исключить повторное развитие событий. Если всё дело в робертсоновской транслокации, здоровый малыш у её носителя вряд ли родится.

Не унывать! Если вы стали родителями малыша с синдромом Патау и нашли в себе силы не отказаться от него, ищите различные форумы в сети, где такие же, как вы, общаются на эту тему, делятся полезными советами и всеми силами стараются продлить жизнь своему крохе.

Профилактика

Из-за неточного определения причин синдрома Патау специфических методов его профилактики не существует. Правда, можно дать несколько полезных советов, которые снизят риск развития этого заболевания:

• сменить район проживания, если он отличается неблагоприятной экологией;
• избегать радиационного заражения и контакта с вредными химическими веществами;
• не рожать детей от близких кровных родственников;
• при наличии наследственного подобного заболевания обязательно пройти медико-генетическое консультирование, желательно - ещё до зачатия, на этапе планирования беременности;
• не рожать после 45 лет.

Синдром Патау - тяжёлое генетическое заболевание, хромосомная мутация, которая очень осложняет жизнь ребёнка. Если родители не решились прервать беременность или по какой-то причине диагноз не был поставлен своевременно и малыш родился, им родителям предстоит немало сил и времени на то, чтобы хоть немного продлить жизнь своего малыша-инвалида. Да, он никогда (даже после множества хирургических и пластических операций) не будет таким, как остальные детки, но для своей мамы он всегда будет самым лучшим и желанным.

Синдром Патау – генетическое заболевание человека. Эта аномалия происходит, когда в хромосомном наборе зародыша утраивается 13-я хромосома. Синдром Патау приводит к многочисленным заболеваниям нервной системы, глаз, мышечной ткани и требует длительного и обстоятельного лечения.

Причины синдрома Патау

По статистике один ребенок с этим генетическим заболевание рождается на десять тысяч здоровых детей. Страшному заболеванию подвержены как мальчики, так и девочки. Основная причина развития аномалии – трисомия 13-ой хромосоме. То есть, при нормальном кариотипе ребенок с этим синдромом имеет еще одну 13-ую хромосому.

Почему возникает лишняя хромосома – доподлинно неизвестно. Известно только то, что генетический сбой происходит того, когда формируются гаметы. Сбой может случиться также и во время формирования зиготы. Влияние наследственных заболеваний, возраста матери, образа жизни матери на эту патологию не установлено.

Существует научная теория, что подобные мутации стали распространенными благодаря развитию атомной энергетики и общему ухудшению экологического состояния планеты. В последнее время дети с хромосомными нарушениями стали рождаться чаще.

Ребенок с таким синдромом – абсолютная случайность для родителей. Больной ребенок может появиться в семье, все члены которой могут похвастаться идеальным уровнем здоровья.

Симптомы синдрома Патау

Чаще всего плод с такой мутацией не выживает в утробе. Вторая волна смертности таких детей приходится на одну неделю от роду. Симптомы синдрома Патау можно условно разделить на внешние признаки патологии внутренних органов. Многие из нарушений оказываются взаимосвязанными друг с другом.

Для лечения и профилактики заболеваний вызванных грибками

(в том числе и грибка ногтей), наши читатели успешно используют противогрибковое средство - эффективное средство от грибка стопы, неприятного запаха и зуда.

Эфирное масло

Мяты подарит прохладу и устранит неприятные запахи после напряженного трудового дня. А так же:

Избавиться от грибка…»

Это генетическое заболевание влечет целый ряд тяжелейших пороков, которые делают плод нежизнеспособным.

Внешние признаки синдрома Патау

• Небольшой вес

Вес больных синдромом намного меньше нормы. Максимальный вес такого ребёнка составляет 2,5 кг.

• Маленькие глаза, недоразвитая глазная щель

Часто больные имеют проблемы со зрением, в особо тяжелых случаях глаза могут быть не развиты вообще.

• Роды, сопровождающиеся асфиксией
• Неправильное течение беременности

У половины женщин, чьи дети страдают хромосомным нарушением, наблюдалось многоводие. Многоводие хорошо заметно на УЗИ и точно не скроется от глаз специалиста. Кроме того, роды у таких женщин наступали преждевременно.

• Аномальная форма черепа

При первом взгляде на младенца становится очевидным факт неправильного развития черепа. У больных он уменьшен, что в официальной медицине называется микроцефалией. Нарушение костей черепа, к сожалению, необратимо, потому что патология закладывается на ранних этапах формирования. Форма носа и ушных раковин искажена. Расстояние между глазами большое, переносица вогнутая. Уши больных посажены низко.

• Волчья пасть, заячья губа

Эти косметические дефекты – неизбежное следствие деформации костей черепа. Из-за расщелин процесс кормления заметно отягощается.

• Неправильное строение рук

Пальцы больных постоянно находятся в напряжении и сжаты. Большой палец больные накладывают поверх остальных. На дефекты рук влияет также и деформация шейного отдела позвоночника, зачастую он аномально укорочен. В медицине встречались случаи, когда детей с хромосомным нарушением присутствовали лишние пальцы.

Патологии внутренних органов

Хромосомные нарушения не ограничиваются проблемами внешнего вида. Обширные патологии внутренних органов создают куда более страшные проблемы, чем отталкивающий внешний вид.

Проблемы с сердцем

Зачастую дети с генетическим нарушением рождаются уже с пороком сердца. Малый и большой круги кровообращения у таких детей никак не связаны между собой. Вероятен риск дефектов сердечных перегородок. С такими патологиями рождаются 80% детей.

Нарушенный гормональный фон

Поджелудочная железа и гипофиз могут работать неправильно, а то и не функционировать вовсе. Велика вероятность возникновения кистозных образований в поджелудочной железе и развитие пупочной грыжи.

Аномалии половой системы

Половая система больных детей развивается аномально, репродуктивная способность утрачена и восстановлению не подлежит. Девочки могут страдать от удвоения влагалища и гипертрофированно развитого клитора.

Также пациенты с синдромом Патау входят в группу риска развития лейкоза. При этом тяжелом заболевании лейкоциты, входящие в состав крови, начинают размножаться бесконтрольно.

Нарушения умственного развития

Дети с синдромом Патау являются умственно неполноценными. Частично это обусловлено деформациями костей черепа и микроцефалией. Нервная система такого ребёнка развивается неправильно на ранних этапах формирования, что приносит свои роковые плоды.

Умственное развитие задерживается за счет того, что отделы мозга не могут работать нормально. Нарушения происходят как в умственном, так и в психическом развитии детей. 95 % больных детей не доживает до своего первого года жизни. Детей, которые доживают с таким заболеванием до 10 лет – единицы по всему миру.

Прогноз для пациентов

Врачи не дают больным детям радужные прогнозы. Генетическая аномалия влияет на функционирование внутренних органов. Целые системы организма у таких детей дают серьезные сбои. Многочисленные нарушения и врожденные пороки не оставляют ребенку ни одного шанса. Попросту говоря, такие дети чаще всего нежизнеспособны и умирают сразу после родов.

Один год – это достаточно редкий возраст для детей, живущих с таким синдромом. Стоит отметить, что в тех странах, где развита современная медицина, дети с синдромом Патау доживают и до 10-ти лет.

Нельзя упускать из внимания, что ребенок с такой аномалией никогда не станет самостоятельным и полноценным. За ним требуется пожизненная опека и контроль любых, даже самых маленьких, действий. Тяжелая умственная отсталость мешает этим детям адаптироваться в социуме и нормально контактировать с другими людьми. Конечно, забота и внимание близких принесут свои плоды, некоторые из симптомов действительно сгладятся. Но это крупицы, вырванные у болезни, и они никогда не сделают ребёнка нормальным.

Лечение синдрома Патау

К сожалению, генетические и хромосомные заболевания не поддаются лечению. Можно говорить только о смягчении симптомов пациента и улучшении качества его жизни. Проблемы отдельных органов решаются специализированными врачами, комплексная терапия позволит увеличить такому ребёнку жизнь. Но на данный момент это все успехи, которые совершила медицина в отношении этой болезни.

Диагностика в утробе матери

Хромосмные нарушения можно диагностировать в утробе матери и ещё до родов сопоставить возможные риски и последствия, как для родителей, так и для самого ребёнка. В общем случае методы обнаружения патологии ещё во время беременности можно разделить на инвазивные и неинавазивные.

Инвазивные методы

С помощью этого метода патологии развития можно определить начиная с 8 недели беременности и заканчивая 12 неделей. Метод называется хорион биопсия. Эта процедура заключается во взятии на анализ одного из слоёв оболочки плода. Это относительно небольшое количество материала для исследования, поэтому хорионбиопсия не сказывается негативно на дальнейшее развитие плода. Генетический материал берётся врачом с помощью иглы, которая проникает в плодную оболочку.

Диагностика этим методом возможна с 14 по 18 неделю беременности. В отличие от первого метода, берётся не материал ткани, а жидкая проба. Специальная игла вводится в брюшину и через неё берутся на анализ околоплодные воды. Важно соблюдать точность при амниоцентезе, поэтому вся процедура производится под ультразвуковым наблюдением.

На анализ берётся кровь из пуповины. Пожалуй, это самый сложный инвазивный метод, ведь одно неверное движение врача может закончиться катастрофой для матери и ребёнка.

Неинвазивные методы

Неинвазивные методы никак не травмируют малыша. Для них не требуется генетический материал плода, а берётся всего-навсего кровь матери. В этой крови содержатся фрагменты генетической структуры плода.

Эти фрагменты выделяются и размножаются. Далее ученые оценивают риски возникновения патологий.

Если ребенок родился, то визуального осмотра недостаточно. Существуют генетические заболевания, в точности повторяющие описанные симптомы. Для того чтобы достоверно установить синдром Патау или опровергнуть его, необходим анализ ДНК. Только хромосомные исследования покажут, имеется ли у ребенка лишняя 13-ая хромосома.

Также исследование генетического материала расскажет родителям, наследственная ли аномалия их ребёнка, или мутация произошла спонтанно в утробе матери. Чаще всего подобные мутации происходят совершенно спонтанно и их причины до сих пор не ясны. Если патология наследственная, то велик риск её повторения у других детей этой же матери. Для оценки рисков и предотвращения подобных мутаций родителям необходимо пройти подробное генетическое исследование.

Точность генетического тестирования

Если визуальный осмотр и даже ультразвуковое исследование могут дать неоднозначную картину, которую можно оспорить, то генетическое тестирование показывает результат с вероятностью 100%.

Для того чтобы оценить вероятность возникновения синдрома Патау у ребенка, необходимо провести генетическую экспертизу еще во время планирования беременности. Современная медицина также позволяет предупредить возможность возникновения патологии на ранних сроках беременности.

Главная > Болезни > Синдром Патау: фото, описание основных признаков и симптомов