Anatomia-Lessico

Aberrazione cromosomica: cosa significa?

Introduzione: cos'è l'aberrazione cromosomica?

Un'aberrazione cromosomica descrive una deviazione dalla normale struttura cromosomica umana. Un normale set di cromosomi umani ha 23 coppie di cromosomi dello stesso tipo, che contengono l'intero materiale genetico. Un'aberrazione cromosomica può essere una deviazione numerica oltre che strutturale del set cromosomico.

Le aberrazioni cromosomiche sono la causa più comune di aborto spontaneo prenatale. Tuttavia, esistono anche forme vitali di aberrazioni cromosomiche, come la sindrome di Down (Trisomia 21) o sindrome di Klinefelter (Sindrome XXY).

Un'aberrazione cromosomica può essere riconosciuta creando un cariogramma. Questo può essere confrontato con un cariogramma sano, in modo che le deviazioni siano immediatamente evidenti.

Leggi di più su questo sotto: Mutazione cromosomica

Cosa sono le aberrazioni cromosomiche numeriche?

Le aberrazioni cromosomiche numeriche descrivono un insieme di cromosomi che hanno un numero diverso di cromosomi. I singoli cromosomi possono essere duplicati o mancanti (Aneuploidia) o duplicare il set completo di cromosomi (Poliploidia).

L'aberrazione cromosomica numerica più nota e diffusa è la trisomia 21 (sindrome di Down). In questa malattia, il 21 ° cromosoma è presente in triplice copia. La possibilità di avere un figlio con trisomia 21 aumenta con l'età della madre. I bambini con sindrome di Down falliscono:

Bassa statura
Solchi a quattro dita
Asse palpebrale (mongoloide) che si estendono obliquamente verso l'esterno
diminuzione delle capacità motorie e dell'intelligenza

Il ritardo mentale, in particolare, varia notevolmente nei singoli pazienti, in modo che il trattamento, il supporto e la cura individuali siano in primo piano.

L'aspettativa di vita è ridotta solo in minima parte dalla trisomia 21. Questo è il caso di altre forme di trisomia, come la trisomia 13 (Sindrome di Patau) e trisomia 18 (Sindrome di Edwards) non è così, qui l'aspettativa di vita è inferiore a un anno.

Altre aberrazioni cromosomiche numeriche che influenzano i cromosomi sessuali sono la sindrome di Klinefelter e la sindrome di Ullrich-Turner.

La sindrome di Klinefelter colpisce gli uomini. Invece di uno, hanno due cromosomi X. Il sintomo più evidente è l'alta statura causata dalla mancanza di testosterone.

Nella sindrome di Turner, le donne colpite mancano di un cromosoma X. A causa della mancanza di estrogeni e gestagene, il tessuto connettivo cresce attraverso le ovaie e le donne rimangono sterili per tutta la vita.

Leggi di più su questo a: Trisomia 13 nel feto

Cosa sono le aberrazioni cromosomiche strutturali?

Le aberrazioni cromosomiche strutturali sono deviazioni dai cromosomi in termini di struttura. In contrasto con le aberrazioni cromosomiche numeriche, viene mantenuto il numero normale di cromosomi (23 coppie omologhe, 46 cromosomi in totale). Esistono diverse forme di aberrazioni cromosomiche strutturali, come:

CANCELLAZIONE: In caso di delezione, si perde un segmento cromosomico e quindi parte del materiale genetico. Questo è un esempio di una tale malattia Sindrome da urlo di gatto. Questi bambini si distinguono con urla acute, sono spesso bassi di statura, hanno muscoli poco sviluppati e una testa piccola.
Anche la sindrome di Wolf-Hirschhorn è causata da una delezione. La caratteristica di questa malattia sono i numerosi attacchi di epilessia nel paziente.
TRASLOCAZIONE: Un'altra aberrazione cromosomica strutturale è la traslocazione. Qui, un segmento cromosomico viene spostato su un altro cromosoma non omologato. Viene quindi fatta una distinzione tra traslocazione reciproca e non reciproca.
INVERSIONE: L'inversione descrive un'aberrazione cromosomica strutturale in cui un segmento cromosomico è invertito.

In generale, viene fatta una distinzione tra un cambiamento cromosomico equilibrato e uno sbilanciato nelle aberrazioni cromosomiche strutturali. Quello equilibrato non ha valore di malattia per chi lo indossa, mentre quello sbilanciato porta a sintomi fisici.

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Cause di anomalie cromosomiche

Ci sono diverse cause per le aberrazioni cromosomiche numeriche e strutturali. L'aberrazione cromosomica numerica ha un numero diverso di cromosomi, per cui i cromosomi stessi sembrano normali.

In a Aneuploidia se singoli cromosomi sono duplicati o mancanti, come ad esempio nella trisomia 21. La causa più comune di ciò è una non disgiunzione (Non separazione) dei cromosomi durante la meiosi. La meiosi ha la funzione di produrre cellule germinali. Questi contengono un singolo cromosoma cromatide come materiale genetico, disponibile per la fecondazione.

Se i cromosomi omologhi non sono separati (Meiosi I.) o alla non separazione dei cromatidi fratelli (Meiosi II), ci sono due cromatidi nella cellula germinale. Se questa cellula uovo è fecondata, la cellula ha un totale di tre cromatidi e uno parla di uno Trisomia.

Nel caso di aberrazioni cromosomiche strutturali, la causa non risiede nelle divisioni della meiosi. In questo tipo di aberrazione cromosomica, il set cromosomico è costituito dalle 23 coppie cromosomiche omologhe desiderate, sebbene i singoli cromosomi abbiano una struttura diversa.

Questa deviazione può, ad esempio, essere le mutazioni geniche già descritte sopra:

Cancellazione (manca un pezzo del cromosoma)
Duplicazione (un pezzo del cromosoma è duplicato)
Traslocazione (parte di un cromosoma è stata incorporata in un altro cromosoma)

La causa di queste deviazioni è solitamente un incrocio difettoso durante la meiosi. La seconda causa è una riparazione difettosa delle rotture a doppio filamento nel genoma.

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Cos'è il test di aberrazione cromosomica?

Esistono vari test che possono essere utilizzati per rilevare le aberrazioni cromosomiche nel nascituro. Tuttavia, esistono anche i cosiddetti test di aberrazione cromosomica in vitro e in vivo che vengono utilizzati in tossicologia.

Test di aberrazione cromosomica in vitro

Il test di aberrazione cromosomica in vitro prevede il trattamento di una coltura cellulare con una sostanza che si sospetta possa causare aberrazioni cromosomiche. La coltura cellulare è costituita da cellule che provengono da mammiferi. Ad esempio, sono possibili cellule di topi o linfociti di sangue umano.

Queste cellule vengono prima coltivate in modo che crescano in condizioni ottimali. Successivamente, vengono trattati con la sostanza da esaminare. Ad esempio, può essere una sostanza disciolta che viene aggiunta alla coltura cellulare.

Dopo un certo tempo di esposizione, le cellule vengono quindi esaminate al microscopio. In particolare, si osservano i cromosomi nella metafase e si controllano i cambiamenti.

È anche utile creare una cultura di controllo che non sia stata trattata con la sostanza in esame. Con questo controllo, i set di cromosomi possono essere meglio confrontati tra loro.

Test di aberrazione cromosomica in vivo

Il test di aberrazione cromosomica in vivo è simile al test in vitro, con la differenza che la sostanza in esame viene introdotta direttamente nel midollo osseo del mammifero vivente. Ciò ha creato condizioni realistiche perché la sostanza è nell'organismo.

Anche qui viene controllata la presenza di deviazioni nell'insieme dei cromosomi. Questi due metodi possono essere utilizzati per testare le sostanze per il loro effetto mutageno.

Quali sono i test?

Esistono diversi test che possono essere utilizzati per esaminare le aberrazioni cromosomiche. Da un lato, ci sono opzioni di esame che possono essere utilizzate per verificare se una sostanza (ad es. nicotina) Attiva aberrazioni cromosomiche e quindi aumenta la possibilità di sviluppare il cancro. Questi test sono chiamati In vitro- e Test di aberrazione cromosomica in vivo e sono effettuati da tossicologi.
Tuttavia, ci sono anche test che possono essere eseguiti su donne in gravidanza per verificare se il nascituro ha un'aberrazione cromosomica. Ci sono diverse opzioni qui.

La prima opzione è l'analisi cromosomica, che è ancora oggi il gold standard. Il liquido amniotico o il sangue del cordone ombelicale, ad esempio, possono essere utilizzati come materiale di prova. Sia le aberrazioni cromosomiche numeriche che quelle strutturali possono essere diagnosticate al microscopio.

La seconda opzione sarebbe una semplice ecografia, che spesso può rilevare un cambiamento cromosomico. Un segno di una malattia cromosomica è l'assenza dell'osso nasale.

Un altro test che richiede meno tempo rispetto all'analisi cromosomica (Durata: circa diversi giorni) è il test FISH (Durata: massimo 2 giorni). Con l'aiuto del test FISH (Test di ibridazione in situ in fluorescenza) cromosomi 13, 18, 21 e cromosomi X e Y nel materiale fetale (ad es. liquido amniotico) sono mostrati a colori. Un'aberrazione cromosomica numerica può quindi essere determinata semplicemente contandola.

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CLINICA: Quali malattie sono causate da aberrazioni cromosomiche?

Le aberrazioni cromosomiche sono responsabili di un gran numero di aborti spontanei prima della nascita e di molte malattie. Di tutti, cinque in particolare sono molto diffusi.

Sindrome di Down

La più nota tra queste è la trisomia 21, meglio conosciuta come sindrome di Down.
Questi bambini si distinguono per la loro bassa statura, i solchi a quattro dita sulle mani e un'intelligenza spesso ridotta. È anche associato a una maggiore incidenza di difetti cardiaci e malformazioni del tratto gastrointestinale.
Tuttavia, con un buon trattamento e sostegno, i bambini possono avere un'aspettativa di vita quasi normale.

Sindrome di Patau contro sindrome di Edwards

Le malattie da trisomia includono anche la sindrome di Patau (trisomia 13) e la sindrome di Edwards (trisomia 18), con l'aspettativa di vita per entrambe le malattie inferiore a un anno.

La sindrome di Patau, in particolare, causa un numero elevato di aborti spontanei, motivo per cui molti bambini muoiono prima della nascita. Tuttavia, sono stati descritti anche casi in cui l'entità delle malformazioni è minore e si raggiungono i 10 anni.

Per saperne di più su questo: Trisomia 13 nel feto

Sindrome di Klinefelter

Come la trisomia, la sindrome di Klinefelter è un'aberrazione cromosomica numerica. In questa malattia, i pazienti maschi hanno un cromosoma X aggiuntivo e sono evidenti per la loro alta statura pronunciata e i testicoli poco attivi con i cambiamenti ormonali di accompagnamento.

Sindrome di Ullrich-Turner

Al contrario, la sindrome di Ullrich-Turner manca di un cromosoma X, quindi questi pazienti hanno solo 45 cromosomi in totale. Solo le donne sono colpite.
Le pazienti di sesso femminile hanno organi genitali malformati e rimangono sterili per tutta la vita. Inoltre, spesso si distinguono per l'allargamento del collo dovuto a una cosiddetta pelle dell'ala.