کروموزوم، انواع تریزومی، وراثت، و سندرم داون
سندروم داون به وسیله کروموزوم اضافی شماره 21 ایجاد می شود، اما این واقعا چه معنی دارد؟ چه چیزی سبب کروموزوم اضافی می شود؟ می تواند سندرم داون به ارث برده شود؟ برای درک درستی که باعث ایجاد سندرم داون می شود، شما باید درک کامل از آنچه که کروموزوم ها است، و آنچه انجام می دهید. درک ژنتیک سندرم داون چالش برانگیز است، اما با در نظر گرفتن زمان برای هضم این اطلاعات می تواند اطمینان حاصل شود که هر دو والدین که نگران حوادث هستند و والدین که دارای کودک مبتلا به سندرم داون هستند که خودشان این سوال دشوار را می پرسند: "چرا؟"
درک ژنتیک
بسته های اطلاعات ژنتیکی
ساده ترین راه برای فکر کردن به کروموزوم ها به عنوان بسته های اطلاعات ژنتیکی است. بدن انسان از انواع مختلفی از سلول ها تشکیل شده و درون هر یک از این سلول ها، در هسته، ژن های ما هستند. ژن ها واحدهای ارثی هستند که از یک نسل به نسل دیگر منتقل می شوند. آنها در هر سلول بدن ما قرار دارند و دستورالعمل هایی برای هر ساختار و عملکرد بدن ما ارائه می دهند. انسان ها حدود 25000 ژن متفاوت دارند. به جای اینکه تمام 25،000 تن از سلولهای داخل سلول را به طور جداگانه تکان دهند، ژن های ما در کروموزوم قرار می گیرند یا بسته بندی می شوند، مثل مروارید در یک گردنبند.
ژن ها
ژن ها از DNA تشکیل شده اند که مولکولی است که از چهار ماده شیمیایی مختلف نامیده می شود، که معمولا توسط حروف الفبا آنها A- برای آدنین، T برای Thymine، G برای گوانین و C برای سیتوزین اشاره می شود. این 4 پایگاه، «کد ژنتیکی» را تشکیل می دهند - نوعی الفبای ارثی است.
ژن ها از بخش های کوچکی از DNA ساخته شده اند و این ژن ها بر روی کروموزوم قرار دارند. اگر شما به عنوان یک الفبا از پایگاه ها فکر می کنید، می توانید ژن ها را به عنوان جملات مورد نظر قرار دهید. هر جمله (یا ژن) دستورالعمل خاصی برای بدن ما فراهم می کند. یک جفت ژن ها ممکن است بگویند چه رنگ چشم ما خواهد بود در حالی که ترکیب دیگری از ژن ها ممکن است نشان دهند که انگشت کوچک ما باید کوچک باشد!
هنگامی که دانشمندان می خواهند با هم به تمام ژن های ما مراجعه کنند، آنها آن را "ژنوم" می نامند.
کروموزوم ها
کروموزوم ها، و همچنین ژن هایی که بر روی آنها قرار دارد، در جفت ها قرار دارند. انسانها مجموعا 46 کروموزوم را در 23 جفت مرتب کرده اند. 22 جفت اول کروموزوم " اتوزوم " نامیده می شوند و از 1 تا 22، از بزرگترین تا کوچکترین، شماره گذاری می شوند. جفت 23 " کروموزوم های جنسی " نامیده می شود و شامل X و Y در مردان و دو کروموزوم X در زنان است. کروموزوم ها را می توان تحت یک میکروسکوپ دید، اما ژن های فردی که بر روی آنها قرار دارد نمی توانند. آزمایش که اجازه می دهد تا کروموزوم ها تجسم شود (و شمارش شده) یک آزمایش کاریتیپ ،
Trisomy
اکثر مردم دارای 46 کروموزوم یا 23 جفت کروموزوم هستند. افراد مبتلا به سندرم داون دارای مجموعهای کروموزومی 21 در مجموع 47 کروموزوم هستند. این حالت همچنین " Trisomy 21 " نامیده می شود. Trisomy از کلمه لاتین "tri" می آید که به معنی سه و "برخی" است که به معنی بدن و به کروموزوم اشاره دارد. افراد دارای تریزومی 21 دارای سه بدن 21 یا 3 عدد کروموزوم 21 هستند.
از آنجا که کروموزوم ها بسته های اطلاعات ژنتیکی هستند و حاوی تمام ژن ها یا دستورالعمل های ما هستند، افراد مبتلا به سندروم داون عملا دارای سه نسخه از تمام ژن های موجود در کروموزوم 21 هستند.
برآورد شده است که 400 ژن در کروموزوم 21 وجود دارد. بنابراین اساسا افراد مبتلا به سندرم داون دارای 400 دستورالعمل اضافی هستند. در حالیکه دستورالعمل های اضافی به نظر می رسد به نظر می رسد باید یک چیز خوب باشد، در واقع مانند اضافه کردن مواد اضافی به دستور العمل است. شما همچنان یک ظرف پایه (بدن انسان) را دریافت خواهید کرد، اما فرم و عملکرد متفاوت است.
علاوه بر trisomy 21، دیگر trisomies انسان وجود دارد. سندرم داون یا تریزومی 21 شایع ترین تریزومی اتوزومال است، اما نوزادان مبتلا به تریزومی 13 (سندرم پاتاو) و تریزومی 18 (سندرم ادوارد) ممکن است بعضی اوقات بارداری را زنده نگه دارند. امید به زندگی برای کودکان با این trisomies دیگر نسبت به سندرم داون کم است.
بارداری با تریزومی 15، 16 و 22 معمولا به سقط جنین پایان می دهد. Trisomies در کروموزوم های دیگر به ندرت دیده می شود و معمولا قبل از ارزیابی ممکن است سقط جنین در دوران بارداری خیلی زود پایان یابد.
تریوزومی های کروموزوم جنسی شامل کروموزوم های X و Y نسبتا رایج هستند، به عنوان مثال، سندرم Klinefelter's (XXY) تخمین زده می شود که بر 1000 نفر در 1000 مرد تاثیر می گذارد.
برخلاف تریزومی ها، برخی از اختلالات کروموزومی در نوزادان به علت کاهش تعداد کروموزوم ها، "یکنواختی" است. یک مثال سندرم ترنر است که در آن یک کروموزوم جنس از دست رفته است، 45 X0 یا مونوزومی X.
علل Trisomy
Trisomy برای یک کروموزوم خاص نتیجه یک اشتباه در اسپرم یا تخم مرغ قبل از ماموریت است. به طور معمول، کروموزومها در طول تقسیم بندی به صورت یکنواخت جدا میشوند. با تریزومی ها، هر دو کروموزوم به یک تخم مرغ می رسند، بنابراین وقتی که با اسپرم ترکیب شده (زمانی که تخم مرغ و اسپرم متحد می شوند)، سه وجود دارد.
هیچ چیز مطلقی وجود ندارد که هر کسی بتواند برای جلوگیری از تریوسومی انجام دهد و هیچ چیز دیگری برای انجام یک تریزومی وجود ندارد. این اتفاق تصادفی است که قبل از تخمک گذاری (در تریزومی کامل) در تخم مرغ یا اسپرم اتفاق می افتد. ما نمی دانیم چه اتفاقی رخ می دهد، اگرچه می دانیم برخی از عوامل خطر که خطر این اتفاق را افزایش می دهند.
انواع تریزومی 21
سه نوع مختلف از تریزومی 21 وجود دارد:
کامل Trisomy 21 - کامل trisomy 21 مسئول حدود 95 درصد از سندرم داون است. همانطور که در بالا ذکر شد، زمانی که کروموزوم ها تقسیم می شوند (برای ایجاد تخم مرغ یا اسپرم در پروسه ای به نام میزی)، به جای دو کروموزوم جدا شده برای رفتن به تخم های مختلف، هر دو کروموزوم به یک تخم مرغ می روند و هیچ کروموزومی به سمت دیگر نمی رود. این نام غیر اختیاری نامیده می شود.
Transmission Trisomy 21 - تریستومی 21 در حدود 4 درصد نوزادان مبتلا به سندرم داون رخ می دهد. در یک نقل مکان، دو کروموزوم 21 وجود دارد، اما مواد اضافی از یک کروموزوم 21 ثانویه (به یک کروموزوم دیگری) منتقل می شود. این نوع سندرم داون ممکن است قبل یا بعد از مادری رخ دهد و این شکل است که ممکن است گاهی اوقات منتقل شود (ارث می برد).
موزیس Trisomy 21 - رایج ترین مورد برای سندرم داون، موزاییک سندرم داون زمانی اتفاق می افتد که تنها برخی از سلول ها یک کپی اضافی از کروموزوم 21 داشته باشند. این فرم تریزومی پس از ماموریت رخ می دهد اما معلوم نیست چرا این اتفاق می افتد. در حالی که افراد با تریزومی 21 کامل و انتقال 21 مشابه هستند، تریزومی 21 موزاییک بسته به تعداد سلول هایی که کروموزوم اضافی دارند متفاوت است.
آیا سندرم داون میتواند به ارث برده شود؟
به طور کلی، سندرم داون "به ارث برده نمی شود" اما ممکن است از والدین به کودکان با تریزومی 21 انتقال یابد (که حدود 4 درصد از افراد مبتلا به سندرم داون را تشکیل می دهد). در حدود یک سوم افراد با تریزومی 21، تریزومی (دو کروموزوم 21 به علاوه مواد کروموزوم 21 اضافه شده به کروموزوم دیگری) به ارث رسیده از پدر و مادر است. خطر برای کسی که تریزومی 21 را دارد، برای خانمها حدود 10 تا 15 درصد و برای مردان 3 درصد است.
از آنجا که تریزومی 21 تنها در حدود 4 درصد از افراد مبتلا به سندرم داون را تشکیل می دهد، کمتر از یک درصد موارد به ارث می رسد.
اگر یک کودک یا بزرگسال مبتلا به سندرم داون باردار شود، خطر سندرم داون یا سایر اختلالات رشدی در کودک بین 35 تا 50 درصد است. از آنجایی که بسیاری از افراد مبتلا به سندروم داون می توانند زندگی بسیار خوبی را تجربه کنند و عشق و روابط خود را فقط به عنوان افرادی که دارای سندرم داون هستند تجربه کنند، این خطر است که باید در برابر مزایا با والدین به صورت تفکر سنجیده شود. تقریبا 50 درصد از زنان مبتلا به سندرم داون قادر به باردار شدن هستند.
عوامل خطر
اکثر والدین دارای فرزند مبتلا به سندرم داون هیچ فاکتور خطر شناخته شده ای ندارند. لازم به ذکر است که تا به امروز هیچ شیوه زندگی یا عوامل خطر زیست محیطی برای سندرم داون وجود ندارد . به عبارت دیگر، به استثنای افزایش سن مادر (و هنوز بسیاری از زنان که فرزند مبتلا به سندرم داون هستند جوان هستند) هیچ چیزی نمی تواند پیش بینی یا جلوگیری از داشتن یک کودک مبتلا به سندرم داون را داشته باشد.
خطر سندرم داون و سن مادر
در حالی که تریزومی ها ممکن است در افراد هر سنی اتفاق بیفتد، ارتباط بین سن مادر و احتمال داشتن یک نوزاد با تریزومی وجود دارد. یک انجمن به معنای اصطلاح علمی برای پیوند است. یک انجمن علت نیست. این یک نقطه مهم است، زیرا مردم اغلب تحت اعتقاد اشتباه هستند که سن مادر سن سندروم داون را ایجاد می کند. این درست نیست. ما نمی دانیم چه اتفاقی می افتد. ما به سادگی می دانیم که با افزایش سن زنان، خطر ابتلا به بارداری با تریزومی افزایش می یابد.
در حالی که ارتباط بین سن مادر و تریوزومی دیده شده است، بیشتر نوزادان مبتلا به سندرم داون به مادران زیر 35 سال متولد می شوند. این به دلیل این واقعیت است که زنان بسیار جوانتر از نوزادان هستند. در واقع، 80 درصد از نوزادان متولد شده با سندرم داون برای زنان کمتر از 35 سال متولد می شوند و میانگین سن مادر یک کودک مبتلا به سندرم داون 28 سال است. به طور کلی، احتمال داشتن یک زن زیر 30 ساله که یک کودک مبتلا به سندرم داون دارد، کمتر از 1: 1000 است. خطر افزایش می یابد به عنوان یک زن بزرگتر می شود، با بروز حدود 1: 112 در 40 سال سن. با این حال، این هنوز کمتر از یک درصد از زنان باردار در سن 40 سالگی است.
نمودار مقایسه ای از سن مادر تا خطر ابتلا به سندرم داون در دسترس است، اما قبل از اینکه به این نمودار توجه کنید، زنان باید مراقب باشند. اطمینان خاطر داشته باشید که اکثریت قریب به اتفاق زنان که باردار هستند بیش از 35 سال سن دارند و نوزادان بدون سندرم داون دارند.
برخی از زنان بالای 35 سال (و یا با سایر عوامل خطر) ممکن است آمنیوسنتز را برای نمایش دادن سندرم داون یا سایر آزمایشات قبل از زایمان انتخاب کنند. تصمیم این که آیا این آزمایشها بسیار شخصی باشند یا نه، باید با کمک مشاوره ژنتیکی انجام شود. کالج آمریکایی زنان و زایمان توصیه می کند که تمام زنان برای تست زودهنگام برای سندرم داون عرضه شوند. بعضی از زنان ترجیح می دهند این تست را برای اطمینان اطمینان و توانایی برنامه ریزی پیش رو ترجیح دهند، در حالی که دلایل روشن برای اینکه چرا زنان برای انجام آزمایش قبل از زایمان نیز انتخاب می شوند وجود دارد.
خطر ابتلا به سن پدر و سندرم داون
برآورد شده است که کروموزوم اضافی در سندرم داون از مادر اکثر زمان و از پدر (اسپرم) تنها 4 درصد از زمان است. در حالی که پیشرفت سن مادر با ریسک سندرم داون همبستگی دارد، این امر برای پیشبرد سن پدرت به سادگی به علت این که سن تخمک، اما اسپرم به طور مداوم ساخته می شود، به طور معمول فقط چند هفته است. با این حال، شرایط ژنتیکی به غیر از سندرم داون که با پیشرفت در زمان تولد پدر ارتباط دارد، مانند achondroplasia (dwarfism) و سندرم مارفان وجود دارد.
تحقیق و آینده
پدر و مادر والدین با بحث درباره پروژۀ ژنوم انسان و ژن درمانی سؤال بسیار خوبی را مطرح کرده اند: «چرا برای درمان اختلال ژنتیکی در سندرم داون نمی توان از ژن درمانی استفاده کرد؟» متأسفانه درک ما از ژنتیک هنوز وجود ندارد. چه ژن درمانی ممکن است حداقل در آینده نزدیک مفید باشد، در حال کار با اختلالات تک ژن است. وضعیتی که ناشی از بیش از یک ژن است، به رغم کل کروموزوم، درمان با ژن درمانی مشکل خواهد بود. بنابراین، محققان به دنبال چیزی هستند که ممکن است با مهندسی اپی ژنتیک، اپی ژنتیک باشد، زمینه ای است که به بیان (تظاهرات بالینی) ژن ها نسبت به خود ژن ها می پردازد.
گفتنی است، مدیریت کودکان مبتلا به سندرم داون در چند دهه گذشته به طور چشمگیری بهبود یافته است.
خط پایین
خط پایین این است که ما می دانیم که یک رابطه یا ارتباط بین سن مادر و خطر داشتن یک کودک با تریزومی مانند سندرم داون وجود دارد، اما هیچ کس علت خاصی از تریزومی ها را نمی داند.
منابع:
Dekker، A.، د Deyn، P.، و M. Rots. Epigenetics: کلید نادیده گرفته شده برای کم کردن یادگیری و کمبود حافظه در سندرم داون. علوم اعصاب و بیوفیزیولوژیک . 2914. 45: 72-84.
Mentis، A.، مهندسی اپیزیونیک برای Synrom پایین. علوم اعصاب و بیوفیزیولوژیک . 2016. 71: 323-327.