В результате двух концевых нехваток с последующим соединением разорванных концов образуются кольцевые хромосомы. Поэтому данное нарушение структуры хромосом фактически является частным случаем делеции. Клиническая картина больных — носителей кольцевых хромосом — напоминает таковую при делеции соответствующей хромосомы. Так, при кольцевой хромосоме группы В (5-я пара) развивается клиническая картина синдрома «кошачьего крика», а при кольцевой Х-хромосоме клиническая картина близка синдрому Шерешевского — Тернера.
Транслокации — это структурные перестройки, при которых происходит обмен генетического материала между хромосомами. Возможны различные виды транслокаций: реципрокные, при которых происходит взаимный обмен фрагментами; нереципрокные, когда генетический материал одной хромосомы переносится на другую, и наконец центрические соединения. Наиболее часто встречаются именно последние транслокации между акроцентрическими хромосомами. При этом утрачивается только небольшой фрагмент коротких плечей акроцентрических хромосом. Большую часть таких перестроек можно считать сбалансированной, так как они не вызывают серьезных отклонений в фенотипе носителя транслокации. Однако потомство таких носителей имеет клинически выраженные дефекты, характерные для аномального набора хромосом.
Известно, что болезнь Дауна может наблюдаться как при трисомии по 21-й аутосоме, так и при транслокации фрагмента этой хромосомы на другие. У таких больных хромосом 46, но одна из хромосом фактически двойная, так как к ней еще прикреплен фрагмент 21-й хромосомы и в результате такая перестройка оказывается не сбалансированной. У родителей этих больных кариотип включал 45 хромосом, но одна из хромосом была фактически двойной (с транслокацией). При оплодотворении яйцеклетки, содержащей эту хромосому, нормальным спермием в зиготе фактически будут три 21-х хромосомы, что фенотипически проявляется болезнью Дауна.
21-я хромосома чаще всего транслоцируется на 15-ю или на другие хромосомы группы Д (13-ю, 14-ю) у женщин, или на 22-ю у мужчин. В таком случае у молодых здоровых родителей может родиться ребенок с болезнью Дауна в отличие от трисомии 21-й хромосомы, которая чаще бывает у детей, рожденных пожилыми матерями. Определить наличие транслокации у индивидуума до рождения ребенка с болезнью Дауна без исследования кариотипа фактически невозможно, так как фенотип этих носителей мало чем отличается от фенотипов лиц с нормальными генотипами. Поэтому во всех этих случаях исследование кариотипа имеет особенно важное значение.
Механизм развития болезни Дауна при транслокации у одного из родителей можно представить следующим образом. При транслокации кариотип индивидуума состоит из 45 хромосом, так как одна хромосома увеличена в размере. Транслокация касается всех клеток, в том числе и оогоний и сперматогоний. При образовании половых клеток (гамет) в одну гамету попадает 23 хромосомы, а в другую 22. Но транслоцированная хромосома может оказаться как в гамете с 22 хромосомами, так и в гамете с 23 хромосомами. Таким образом, теоретически возможны 4 варианта гамет: 23 нормальные хромосомы, 23 с транслокацией, 22 нормальные хромосомы и 22 с транслокацией. Если транслокацию обозначить апострофом, то получится следующий ряд гамет: 23 231 22 221.
Если эти гаметы будут оплодотворены нормальной гаметой противоположного пола, то получим следующие комбинации: 1) 23 + 23 = = 46 хромосом (нормальный кариотип); 2) 231 + 23 = 461 хромосом, но фактически 47 хромосом (в данном случае разовьется болезнь Дауна); 3) 22 + 23 = 45 хромосом (такая зигота не жизнеспособна и погибает); 4) 221 +23 = 451 хромосом (в этом случае рождается индивидуум с транслокацией, как и один из его родителей).
Шансы родить ребенка с болезнью Дауна (при транслокации у одного из родителей) составляют 33%. Это очень большой риск и в таком случае дальнейшее деторождение не желательно, тем более что есть риск получить транслокацию и у внуков. Если рождается ребенок с болезнью Дауна, вызванной трисомией по 21-й хромосоме, у родителей с нормальным кариотипом, то шансы родить повторно такого же ребенка очень незначительны. Однако не во всех случаях при рождении ребенка с болезнью Дауна вследствие транслокации 21-й хромосомы транслокация имеется в соматических клетках матери. Примерно у половины матерей кариотип бывает нормальный, а транслокация произошла во время мейоза, предшествующего образованию яйцеклетки, из которой развился организм больного ребенка.
Это состояние, когда в организме перемешаны клетки с нормальным и аномальным кариотипами, скажем, 46/47 или 46/45. Возникает оно вследствие нерасхождения хромосом на начальных этапах эмбрионального развития. Мозаицизм дает стертые, слабо выраженные симптомы заболевания по сравнению с больными, у которых изменен кариотип во всех клетках. Больной с мозаичным вариантом болезни Дауна может иметь только некоторые физические признаки этого заболевания. Развитие интеллекта не нарушено. При мозиацизме 45ХО/46ХХ синдром Шерешевского — Тернера выражен более мягко. У таких больных возможно развитие тканей яичников и овуляция. При кариотипе 46ХУ/47ХХУ более мягко выражен синдром Клайнфельтера. Среди больных женщины- и мужчины-мозаики с указанными кариотипами встречаются чаще, чем «чистые» случаи синдрома Шерешевского — Тернера или синдрома Клайнфельтера. С возрастом клон аномальных клеток постепенно элиминируется, и поэтому трудно установить мозаицизм в пожилом возрасте, хотя в эмбриональном и раннем постэмбриональном периоде он был выражен достаточно и мог привести к развитию фенотипических признаков заболевания. Чем меньше в организме аномальных клеток, тем слабее выражены признаки заболевания. Этим можно объяснить стертые и рудиментарные формы данных заболеваний.[7]
При заболеваниях крови может происходить кратное (полиплоидия) или некратное (анэуплоидия) увеличение количества хромосом. Однако оно наблюдается только в клетках крови, а в других же соматических клетках кариотип нормальный.
Список использованной литературы.
1. Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф. Генетика человека с основами медицинской генетики. – Киев: Вища школа, 1979.
2. Бочков Н.П. Генетика человека. – Москва, 1973.
3. Фогель Ф. Мотульски А. Генетика человека: история хромосомы человека, формальная генетика. Москва: Мир, 1989.
4. Штерн, Курт Основы генетики человека. Москва: Медицина, 1965
5. Маккьюсик В. Генетика человека. Москва: Мир, 1967.
[1] Генетика человека с основами медицинской генетики. Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф. с.5-21
[2] Генетика человека: история хромосомы человека, формальная генетика. Фогель Ф. Мотульски А. с.11-19
[3] Генетика человека: история хромосомы человека, формальная генетика. Фогель Ф. Мотульски А. с.23-31
[4] Генетика человека. Бочков Н.П. с. 44
[5] Генетика человека. Маккьюсик. В. с.10, 13-22
[6] Основы генетики человека. Штерн, Курт. с.41-60
[7] Генетика человека. Бочков Н.П. с.90