Aneuploidie

Aneuploidie je genetický stav, ve kterém má buňka nebo organismus nesprávný počet chromozomů jiný než typický nebo diploidní (2N) sada chromozomů pro tento druh. Normálně lidské buňky obsahují 46 chromozomů (23 párů), ale v aneuploidii lze toto číslo změnit, což může vést k řadě genetických poruch a zdravotního stavu.

Příklady aneuploidie zahrnují:

1. Downův syndrom (trizomie 21): V tomto případě má osoba další kopii 21. chromozomu, což vede k různým fyzickým a mentálním postižením.
2. Edwardsův syndrom (trizomie 18): Tento stav je spojen s další kopií 18. chromozomu a často vede k vážným zdravotním problémům.
3. Pato Syndrom (Trizomie X): Ženy s tímto syndromem mají další kopii chromozomu X, což může způsobit fyzické a duševní postižení.
4. Syndrom Klinefelterů (XXY): Muži s tímto syndromem mají další kopii chromozomu X, což může způsobit řadu fyzických a psychologických změn.
5. X Monosomie (Turnerův syndrom): Dívce s tímto syndromem chybí jeden ze dvou chromozomů X, což může vést k fyzickým a psychologickým poruchám.

Aneuploidie může být výsledkem chyb v procesech meiózy (dělení sexuálních buněk) nebo mitózy (dělení atypických buněk). Může to vést k vážným lékařským důsledkům a často vyžaduje lékařské monitorování a zásah.

Aneuploidie a mutace jsou dva různé genetické jevy, i když v některých případech mohou být spojeny. Zde jsou jejich hlavní rozdíly:

1. Aneuploidy:

   • Definice: Aneuploidie je genetická změna zahrnující změnu počtu chromozomů v buňce nebo organismu, tj. Přítomnost dalších nebo chybějících chromozomů.
   • Příčina: Aneuploidie není obvykle výsledkem bodových mutací (substituce, inzerce nebo delece v nukleotidech), ale spíše je způsobena chybami v meióze nebo mitóze během buněčného dělení.

2. Mutace:

   • Definice: Mutace je změna v nukleotidové sekvenci DNA, která může zahrnovat substituce, inzerce, delece a další změny v genetických informacích.
   • Příčina: Mutace mohou nastat v důsledku různých faktorů, včetně náhodných chyb během kopírování DNA, chemických nebo fyzikálních mutagenů, vystavení záření a dalších faktorů.

Rozlišení:

• Aneuploidie zahrnuje změnu počtu chromozomů, zatímco mutace zahrnuje změnu specifické sekvence nukleotidů v genomu.
• Aneuploidie obvykle zahrnuje změny zahrnující velké množství genů, protože ovlivňuje celý chromozom nebo dokonce více chromozomů. Mutace může ovlivnit jeden nebo více genů.
• Aneuploidie může způsobit několik zdravotních problémů najednou, protože mění způsob, jakým mnoho genů funguje. Mutace mohou být buď neutrální nebo škodlivé, v závislosti na jejich poloze a důsledcích pro funkci genu.

Ačkoli se liší, některé typy aneuploidie mohou být způsobeny mutacemi v genech odpovědných za procesy související s buněčným dělením nebo chromozomy, které mohou zhoršit lékařské důsledky aneuploidie.

Genomická aneuploidie

Je to typ aneuploidie, ve kterém abnormality v číslech chromozomu zahrnují celý genom, tj. Všechny chromozomy organismu, na rozdíl od náhodných změn v jednom nebo několika chromozomech.

Příklady genomických aneuploidů zahrnují:

1. Polyploidie: Toto je stav, ve kterém buňky nebo organismy mají další sady chromozomů. Například triploidie (3N) znamená mít tři sady chromozomů namísto dvou a tetraploidie (4N) znamená mít čtyři sady.
2. Autoploidie: V tomto případě všechny chromozomy komplementárních sad stejného druhu (např. Dva sady chromozomů stejného druhu).
3. ALLOPLOIDIES: V tomto případě patří další sady chromozomů k různým druhům nebo poddruhů.

Genomické aneuploidie mohou být výsledkem chyb v meióze (dělení sexuálních buněk) nebo z abnormalit při deleci buněk. Mohou mít vážné důsledky pro vývoj a život organismu a jsou často spojeny s různými zdravotními stavy a syndromy.

Jedním z nejznámějších příkladů genomické aneuploidie je Downův syndrom (trizomie 21), ve kterém má osoba další kopii 21. chromozomu a celkem 47 chromozomů místo standardního 46. Tento syndrom vede k charakteristickým fyzickým a mentálním rysům.

Aneuploidní syndrom

Jedná se o skupinu genetických syndromů spojených se změnou počtu chromozomů v buňkách nebo organismech. Aneuploidie může vést k přítomnosti extra chromozomů (trizomie) nebo chybějících chromozomů (monosomie) v buňkách. Mezi nejznámější syndromy aneuploidy patří:

1. Downův syndrom (trizomie 21): Tento syndrom je způsoben další kopií 21. chromozomu. Mezi příznaky patří mentální retardace, fyzické rysy (jako je zmačkaná tvář), zvýšené riziko srdečních chorob a další zdravotní problémy.
2. Edwardsův syndrom (trizomie 18): Tento syndrom je způsoben přítomností další kopie 18. chromozomu. Je doprovázen těžkým fyzickým a mentálním poškozením a zdravotními problémy, které mohou vážně omezit délku života.
3. Patauův syndrom (trizomie 13): Tento syndrom je způsoben přítomností další kopie 13. chromozomu. Vyznačuje se také těžkým fyzickým a mentálním postižením a zkráceným životem.
4. Klinefelterův syndrom (xxy): Tento syndrom je spojen s přítomností extra chromozomu X u mužů (obvykle xxy). Příznaky mohou zahrnovat zpožděný sexuální vývoj a další fyzické a mentální rysy.
5. Turnerův syndrom (x0): Tento syndrom je spojen s nepřítomností jednoho z chromozomů X u žen (x0). Příznaky mohou zahrnovat krátkou postavu, abnormální vývoj genitálií a další zdravotní problémy.

Tyto aneuploidní syndromy mohou způsobit celou řadu lékařských a duševních poruch a jsou obvykle spojeny se změnami počtu chromozomů, které vyplývají z chyb v procesu dělení buněk během embryonálního vývoje.

Příčiny aneuploidie

Aneuploidie, změna počtu chromozomů, může nastat v důsledku různých genetických a environmentálních faktorů. Zde jsou některé z hlavních příčin aneuploidie:

1. Chyby v meióze: Meióza je dělení sexuálních buněk, které produkuje gamety (vejce a spermie). Chyby v procesech meiózy mohou vést k nesprávnému oddělení chromozomů, což může způsobit aneuploidii v gametech.
2. Chyby v mitóze: Mitóza je typ buněčného dělení, které produkuje somatické buňky (nikoli pohlavní buňky). Chyby v mitóze mohou způsobit změnu počtu chromozomů v buňkách organismu.
3. EnvironmenAlexposure: Některé chemikálie, záření a další faktory prostředí mohou zvýšit riziko aneuploidie.
4. Genetické mutace: Přítomnost genetických mutací nebo zděděných faktorů může přispět k aneuploidii.
5. Syndromy a zděděné nemoci: Některé genetické syndromy, jako je Downův syndrom, Edwardsovu syndrom a jiné, jsou spojeny se specifickými typy aneuploidie.
6. Věk matek: Ženy po 35 letech mají zvýšené riziko aneuploidie u svých novorozenců, zejména pro Downův syndrom.
7. Infekce a onemocnění: Některé infekce a onemocnění, jako je virová hepatitida, mohou zvýšit riziko aneuploidie.
8. Léky: Některá léčiva, jako je chemoterapie, mohou také zvýšit riziko aneuploidie.

Různé typy aneuploidie mohou mít různé důsledky a mohou způsobit různé zdravotní stavy. Riziko aneuploidie může být sníženo prostřednictvím genetického poradenství, pravidelných lékařských testů a zdravého životního stylu.

Patogeneze

Zde jsou některé ze základních mechanismů, které mohou vést k aneuploidii:

1. Chyby v meióze: Meióza je proces dělení sexuálních buněk, který produkuje gamety (vejce a spermie). Chyby v meióze, jako je nesprávné oddělení chromozomů během meiotické divize I nebo II, mohou vést k tvorbě gamet se nesprávným počtem chromozomů.
2. Chyby v mitóze: Mitóza je proces buněčného dělení, které produkuje somatické (nesexuální) buňky. Chyby v mitóze mohou vést ke změně počtu chromozomů v nových buňkách. Například chyba v mitóze může způsobit, že buňka získá další kopii chromozomu nebo ztratí ji.
3. NONDISjunkce: Nesvukce je nesprávné oddělení chromozomů během dělení buněk. Může se vyskytnout buď při meióze nebo mitóze. Například, pokud se chromozomy nerozdělují rovnoměrně mezi dceřiné buňky, může to vést k aneuploidii.
4. Mechanické abnormality: Mechanické abnormality během dělení buněk, jako jsou abnormality chromozomální helicity nebo strukturální abnormality chromozomů, mohou způsobit chyby při separaci chromozomů a vést k aneuploidii.
5. Environmenlexposure: Některé chemikálie, záření a další faktory prostředí mohou zvýšit riziko aneuploidie ovlivněním buněčných procesů.
6. Mitotické abnormality: Mitotické abnormality mohou zahrnovat aberace během dělení somatických buněk, což může vést ke změnám počtu chromozomů v tělesných tkáních.

Mechanismy aneuploidie mohou být rozmanité a jejich přesná povaha může záviset na konkrétních okolnostech a typu aneuploidie. K těmto změnám může dojít buď během vývoje plodu nebo v buňkách těla v různých obdobích života.

Formuláře

Existuje několik různých typů aneuploidie v závislosti na počtu chromozomů, které mohou být navíc nebo chybějící:

1. Trizomie: Toto je přítomnost další kopie jednoho chromozomu. Například trizomie 21 vede k Downovo syndromu, kde má osoba tři kopie chromozomu 21.
2. Monosomie: Toto je stav, ve kterém chybí jeden chromozom páru. Například monosomie X (Turnerova syndrom) nastává, když žena chybí jeden ze dvou chromozomů X.
3. Polyploidie: Toto je přítomnost dalších sad chromozomů. Například triploidie znamená mít tři sady chromozomů namísto standardních dvou.
4. Diploidie s genetickými změnami: V některých případech mohou dojít ke změnám v chromozomech nebo změnách ve struktuře chromozomů, což je také považováno za aneuploidii.
5. Hypoploidie: Toto je přítomnost méně chromozomů než obvykle. Hypoploidie může zahrnovat méně než dvě sady chromozomů.
6. Isochromie: ITIS podmínka, ve které se jedna z chromosomeze dělí do dvou stejných částí se stejným materiálem.
7. Triploidy: Je to přítomnost další sady chromozomů, což má za následek přítomnost tří kopií každého chromozomu v buňce.

Chromozomová aneuploidie skupiny D označuje přítomnost abnormálního počtu chromozomů v buňkách organismu a tato aneuploidie je spojena s chromozomy patřícími do skupiny D (obvykle chromozomy 13, 14, 15, 21 a 22). Například přítomnost další kopie jednoho z těchto chromozomů (triploidie) nebo absence jedné z nich (monosomie) může být formou aneuploidie.

Aneuploidie mohou vést k různým genetickým poruchám a syndromům, jako je Downův syndrom (trizomie 21, charakterizovaná přítomností třetí kopie chromozomu 21) nebo patau (trizomie 13) a dalším.

Aneuploidie na chromozomech D však může mít různé důsledky v závislosti na specifické chromozomální poruše a orgánech, které ovlivňuje. K provedení přesné diagnózy a pochopení možných důsledků aneuploidie a také k vývoji strategií léčby a podpůrné strategie, a také k vývoji strategií léčby a podpory.

Chromozomová aneuploidie skupiny C znamená, že osoba nebo organismus má abnormální počet chromozomů patřících do chromozomů skupiny C. Chromozomy skupiny C obvykle znamenají chromozomy střední velikosti. Normální sada chromozomů pro lidi zahrnuje 46 chromozomů, které jsou rozděleny do 23 párů. V aneuploidii může být jeden z chromozomů v této skupině buď extra nebo chybějící, což může vést k různým genetickým a zdravotním problémům, jako je Downův syndrom (trizomie 21) nebo jiné genetické abnormality. Aneuploidie mohou nastat v důsledku chyb v procesu dělení buněk během mitózy (pro somatické buňky) nebo meiózy (pro zárodečné buňky).

Chromozomová aneuploidie skupiny E se týká abnormalit v počtu chromozomů, které patří do skupiny E v lidském karyotypu. Skupina E zahrnuje chromozomy číslované 4 a 5. Takové změny mohou zahrnovat buď další kopie chromozomů E (trizomie 4 nebo 5) nebo žádné kopie (monosomie 4 nebo 5).

Příklady aneuploidie na chromozomech skupiny E:

1. Trizomie 4: Jedná se o stav, ve kterém má osoba další kopii 4. chromozomu, tj. 47 chromozomů místo standardního 46. Tato trizomie může mít různé lékařské důsledky a může ovlivnit vývoj těla.
2. Trisomy5: Stejně jako u trizomie 4 je trizomie 5 spojena s přítomností další kopie 5. chromozomu. Tento stav může způsobit zdravotní problémy a může mít různé projevy.
3. Monosomy4: Monosomie 4 je stav, ve kterém chybí jeden ze 4. chromozomů. Je to vzácný stav a může mít také lékařské důsledky.
4. Monosomy5: Monosomie 5 znamená, že jeden z 5. chromozomu chybí. Je to také vzácný stav a může mít různé lékařské důsledky.

A aneuploidie chromozomu, stejně jako jiné formy aneuploidie, může způsobit různé zdravotní stavy a syndromy v závislosti na povaze a přesném umístění změn chromozomů. Diagnóza takových stavů je obvykle prováděna cytogenetickými technikami a genetickou analýzou.

Diagnostika aneuploidie

Diagnóza aneuploidie, změny počtu chromozomů, se provádí různými metodami a testy. Zde jsou některé z nejběžnějších metod pro diagnostiku aneuploidie:

1. Amniocentéza: Jedná se o invazivní postup, ve kterém se jehla používá k užívání vzorku amniotické tekutiny z amniotických membrán. Tento vzorek obsahuje fetální buňky, které mohou být cytogeneticky analyzovány, aby se stanovila přítomnost aneuploidie.
2. Chorionická biopsie (CB): Jedná se také o invazivní postup, ve kterém se pro cytogenetickou analýzu odebírá vzorek chorionických villi (placentární tkáně). Chorionická biopsie může být provedena dříve v těhotenství než amniocentéza.
3. Neinvazivní prenatální testování (NIPT): Tato metoda může detekovat přítomnost aneuploidie a další fetální genetické abnormality prostřednictvím mateřského krevního testu. NIPT se obvykle provádí po 10. týdnu těhotenství a má nízkou falešně pozitivní rychlost.
4. Ultrazvuk: Ultrazvuk lze použít k detekci některých příznaků aneuploidie, jako je zvýšená tloušťka krční villi nebo fyzikální rysy plodu, které mohou zvýšit podezření na abnormalitu.
5. Genetická analýza: Cytogenetická analýza (studie chromozomů) a molekulární genetická analýza lze použít k přesnému stanovení povahy aneuploidie a stanovení typu chromozomálních změn.

Volba, jak diagnostikovat aneuploidii, může záviset na mnoha faktorech, včetně gestačního věku, zdravotního stavu, rizika abnormalit a rodičovských přání. Rozhodnutí diagnostikovat a zvolit metodu je obvykle učiněno ve spojení s gynekologem a genetikem.

Diferenciální diagnostika

Polyploidie a aneuploidy jsou dva různé typy změn v počtu chromozomů v buňkách nebo organismech. Zde jsou jejich hlavní rozdíly:

1. Polyploidy:

   • Definice: Polyploidie znamená mít další sady kompletních sad chromozomů. Například polyploidní organismy mohou mít dvě, tři nebo úplnější sady chromozomů.
   • Příklady: Příklady polyploidních organismů jsou některé rostliny (např. Pšenice, bombardování) a některé druhy zvířat (např. Losos).
   • Důsledky: Polyploidie může být stabilní a dokonce pozitivní pro přežití organismu, protože další kopie chromozomů mohou pro druh poskytnout stabilitu a rozmanitost.

2. Aneuploidy:

   • Definice: Aneuploidie znamená mít nesprávný počet chromozomů, včetně extra nebo chybějících chromozomů v buňkách organismu.
   • Příklady: Mezi příklady aneuploidie patří Downův syndrom (trizomie 21, kdy existuje další 21. chromozom), Edwardsova syndrom (trizomie 18) a další genetické syndromy zahrnující změny v počtu chromozomů.
   • Důsledky: Aneuploidie je často spojena s vážnými zdravotními problémy a může způsobit různé fyzické a mentální abnormality, jakož i dalšími podmínkami.

Hlavním rozdílem mezi polyploidií a aneuploidií je tedy to, že polyploidie zahrnuje další sady kompletních sad chromozomů, zatímco aneuploidie zahrnuje změnu počtu chromozomů v buňkách nebo organismech, ale bez úplných sad extra chromozomů.