Большинство вариантов аномалий кариотипа человека приводят к ее гибели еще на стадии эмбрионального развития. гаплоидные и три-плоидни зародыши погибают очень рано. Недостаток хотя бы одной хромосомы
(моносемия) приводит к гибели эмбриона во всех случаях, кроме одного, когда из двух половых хромосом остается только одна Х-хромосома (синдром Шерешевского - Тернера). Появление одной лишней хромосомы (трисомия) также обычно приводит к гибели еще на эмбриональной стадии. Исключениями являются трисомии с участием трех пар небольших по размерам и количеству генов хромосом - 13-й, 18-й и 21-й. Но последствия таких аномалий являются очень тяжелыми.
как ни странно, но легче человек переносит нарушение количества половых хромосом. Были выявлены случаи наличия не только одной лишней X-или Y-хромосомы, но и большего их количества в кариотипе. Это возможно только благодаря тому, что количество генов в Y-хромосоме очень мала, а большая Х-хромосома имеет специальный механизм деактивации и легко переходит в ядре в неактивное состояние.
Синдром Дауна
Синдром Дауна, или трисомия по 21-й хромосоме - генетическое заболевание, вызванное присутствием дополнительной хромосомы в 21-й паре.
Синдром Дауна является хромосомной аномалией, которой присуща дополнительная хромосома 21 - полная (трисомия 21) или частичная (вследствие транслокации).
По статистике Всемирной организации здравоохранения, с диагнозом «синдром Дауна» рождается каждый 700-800-е младенец в мире. Это соотношение одинаково в разных странах, климатических зонах и социальных слоях. генетический сбой происходит независимо от образа жизни родителей, их здоровья, привычек и образования.
Известно, что риск рождения ребенка с синдромом Дауна зависит от возраста матери. Для женщин в возрасте до 25 лет вероятность рождения больного ребенка равна 1/1400, до 30 - 1/1000, в 35 лет риск возрастает до 1/350, в 42 года - до 1/60, а в 49 лет - до 1 / 12. Однако, поскольку молодые женщины в целом рожают гораздо больше детей, большинство (80%) всех детей с синдромом Дауна в действительности рожден молодыми женщинами в возрасте до 30 лет.
Исследование, проведенное учеными, позволило выявить четыре фактора, влияющие на вероятность синдрома Дауна у ребенка. Это возраст матери, возраст отца, близкородственные браки, а также, как ни странно, возраст бабушки по материнской линии. Причем последний из четырех факторов оказался значимым. чем старше была бабушка, когда рожала дочь, тем выше вероятность, что та родит ей внука или внучку с синдромом Дауна. Эта вероятность возрастает на 30% с каждым годом, «упущенным» будущей бабушкой.
Лица с синдромом Дауна могут иметь некоторые или все из следующих признаков: косые разрезы глаз, с епикантуснимы складками (внутренний угол глаза), гипотония мышц, плоское переносицы, выступающий язык (следствие малого размера ротовой полости), короткую шею, белые пятна на роговице (точки Брашфилда), чрезмерную гибкость суставов, включая атланто-аксиальным, врожденные пороки сердца, чрезмерный промежуток между первым и вторым пальцем стопы, одиночная сгибательная складка мизинца, повышенное количество дематоглифив с локтевого стороны ладони. Большинство хвориx синдромом Дауна имеют умственную отсталость (IQ 35-70), лица с мозаичным синдромом Дауна имеют несколько выше умственные способности - на 30-40 пунктов выше.
Трисомий по другим аутосомами описано значительно меньше. Дети с трисомиями имеют значительные дефекты скелета и внутренних органов, они маложиттездатни и вскоре после рождения умирают.
Синдромы Патау и Эдвардса
Чаще случается трисомия по 13-й хромосоме, описанная в 1960 г. К. Патау. В случае синдрома Патау отмечаются значительные дефекты строения черепа: микроцефалия, низкий покатый лоб, узкие глазные щели, низкое расположение ушных раковин, расщепленные верхняя губа и неба, полидактилия, дефекты сердечно-сосудистой системы и внутренних органов, недоразвитые передние отделы мозга. Такие дети умирают в первые три месяца жизни или в течение года.
Трисомия по 18-й хромосоме называется синдромом Эдвардса. Чаще этот синдром наблюдается у мальчиков. Как и в случае синдрома Патау, у детей наблюдаются большие дефекты черепа и скелета. Такие дети обычно рождаются переношенными, в асфиксии, с долихоцефалиею, узким лбом, выступающей затылком, расщепленным небом, недоразвитой нижней челюстью, деформированными и низко расположенными ушными раковинами. Отмечаются большие дефекты пальцев рук, уплощение свода стопы, из-за чего стопа имеет форму качалки, пальцы ног укорочены. Кожа очень подвижная, из-за чего образуются морщины на шее и других частях тела. Глаза маленькие. Значительные дефекты внутренних органов (сердца, желудочно-кишечного тракта), у мальчиков отмечается крипторхизм, а у девочек - гипертрофия клитора. Мальчики обычно умирают вскоре после рождения, а девочки живут до года.
Синдром Шерешевского - Тернера
Это заболевание впервые было описано в 1925 г. Шерешев-ским, а затем в 1938 г. Тернером. В 1959 г. К. Форд установил, что у этих больных есть только одна половая Х-хромосома. Это женщины низкого роста, с половым инфантилизмом. У них аномальные половые органы, узкое влагалище, недоразвиты матка и яичник, гипертрофова-ный клитор, скудное оволосение на лобке. У них не бывает менструаций или они одноразовые. грудные железы отсутствуют. На их месте иногда является складки жира. Соски недоразвиты, ореолы втянуты, широко расставлены и непигментированные. Ушные раковины деформированы, низко расположены, шея короткая, с ее стороны видна широкая кожную складку, которая идет от сосцевидных отростков к надплечья. Волосы на затылке растут низко. часто отмечались эпикант, микро-и ретро-гнатия, узкое и высокое твердое небо.
Причина рождения детей с синдромом Шерешевского - Тернера не выяснена. Возраст родителей при этом значения не имеет. Однако такие дети чаще рождаются у родителей низкого роста, в которых кариотип за обычного исследования нормальный. Потеря Х-хромосомы, наверное, происходит на первых этапах развития зиготы.
Синдром полисомии по Х-хромосомой у женщин
При кариотипа 47, ХХХ различий по фенотипу может и не быть, потому что здесь две Х-хромосомы спирализовани и представлены половым хроматином. У таких женщин может отмечаться умственная отсталость. Такие женщины могут иметь здоровых потомков, потому что половина их гамет имеет нормальный набор хромосом.
Описаны случаи с четырьмя и пятью Х-хромосомами. чем больше Х-хромосом в кариотипе, тем более выражен дефект умственного развития, а также изменения фенотипа и половой инфантилизм. Такие женщины высокого роста, со значительными изменениями скелета, искривлением позвоночника, депигментированными пятнами и др.. По кариотипа 48, ХХХХ дети маложиттездатни и обычно умирают в первые годы жизни.
Синдром Клайнфельтера
Впервые описан Н. Клайнфельтера в 1924 г. как синдром первичного мужского гипогонадизма. В 1956 г. г. Бриггс и М. Барр обнаружили в них лишнюю X-хромосому. Итак, кариотип этих больных 47, XXY. В клетках буккального эпителия обнаружен половой хроматин, как и в нормальных женщин. До достижения половой зрелости клинически синдром может быть не обнаружен. Во время половой зрелости отмечаются признаки евнухоидности. У больных недоразвитые половые железы при нормальном развития полового члена, отсутствует растительность на лице, гинекомастия, отложения жира на бедрах по женскому типу. Они обычно высокого роста за счет удлинения ног, туловище относительно короткий. Волосы на лобке растет по женскому типу, у больных высокий голос. При гистологическом исследовании яичек отмечается склерозирующая гиалинизация семенных канальцев, гиперплазия интерстициальных клеток Лейдига и потеря клеток Сертоли, повышенное выделение фолликулин.
Из-за отсутствия сперматогенеза такие мужчины бесплодны. Больные синдромом Клайнфельтера страдают дебильность разной степени.
Описаны случаи синдрома Клайнфельтера с тремя и четырьмя Х-хромосомами. Чем больше Х-хромосом в кариотипе, тем более выраженная степень дебильности и другие симптомы синдрома.
Причину синдрома Клайнфельтера не выяснено. Такие дети обычно рождаются у пожилых матерей, хотя кариотип у них нормальное. Нерасхождения X-хромосом, наверное, происходило на ранних стадиях развития зиготы. Наследственность в случае синдрома Клайнфель-тера не изучено, так как эти больные не оставляют потомства.
Синдром дисомии по Y-хромосомой
Кариотип 47, ХYY описано как у здоровых по фенотипу мужчин, так и у мужчин с гипогонадизмом, крипторхизмом, умственной отсталостью и хорошо развитыми мышцами. Несбалансированный полиморфизм половых хромосом приводит к нарушению развития нервной системы, снижение интеллекта, что может привести агрессивность и криминальные поступки этих лиц. Ученые обнаружили кариотип 47, XYY в агрессивных мужчин, преступников-рецидивистов с высоким ростом, правильной телосложением, большими ушными раковинами и надбровными дугами, хорошо развитыми мышцами, мужскому типу оволосения, нормальным развитием половых желез, преимуществом лицевого скелета над мозговым.
Моносомия по Y-хромосомой (в отличие от моносомии по Х-хромосомой) не известна. Наверное, развитие зародыша с одной Y-хромосомой без X-хромосомы невозможен, так как Y-хромосома несет незначительную генетическую информацию и не может компенсировать недостающую Х-хромосому.