ناهنجاری های کروموزومی به چه ناهنجاریهایی میگن؟ علتشون چیه؟
ناهنجاری کروموزومی، ریشه بسیاری از بیماریها و صفات ارثی در انسان به شمار میآیند. ناهنجاریهای کروموزومی اغلب باعث نقایصی هنگام تولد و بیماریهای مادرزادی میشوند که ممکن است در طول زندگی فرد مشکلاتی را ایجاد کند. بررسی کاریوتایپ کروموزومها (کاریوتایپینگ) در نمونه سلولها میتواند امکان تشخیص ناهنجاری کروموزومی را فراهم کند و پس از آن، مشاوره به والدین یا خانوادههایی ارائه میشود که فرزندانشان در معرض مواجه با یک اختلال ژنتیکی هستند.
ناهنجاریهای کروموزومی چیست؟
یک اختلال کروموزومی ناشی از تغییر در تعداد یا ساختار کروموزومها، به عنوان ناهنجاری کروموزومی مطرح میشوند. هر کدام از کروموزومهای ما ساختار مشخصهای دارند. از زمانهای گذشته تاکنون دانشمندان از تکنیک رنگ آمیزی استفاده کردهاند که کروموزومها را در قالب یک الگوی باندینگ رنگ کنند. این الگوهای باندینگ، شناسایی هر کدام از کروموزومهای منفرد را به صورت یک نقشه آسانتر میکنند. مجموعهای از کروموزومها، همان طور که در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند، به عنوان کاریوتایپ شناخته میشود. هرگونه انحراف از کاریوتایپ طبیعی به عنوان یک ناهنجاری کروموزومی شناخته میشود. در حالی که برخی از ناهنجاریهای کروموزومی بیضرر محسوب میشوند، برخی نیز با اختلالات بالینی همراه هستند. نیمی از تمام سقطهای خود به خودی ناشی از ناهنجاریهای کروموزومی هستند.
ناهنجاریهای کروموزومی انواع زیادی دارند. با این حال، آنها میتوانند در دو گروه اساسی قرار بگیرند:
ناهنجاریهای عددی
ناهنجاریهای ساختاری
ناهنجاریهای عددی
شدیدترین اختلالات کروموزومی ناشی از از دست رفتن یا به دست آوردن کروموزومهای کامل هستند که میتوانند بر صدها یا حتی هزاران ژن اثر بگذارند و معمولاً کشنده هستند. در حالتی که ناهنجاری در یک کروموزوم کوچک اتفاق افتاده یا کروموزوم آسیب دیده حاوی ژنهای نسبتاً کمی باشد، این گونه ناهنجاریهای عددی ممکن است کاملا بیخطر باشند
هنگامی که فرد از یک جفت کروموزوم خود یکی از آنها را از دست میدهد، این وضعیت به نام مونوزومی شناخته میشود. در حالی که یک فرد به جای یک جفت، بیش از دو کروموزوم از یک نوع داشته باشد، به این وضعیت تریزومی گفته میشود.
نمونهای از بیماریهای ناشی از ناهنجاریهای عددی، سندرم داون است که با عقب ماندگی ذهنی، مشکلات یادگیری، ظاهری خاص در صورت و ضعف ماهیچه (هیپوتونی) در دوران نوزادی قابل تشخیص است. فرد مبتلا به سندرم داون به جای دو نسخه دارای سه نسخه کروموزوم ۲۱ است. به همین دلیل، این بیماری به عنوان تریزومی ۲۱ نیز شناخته میشود. نمونهای از مونوزومی که در آن فرد فاقد کروموزوم است، سندرم ترنر نام دارد. در سندرم ترنر، یک زن تنها با یک کروموزوم جنسی ایکس متولد میشود و معمولاً قد این افراد کوتاهتر از حد متوسط جامعه است و قادر به فرزندآوری نیستند.
سندروم ناهنجاری احتمال بروز
سندروم داون تریزومی ۲۱ ۱۵ در ۱۰٫۰۰۰
سندروم ادواردز تریزومی ۱۸ ۳ در ۱۰٫۰۰۰
سندروم پاتائو تریزومی ۱۳ ۲ در ۱۰٫۰۰۰
سندرم ترنر مونوزومی X ۲ در ۱۰٫۰۰۰ (دختر)
سندروم کلاین فلتر XXY ۱۰ در ۱۰٫۰۰۰ (پسر)
سندروم سه گانه XXX XXX ۱۰ در ۱۰٫۰۰۰ (دختر)
سندروم سه گانه XYY XYY ۱۰ در ۱۰٫۰۰۰ (پسر)
ناهنجاریهای ساختاری
ساختار کروموزوم به چندین روش، قابل تغییر است که هر کدام از آنها جهشهای ژنتیکی نامیده میشوند:
حذف (Deletion): بخشی از کروموزوم از بین رفته یا حذف شده است.
ناهنجاری کروموزومی حذفی
تکثیر (Duplication): بخشی از کروموزوم کپی شده و در نتیجه مواد ژنتیکی اضافی حاصل میشود.
جابجایی (Translocation): در جهش جابجایی بخشی از یک کروموزوم به کروموزوم دیگر منتقل میشود. یک جهش باعث می شود که یک قسمت از کروموزوم به قسمت دیگری از کروموزوم (داخل کروموزومی) یا به یک کروموزوم متفاوت منتقل شود (بین کروموزومی). دو نوع جابجایی وجود دارد:
متقابل: بخشهایی از دو کروموزوم مختلف رد و بدل میشوند.
رابرتسونین: كروموزومی كامل به کروموزومی دیگر متصل میشود.
جهش جابجایی
وارونگی (Inversion): بخشی از کروموزوم از آن جدا شده، وارونه شده و مجدداً به کروموزوم متصل میشود. در نتیجه، ماده ژنتیکی وارونه میشود.
حلقهها (Rings): قسمتی از کروموزوم شکسته شده و یک دایره یا حلقه تشکیل میدهد. این جهش میتواند با یا بدون از بین رفتن مواد ژنتیکی اتفاق بیفتد.
جهش حلقه
مقایسه ناهنجاریهای ساختاری متعادل و غیرمتعادل
ناهنجاریهای ساختاری متعادل شامل بازآرایی مواد ژنتیکی بدون حذف یا اضافه شدن مواد ژنتیکی است. به عنوان مثال، وارونگیها و جابجاییها از انواع ناهنجاریهای متعادل به شمار میآید.
ناهنجاریهای ساختاری متعادل میتوانند تأثیر فوری داشته باشند، اما نتیجه اصلی این نوع ناهنجاری تولید تخمک یا اسپرم با مجموعههای ناقص یا تکراری کروموزومی است.
ناهنجاریهای ساختاری نامتعادل شامل دریافت یا از بین رفتن مواد ژنتیکی است. حتی ناهنجاریهای ساختاری نامتعادل کوچک، میتوانند بر بیان و عملکرد بسیاری از ژنها تأثیر بگذارد و به تبع آن، تأثیرات شدیدی بر روی سلامت فرد داشته باشند، برخی از این اثرات در جدول زیر ذکر شده است.
سندروم ناهنجاری احتمال بروز
سندرم ولف هیرش هورن حذف ابتدای بازوی کوتاه کروموزوم ۴ ۱ در ۵۰٫۰۰۰
سندروم فریاد گربه حذف ابتدای بازوی کوتاه کروموزوم ۵ ۱ در ۵۰٫۰۰۰
سندروم واگر حذف جزیی بازوی کوتاه کروموزوم ۱۱ ۱ در ۵۰۰٫۰۰۰ تا ۱٫۰۰۰٫۰۰۰
سندرم پرادر ویلی حذف جزیی بازوی کوتاه کروموزوم ۱۵ ۱ در ۱۵٫۰۰۰
سندروم دی جرج حذف جزیی بازوی بلند کروموزوم ۲۲ ۱ در ۴۰۰۰
بیشتر ناهنجاریهای کروموزومی به صورت تصادفی در تخمک یا اسپرم اتفاق میافتند. در این موارد، ناهنجاری در هر سلول بدن وجود دارد. با این حال، برخی از ناهنجاریها بعد از لقاح اتفاق میافتند در این حالت بعضي از سلولها حامل ناهنجاری برخی دیگر فاقد ناهنجاری هستند.
ناهنجاریهای کروموزومی را میتوان از والدین به ارث برد (مانند انتقال) یا اینکه در برخی موارد به صورت جدید در فرد ( de novo) ایجاد میشود. به همین دلیل است که وقتی کودکی ناهنجاری پیدا میکند، اغلب مطالعات کروموزومی بر روی والدین او انجام میشود.
ناهنجاریهای کروموزوم چگونه اتفاق میافتد؟
ناهنجاریهای کروموزومی معمولاً هنگام بروز خطا در تقسیم سلولی رخ میدهد. دو نوع تقسیم سلولی، میتوز و میوز وجود دارد.
میتوز منجر به تشکیل دو سلول یکسان میشود که مشابه سلول اولیه هستند. یک سلول با ۴۶ کروموزوم تقسیم میشود و دو سلول با ۴۶ کروموزوم تولید میکند. این نوع تقسیم سلولی به جز در اندامهای تولید مثلی، در تمام سلولهای بدن انجام میشود، میتوز روشی است که بیشتر سلولهای بدن ما را ساخته و جایگزین میکند.
در نتیجه تقسیم میوز سلولهایی با نیمی از تعداد کروموزومها (به جای ۴۶ کروموزوم عادی)، یعنی ۲۳ کروموزوم ایجاد میشود. میوز نوعی از تقسیم سلولی است که در اندامهای تولید مثلی اتفاق میافتد و در نتیجه آن تخمکها و اسپرمها ایجاد میشوند.
در هر دو فرآیند، تعداد صحیح کروموزومها قرار است در سلولهای حاصل به وجود آید. با این حال، خطاها در تقسیم سلولی میتواند منجر به تشکیل سلولهایی شود که نسخههای کروموزوم کم یا زیاد دارند. خطاهایی نیز میتوانند هنگام دو برابر شدن کروموزومها رخ دهند.
بیشتر ناهنجاریهای کروموزومی در تخمک یا اسپرم (گامت) به وجود میآيند، اما برخی در حین رشد جنین نیز اتفاق میافتند یا به صورت ارثی از پدر و مادر به کودک منتقل میشوند. ناهنجاریهای کروموزومی که از گامتها سرچشمه می گیرند در همه سلولهای بدن مشاهده میشوند.
جهش در تقسیم میوز
سایر عواملی که می توانند خطر ناهنجاریهای کروموزومی را افزایش دهند شامل سن مادر و عوامل محیطی مانند قرار گرفتن در معرض داروهای خاص هستند. حتی تغییرات ریز در ساختار کروموزوم میتوانند چندین ژن را تحت تأثیر قرار دهند و تأثیرات قابل توجهی ایجاد کنند.
همان طور که در بالا اشاره شد، سایر فاکتورهای که میتوانند خطر ناهنجاریهای کروموزومی را افزایش دهند، عبارتند از:
سن مادر: زنان با تمام تخمکهایی که در طول زندگی خواهند داشت، متولد میشوند. برخی محققان بر این باورند که با افزایش سن، خطاهایی میتوانند در ماده ژنتیکی تخمکها به وجود میآیند. زنان مسن بیشتر از زنان جوان در معرض خطر تولد نوزادانی با ناهنجاریهای کروموزومی قرار دارند. از آنجا که مردان در طول زندگی اسپرمهای جدیدی تولید میکنند، افزایش سن پدر خطر بروز ناهنجاریهای کروموزومی را افزایش نمیدهد.
محیط زیست: اگرچه هیچ مدرک قطعی مبنی بر وجود عوامل محیطی خاص در ایجاد ناهنجاریهای کروموزومی وجود ندارد، اما ممکن است عوامل محیطی در بروز خطاهای ژنتیکی نقش داشته باشند.
لطفا شکیبا باشید ...