Обри Милунски - Знайте свои гены

Иногда хромосом оказывается слишком много.

Чаще всего такие аномалии возникают в процессе деления клетки. Этот процесс легче понять при внимательном рассмотрении рис. 6, который представляет собой ту же основную схему, что и приведенная на рис. 4: этапы 1, 2, 3, 4 идентичны. Основное различие мы видим на следующих этапах.

Рис. 6. Аномальное деление клетки (например, в яичнике), в результате которого образуется одна клетка с лишней хромосомой

Пятый этап: клеточное ядро и клетка, в которой оно находится, начинают делиться, а нормального распределения хромосом не происходит.

Шестой этап: обе хромосомы одной пары остаются в одной клетке, скажем в яйцеклетке, а вторая, дочерняя, клетка оказывается лишенной данной хромосомы. Чаще всего это происходит с 21-й хромосомой.

Когда яйцеклетка с лишней хромосомой оплодотворяется нормальным сперматозоидом, возникает зародышевая клетка (зигота) с этой лишней хромосомой. Нарушение расхождения хромосом может начаться еще ранее, например между третьим и четвертым этапами. В результате возникает сперматозоид (или яйцеклетка) с лишней или недостающей хромосомой. Индивид, рожденный с лишней 21-й хромосомой (рис. 7) во всех или многих клетках, будет проявлять признаки болезни Дауна (трисомия 21). Этот наиболее распространенный хромосомный тип болезни Дауна, составляющий почти 96 % всех случаев упомянутого заболевания, считается ненаследуемым вариантом. У остальных 4 % живорожденных детей с болезнью Дауна имеются перестройки хромосом, которые часто передаются по наследству.

Рис. 7. Аномальное число хромосом (47), характерное для болезни Дауна.

Для этой болезни типична лишняя 21-я хромосома.

Феномен нерасхождения с возникновением лишней хромосомы касается не только 21-й хромосомы (болезнь Дауна), но может произойти и с 13-й, 18-й и любой другой хромосомой. Почти во всех этих случаях у ребенка обнаруживаются тяжелые нарушения развития. Особенно интересно и важно следующее обстоятельство: в большинстве случаев появления лишней хромосомы у новорожденного возраст матери достигает по крайней мере 35 лет (см. гл. 15 ). Имеются какие-то неизвестные факторы, способствующие нерасхождению хромосомы, что приводит к возникновению синдромов трисомии. Такими факторами, в частности, считаются: облучение рентгеновскими лучами (и не обязательно во время беременности!), вирусная инфекция, диабет или болезнь щитовидной железы у матери и даже наличие фтористых соединений в питьевой воде. Неоднократно было также подмечено, что некоторые из серьезных хромосомных аномалий, включая болезнь Дауна, могут возникать «вспышками». Например, значительное число пораженных детей рождается в одну осень или зиму. Это наталкивает на мысль о роли вирусов в нарушении деления клеток эмбриона.

Наличие лишней 21-й хромосомы можно наблюдать в микроскоп. Впервые это показали французский врач Лежен и его коллеги в 1959 г. Обнаружение у плода или ребенка лишней хромосомы означает, что родители неизбежно должны быть готовы к наличию у ребенка умственной отсталости, карликовости, типичного для болезни Дауна лица, маленькой головы и встрече с другими медицинскими, эмоциональными и социальными проблемами. Наличие лишней 13-й хромосомы обычно сопровождается умственной отсталостью, маленькой головой, аномалиями развития ушей и глаз, волчьей пастью, заячьей губой, наличием лишнего пальца на каждой руке, а также другими аномалиями. Лишняя 18-я хромосома вызывает умственную отсталость, дефекты ушей, глаз, рук и головы.

Очень редко ребенок может родиться с одной. недостающей аутосомой. В большинстве случаев эта аномалия настолько тяжелая, что несовместима с жизнью. Если ребенок и рождается живым, то дефекты у него так серьезны, что он неизбежно умирает вскоре после рождения.

Смешение нормальных и аномальных клеток

В процессе клеточных делений могут возникнуть два различных типа клеток: с нормальным числом хромосом и с лишней хромосомой. В результате индивидуум оказывается состоящим из смеси нормальных и аномальных клеток, и у него оказываются аномальными отдельные органы или ткани. Например, клетки с лишними хромосомами находятся у него только в мозгу, в половых органах, в крови и в коже, все же остальные органы образованы нормальными клетками. Такое, состояние называется хромосомным мозаицизмом.