X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Введение

Не все люди задумываются о том, из чего они состоят на генетическом уровне. А ведь это интересно и полезно для того, чтобы знать о своем будущем поколении. Ведь есть такие генетические заболевания, которые передаются по наследству.

Анализ взаимоотношений генотип — фенотип на уровне отдельных генов, генных ансамблей и целых генных сообществ, которыми, по сути, и являются хромосомы, остается центральной проблемой современной генетики развития. Сегодня эта проблема приобретает особую актуальность в связи с полной расшифровкой первичной структуры генома человека и началом планомерных исследований по функциональной генетике. Поэтому я решила разобраться с данной темой и подготовить доклад.

Цель: рассмотреть фенотипические особенности эмбрионов, а также плодов человека с синдромом Шереше́вского — Тёрнера (моносомия по Х хромосоме).

Задачи: найти и изучить литературу по данной теме и предложить к рассмотрению иллюстрации.

Неоднократные попытки изучения роли отдельных хромосом в эмбриогенезе млекопитающих предпринимались и раньше. Но время идет и наука и медицина развиваются и поэтому благодаря достижениям в расшифровке генома человека, а также успехам нового научно-практического направления медицинской генетики —пренатальной диагностики — стал возможным углубленный комплексный анализ сложных взаимоотношений генотипа (кариотипа) и фенотипа и в развитии человека. Широкое использование в последние годы молекулярно-цитогенетических методов исследования, прежде всего, различных модификаций методов гибридизации, позволило установить хромосомную природу многих наследственных синдромов, обусловленных микроперестройками хромосом, не улавливаемых обычными стандартными цитогенетическими методами. В отдельную группу выделены моногенные нозологические формы, сопровождающиеся нестабильностью числа и структуры ¹хромосом.Исследование влияния аномального хромосомного набора на морфологические и функциональные особенности развивающегося организма — традиционный подход в цитогенетике развития. Исторически первым направлением исследований в этой области можно считать клиническую цитогенетику, в задачи которой входит установление таких корреляций в постнатальном периоде жизни человека.В норме у человека в каждой клетке есть 23 пары хромосом – носителей генетической информации, из которых одна представляет собой комбинацию женской Х и мужской Y (у мужчин – 44 ХY), или двух женских половых хромосом (у женщин – 44 ХХ). Исключение составляют лишь половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды), где имеется 22 непарных аутосомы и одна из половых хромосом – X или Y соответственно. Такое явление наблюдается только в соматических (не половых) клетках.Если такая аномалия затрагивает половые хромосомы, развивается ²моносомия по Х хромосоме. При этом состоянии в обычных (соматических) клетках утрачена одна из этой пары. Таким образом, генотип можно записать как 44 Х0 (рис.3), а не 44 ХХ, как у здоровых женщин.Аномалия сопровождается низкорослостью, характерным изменениям лица, головы и шеи, и может быть причиной патологии сердечно-сосудистой, эндокринной систем и почек. Такое заболевание носит название «синдром Шерешевского–Тернера», встречается оно только у женщин. (рис2)

Этиология

Около половины случаев заболевания связаны с нерасхождением Х-хромосом при образовании половых клеток. Когда образуются яйцеклетки и сперматозоиды, хромосомный состав их клеток-предшественников (44 ХХ у женщин и 44 ХY у мужчин) расходится в разные половые клетки. При нарушении этого процесса у женщин в одну из яйцеклеток попадают обе Х-хромосомы (22 ХХ), а в другой они отсутствуют (22 00).

Таким образом, количество хромосом при моносомии Х в соматических клетках составляет 45, а не 46.

В других случаях при образовании половых клеток никаких нарушений нет, и яйцеклетки получают «нужный» набор 22 Х, а после оплодотворения образуются клетки 44 ХХ или 44 ХY. Однако на ранних стадиях развития плода часть клеток делится неправильно, с потерей одной из половых хромосом. Возникает феномен мозаицизма, когда часть клеток имеет Х-моносомию, а другая часть – нет. Это частичные моносомии.

Известно, что риск рождения ребенка с моносомией не зависит от возраста матери. Патология встречается в 1% всех зачатий. Большинство таких эмбрионов погибают до рождения, возникает выкидыш или замершая беременность. До 28 недель беременности сохраняется лишь 1% плодов. Известно, что 10% выкидышей связано с моносомией Х у эмбриона.

Фенотипические особенности

Моносомия большинства аутосом несовместима с формированием бластоцисты, и такие эмбрионы погибают до имплантации. Вместе с тем, моносомия, по крайней мере, некоторых аутосом совместима с имплантацией и развитием провизорных органов, однако развитие тканей самого эмбриона прекращается уже во время имплантации или вскоре после нее.

Хромосомные аномалии в эмбриогенезе.

Установлено, что увеличение ТВП в сроки от 10-й до 14-й недели беременности является общим фенотипическим признаком моносомии Х. Согласно обобщенным данным, около 30 % плодов с увеличенной ТВП имеют хромосомные аномалии из них - моносомия Х (9,9 %).

В настоящее время не подвергается сомнению ассоциация ТВП с пороками сердца. Как известно, врожденные пороки сердца — наиболее частый признак многих хромосомных болезней. Неслучайно поэтому в качестве косвенного критерия отбора в группу риска хромосомной патологии у плода при УЗИ используется частота сердечных сокращений. Весомым дополнительным ультразвуковым маркером пороков сердца в конце I триместра является аномальный кровоток в венозном протоке в фазе сокращения предсердий. Нормализация кровотока после 14-й недели беременности требует регламентации сроков проведения допплерометрии для диагностики пороков сердца. Исследования показали, что к увеличению ТВП может приводить уменьшение диаметра любого сегмента аорты. Особенно наглядно этот вывод иллюстрировали результаты морфологических исследований сердца при моносомии Х — у всех 25 эмбрионов были обнаружены нарушения формирования восходящей части и/или дуги аорты. Наиболее специфичным для этого синдрома пороком оказалась гипоплазия дуги аорты на участке между левыми (сонной и подключичной) артериями, которая, как правило, сопровождалась значительным увеличением ТВП — от кистозной гигромы шеи до генерализованного отека плода. На выраженную взаимосвязь между дефектами левых отделов сердца (гипоплазия и коарктация аорты) обращали внимание и другие исследователи. Предполагается, что общим патофизиологическим механизмом, ведущим к возникновению пороков сердца, аномальному формированию яремных лимфатических мешков и увеличению ТВП, является аномальное развитие эндотелия.

Тяжелая степень этих нарушений представлена почти у всех эмбрионов и плодов с кариотипом 45,Х, а лимфатические отеки и дефекты левых отделов сердца, включая коарктацию аорты, регистрируются примерно у половины новорожденных с синдромом Шерешевского-Тернера. Возможно, что механизмы компенсации сосудистой патологии в этих случаях менее эффективны, чем при аутосомных трисомиях, что и является причиной массовой гибели зародышей с моносомией Х.Характерная для синдрома Шерешевского-Тернера кистозная гигрома шеи относится к порокам развития лимфатической системы. УЗД этой аномалии основывается на выявлении двухсторонних с перегородками образований в шейной области. Достаточно часто (40-100 %) шейная гигрома сочетается с пороками сердца и водянкой плода. В отличие от других пороков, даже при изолированной гигроме обнаруживается высокая частота хромосомных аномалий. Диагностика расщелин челюсти и неба удается значительно реже и, в основном, при сочетании этих дефектов лицевого черепа с деформацией носа.В последние годы при УЗИ лицевых структур в I триместре особое внимание уделяется оценке состояния носовых костей и размерам.

Зародыши с дефицитом (моносомия) или избытком (трисомия) отдельных хромосом возникают, главным образом, вследствие оплодотворения яйцеклетки с хромосомным дисбалансом. Этот вывод основан на сопоставлении общей частоты анеуплоидии и анеуплоидии по различным аутосомам в ооцитах и у дробящихся зародышей. Вместе с тем, сведения о частоте анеуплоидных зародышей противоречивы. Так, по некоторым данным, на ранних стадиях дробления частота анеуплоидии составляет 20 %, однако, может достигать 40 %, а с учетом мозаичных вариантов -даже 80 %.Предполагают, что такие «качества» эмбриона как скорость дробления, степень фрагментации, наличие многоядерных бластомеров, диссоциации их размеров могут отражать его хромосомный статус. Так, до 89 % зародышей с высокой степенью фрагментации оказываются мозаичными, и около 71 % эмбрионов, остановившихся в развитии на стадии нескольких бластомеров, обнаруживают хромосомные аномалии [654]. При этом и у морфологически нормальных зародышей частота анеуплоидных бластомеров достаточно высока и составляет около 20 %.Значительная часть (до 11 %) анеуплоидов представлена моносоми- ей хромосом, в основном, моносомией Х. Согласно результатам другой обстоятельной работы, частота анеуплоидии на стадии бластоцисты составляет только 3,3 %, где она представлена различными аутосомными трисомиями. Исключительную редкость моносомии аутосом на стадии бластоцисты отмечали и другие авторы, использовавшие для анализа метод Р18Н. Было установлено, что у 19 % абортусов с признаками анэмбрионии (наличие оболочек при отсутствии собственно тканей эмбриона) имела место моносомия хромосом 7, 15, 21 и 22.

Зародыши человека с моносомией любой из аутосом подвергаются элиминации в доимплантационном периоде, зародыши с моносомией Х и трисомией аутосом завершают дробление, формируют бластоцисту и сохраняют способность к имплантации.

Хромосомные аномалии как ранние эмбриональные летали. К числу наиболее ранних эмбриолеталей у человека, безусловно, относятся моносомии практически всех аутосом и некоторые типы ³трисомий.

Любопытно отметить, что и при трисомиях других хромосом, а также при моносомии Х, которые в принципе совместимы с завершением эмбриогенеза и с живорождением, значительная часть плодов (до 99 % в случае кариотипа 45,Х, 30-70 % при трисомиях 13, 18 и 21) погибает еще в антенатальном периоде. Согласно мировым сводкам, в период от 10-й недели беременности до родов элиминируется примерно половина плодов с трисомией 21 (синдром Дауна), более 80 % с трисомией 18 (синдром Эдвардса), более 60 % с трисомией 13 (синдром Патау) и около 30 % плодов с моносомией Х (синдром Шерешевского-Тернера).

Предполагается, что на жизнеспособность плода оказывает влияние форма хромосомного дисбаланса. В частности, выдвинута гипотеза, что антенатальной гибели менее подвержены плоды с мозаичным кариотипом или имеющие хромосомный мозаицизм в плаценте [479, 644]. Косвенным подтверждением «сохраняющего» беременность влияния мозаицизма, по крайней мере, при моносомии Х, является факт повышенной частоты мозаиков Х/ХХ и Х/ХУ среди новорожденных по сравнению с таковой среди спонтанных абортусов.

Таким образом, моносомия любой из аутосом летальна уже на са-мых ранних стадиях эмбрионального развития человека. Дисбаланс некоторых хромосом совместим с завершением внутриутробного развития и живорождением, однако большинство зародышей человека с патологией кариотипа нежизнеспособны и подвергаются селекции еще во внутриутробном периоде. Причины столь многообразного проявления дисбаланса одной и той же хромосомы остаются одной из нерешенных загадок цитогенетики развития человека.

Вывод

В заключении хотелось бы отметить, что первичным действием должно быть четко спланированная беременность. Еще до зачатия необходимо посетить врача генетика и многих других специалистов, чтобы выявить все возможные риски для развития плода. Решение вопроса о тактике ведения беременности при наличии нарушений развития плода определяется пренатальным консилиумом, включающим врача-генетика, врача УЗД, врача акушера-гинеколога, врача-неонатолога и других профильных специалистов. Согласно существующему федеральному законодательству независимо от рекомендаций специалистов окончательное решение о судьбе беременности принимает сама пациентка.

(рис. 1)

(рис.2)

(рис.3)

Список литературы

Баранов В.С., Кузнецова Т. В.. Цитогенетика эмбрионального развития человека: Научно-практические аспекты . — СПб: Издательство Н-Л,2006. — 640 с.. 2006

Клиническая генетика: Учебник. - 3-е изд., испр. и доп. -Н.П. Бочков, 2004. - 480 с.: ил.

Козлова С.И., Демикова Н.С. Наследственные синдромы. М.: Практика, 1996.

Copyright © 2014-2017, Beremennostnedeli.ru

1^ Хромосомные болезни или хромосомные синдромы – это комплексы множественных врожденных пороков развития, вызываемых числовыми или структурными изменениями хромосом.

2^ Моносомия – это состояние, когда отсутствует одна хромосома из какой-либо пары.(рис1)

3^ Трисомия — это наличие трех гомологичных хромосом вместо пары (в норме)

Код для цитирования: Скопировать