الكروموسومات ، أنواع التثلث ، الوراثة ، ومتلازمة داون
متلازمة داون تنتج عن عدد إضافي من 21 كروموسوم ، ولكن ماذا يعني هذا حقا؟ ما الذي يسبب كروموسوم إضافي؟ هل يمكن توريث متلازمة داون؟ لكي نفهم حقاً ما الذي يسبب متلازمة داون ، يجب أن يكون لديك فهم شامل لماهية الكروموسومات وماذا تفعل. إن فهم علم الوراثة لمتلازمة داون يمثل تحديًا ، إلا أن قضاء الوقت في استيعاب هذه المعلومات يمكن أن يكون مطمئنا لكل من الآباء والأمهات الذين لديهم مخاوف أثناء الحمل ، والآباء الذين لديهم طفل مصاب بمتلازمة داون يسألون أنفسهم هذا السؤال الصعب: "لماذا ا؟"
فهم علم الوراثة
حزم من المعلومات الوراثية
أسهل طريقة للتفكير في الكروموسومات هي مجموعة من المعلومات الجينية. يتكون جسم الإنسان من جميع أنواع الخلايا المختلفة وداخل كل من هذه الخلايا ، في النواة ، هي جيناتنا. الجينات هي وحدات الوراثة التي تنتقل من جيل إلى آخر. وهي موجودة في كل خلية من أجسادنا ، وأنها توفر التعليمات لكل بنية ووظيفة الجسم. لدى البشر حوالي 25000 جينة مختلفة. فبدلاً من أن يكون هناك كل 25،000 صورة تقريبًا داخل الخلايا بشكل فردي ، توجد جيناتنا أو تعبئتها على الكروموسومات بدلاً من اللآلئ على عقد.
الجينات
تصنع الجينات من الحمض النووي (DNA) وهو جزيء يتكون من أربعة مواد كيميائية مختلفة تسمى القواعد ، والتي يشار إليها عادة بالأحرف الأولى - A for adenine، T for thymine، G for guanine and C for cytosine. تشكل هذه القواعد الأربعة "الشفرة الوراثية" - وهي نوع من الأبجدية الوراثية.
تتكون الجينات من أجزاء صغيرة من الدنا وهذه الجينات موجودة على الكروموسومات. إذا كنت تفكر في القواعد باعتبارها أبجدية ، يمكن اعتبار الجينات كجمل. كل جملة (أو جينة) تقدم تعليمات محددة لأجسامنا. قد يخبر زوج واحد من الجينات ما هو لون عيوننا في حين أن مجموعة أخرى من الجينات قد تحكي مدى صغر إصبعنا الصغير!
عندما يريد العلماء الإشارة إلى كل جيناتنا معاً ، يسمونها "جينوم".
الكروموسومات
الكروموسومات ، وكذلك الجينات الموجودة عليها ، تأتي في شكل أزواج. لدى البشر ما مجموعه 46 كروموسومات مرتبة في 23 زوجاً. يُطلق على أزواج الكروموسومات السبعة والعشرين الأولى " autosomes " وهي مرقمة من 1 إلى 22 ، من الأكبر إلى الأصغر. يطلق على الزوج 23 " كروموسومات الجنس " ويتكون من X و Y في الذكور واثنين من الكروموسومات X في الإناث. يمكن رؤية الكروموسومات تحت المجهر ، لكن الجينات الفردية الموجودة عليها لا يمكن. الاختبار الذي يسمح بتصور الكروموسومات (وعدها) هو اختبار النمط النووي ،
التثلث الصبغي
معظم الناس لديهم 46 كروموسوم أو 23 زوجا من الكروموسومات. يعاني الأشخاص المصابون بمتلازمة داون من عدد إضافي من 21 كروموسوم لما مجموعه 47 كروموسوم. يطلق على هذه الحالة أيضًا " تثلث الصبغي 21 ". يأتي التثلث الصدري من الكلمة اللاتينية "ثلاثي" والتي تعني ثلاثة و "البعض" الذي يعني الجسم ويشير إلى الكروموسومات. الأشخاص الذين لديهم التثلث الصبغي 21 لديهم ثلاث جثث 21 ، أو ثلاثة عدد 21 كروموسوم.
لأن الكروموسومات هي حزم المعلومات الوراثية وتحتوي على كل جيناتنا أو تعليماتنا ، فإن الأشخاص المصابين بمتلازمة داون لديهم في الواقع ثلاث نسخ من كل الجينات الموجودة على الكروموسوم 21.
تشير التقديرات إلى وجود 400 جينة على الكروموسوم 21. لذا فإن الأشخاص المصابين بمتلازمة داون لديهم 400 تعليمات إضافية. في حين أن وجود تعليمات إضافية يبدو وكأنه شيء جيد ، فهو في الواقع مثل إضافة مكونات إضافية إلى الوصفة. ستظل تحصل على نفس الطبق الأساسي (جسم إنسان) لكن الشكل والوظيفة مختلفان.
بالإضافة إلى التثلث الصبغي 21 ، هناك تفسيرات إنسانية أخرى . متلازمة داون ، أو التثلث الصبغي 21 هو التثلث الصبغي الجسدي الأكثر شيوعًا ، ولكن الأطفال المصابين بالتثلث الصبغي 13 (متلازمة باتو) والتثلث الصبغي 18 (متلازمة إدوارد) قد ينجون أحيانًا من الحمل. متوسط العمر المتوقع للأطفال مع هذه trisomies الأخرى منخفضة بالنسبة لمتلازمة داون.
عادة ما تنتهي حالات الحمل بالتثلث الصبغي 15 و 16 و 22 بالإجهاض. نادرا ما ينظر إلى تثلث الكروموسومات في الكروموسومات الأخرى ، وعادة ما ينتهي في وقت مبكر جدا الإجهاض الحمل قبل إجراء التقييم ممكن.
إن تثلثيات الكروموسومات الجنسية التي تشمل الكروموسومات X و Y هي شائعة إلى حد ما ، على سبيل المثال ، يقدر أن متلازمة كلاينفلتر (XXY) تؤثر على 1 من كل 1000 ذكر.
على النقيض من Trisomies ، فإن بعض التشوهات الصبغية في الأطفال ترجع إلى انخفاض عدد الكروموسومات ، "monosomy". مثال على ذلك هو متلازمة تيرنر التي فيها كروموسوم جنسي واحد مفقود ، 45 X0 أو monosomy X.
أسباب تثلث
تثلث الصبغي لكروموسوم معين هو نتيجة لسوء في الحيوانات المنوية أو البيضة قبل الحمل. عادة ما تصطف الكروموسومات ويتم فصلها بالتساوي أثناء الانقسام. مع تثلث الصبغي ، يذهب كل من الكروموسومات إلى بويضة واحدة ، وذلك عندما يقترن بالحيوانات المنوية (عندما تتحد البويضة والحيوانات المنوية) ، هناك ثلاثة.
لا يوجد أي شيء يمكن لأي شخص فعله لمنع التثلث الصدري ، وليس هناك ما يمكن أن يفعله شخص ما لإثارة التثلث الصدري. هو حدث عرضي يحدث قبل الحمل (في التثلث الكامل) في البويضة أو الحيوانات المنوية. نحن لا نعرف ما الذي يحدث التثلث الصبغي ، على الرغم من أننا نعرف بعض عوامل الخطر التي تزيد من خطر حدوث ذلك.
أنواع التثلث 21
هناك ثلاثة أنواع مختلفة من التثلث الصبغي 21:
التورمي الكامل 21 - التثليث الكامل 21 مسؤول عن حوالي 95 بالمائة من متلازمة داون. كما لوحظ أعلاه ، عندما تصطف الكروموسومات إلى الانقسام (لإنشاء البويضات أو الحيوانات المنوية في عملية تسمى الانقسام الاختزالي) ، بدلاً من اثنين من الكروموسوم الفاصل للانتقال إلى بيض مختلف ، يذهب كلا الكروموسوم إلى بويضة واحدة ولا تذهب أي كروموسومات إلى الأخرى. هذا ما يسمى عدم انفصال.
تزاوج تثلجي 21 - يحدث تثلث تزاوج 21 في حوالي أربعة في المئة من الأطفال الذين يعانون من متلازمة داون. في الإرتباط ، هناك نسختان من الكروموسوم 21 ، لكن مادة إضافية من صبغي ثالث وعشرون (21) مرفقة (محولة إلى) كروموسوم آخر. قد يحدث هذا النوع من متلازمة داون إما قبل الحمل أو بعده ، وهو الشكل الذي قد يتم تمريره أحيانًا (موروثًا).
التثلث الفسيولوجي 21 - الأقل شيوعا لمتلازمة داون ، تحدث متلازمة داون الفسيفسائية عندما يكون لبعض الخلايا فقط نسخة إضافية من الكروموسوم 21. هذا النوع من التثلث يحدث بعد الحمل ، ولكن لا يعرف سبب حدوثه. في حين أن الأشخاص الذين يعانون من تثلث الصبغي الكامل 21 و translocation 21 متشابهين ، يختلف تثلث الصبغي 21 باختلاف عدد الخلايا التي تحتوي على الكروموسوم الإضافي.
هل يمكن أن تكون متلازمة داون موروثة؟
بشكل عام ، متلازمة داون ليست "موروثة" ولكنها قد تنتقل من الوالدين إلى الأطفال الذين يعانون من تريسومي 21 الانتقالي (الذي يمثل حوالي أربعة في المئة من الأشخاص الذين يعانون من متلازمة داون.) في ما يقرب من ثلث الأشخاص الذين يعانون من تثلث الصبغي 21 ، تثلث الصبغي (اثنين من الكروموسوم 21 بالإضافة إلى 21 كروموسوم إضافي موصولة إلى كروموسوم آخر) موروثة من أحد الوالدين ، والمخاطرة بالنسبة لشخص يعاني من تثلث الصبغي (tranlocation) 21 يمر في حالة الطفل يبلغ حوالي 10 إلى 15 في المائة للنساء وثلاثة في المائة للرجال.
ونظرًا لأن تثلث التثلث 21 لا يمثل سوى 4٪ من الأشخاص المصابين بمتلازمة داون ، فإن أقل من 1٪ من الحالات يعتبر وراثيًا.
إذا أصبح الطفل أو البالغ المصاب بمتلازمة داون حاملاً ، فإن خطر متلازمة داون أو عاهات النمو الأخرى في الطفل يتراوح بين 35 و 50 في المائة. نظرًا لأن العديد من الأشخاص المصابين بمتلازمة داون يمكن أن يعيشوا حياة عالية جدًا ، ويختبرون الحب والعلاقات تمامًا مثل أولئك الذين لا يعانون من متلازمة داون ، فإن هذا خطر يجب موازنته مع الفوائد التي يحصل عليها الآباء والأمهات في المستقبل بطريقة مدروسة. ما يقرب من 50 في المئة من النساء مع متلازمة داون قادرون على الحمل.
عوامل الخطر
معظم الآباء الذين لديهم طفل مصاب بمتلازمة داون ليس لديهم أي عوامل خطر معروفة. من المهم أيضا أن نلاحظ أنه ، حتى الآن ، لا توجد عوامل الخطر أو أنماط الحياة البيئية لمتلازمة داون . وبعبارة أخرى ، باستثناء زيادة مع عمر الأم (وما زال معظم النساء اللواتي لديهن أطفال مصابين بمتلازمة داون صغارًا) ، لا يوجد شيء يمكن أن يساعد في التنبؤ أو منع إنجاب طفل مصاب بمتلازمة داون.
متلازمة عمر الأم ومتلازمة داون
في حين يمكن أن تحدث تثلثومية في الأشخاص من أي عمر ، هناك ارتباط بين عمر الأم وفرصة الحصول على طفل مصاب بالتثلث الصدري. الارتباط هو مصطلح علمي بكل بساطة لارتباط. جمعية ليست قضية. هذه نقطة مهمة ، لأن الناس غالباً ما يكونون تحت الاعتقاد الخاطئ بأن عمر الأم يسبب متلازمة داون. هذا ليس صحيحا. نحن لا نعرف ما الذي يسبب حدوث التثلثومية. نحن نعرف ببساطة أنه مع تقدم النساء في العمر ، يزداد خطر الحمل مع التثلث الصدري.
في حين أن هناك صلة بين سن الأمهات وحدوث التثلث الصدري ، فإن معظم الأطفال الذين يعانون من متلازمة داون يولدون لأمهات دون سن الخامسة والثلاثين. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن هناك نساء أصغر سنا لديهن أطفال صغار. في الواقع ، 80 في المائة من الأطفال الذين يولدون بمتلازمة داون يولدون لأصغر من 35 سنة ، ويبلغ متوسط عمر الأم مع متلازمة داون 28 سنة. وعموما ، فإن احتمالية وجود امرأة دون سن الثلاثين تلد طفلا مصابا بمتلازمة داون أقل من 1: 1000. يزداد الخطر مع تقدم المرأة في العمر ، مع وقوع حوالي 1: 112 في سن 40 سنة. ومع ذلك ، لا يزال هذا أقل من واحد في المائة من النساء اللاتي يحملن في سن الأربعين.
يوجد مخطط يُقارن سن الأم مع خطر متلازمة داون ، لكن من المهم أن نحذر النساء قبل النظر إلى هذا المخطط. تأكد من أن تضع في اعتبارك أن الغالبية العظمى من النساء اللاتي يحملن أكثر من 35 سنة لديهن أطفال دون متلازمة داون.
قد تختار بعض النساء فوق سن 35 (أو مع عوامل الخطر الأخرى) أن يكون لديها بزل السليكون لفحص متلازمة داون أو اختبارات ما قبل الولادة الأخرى. إن القرار فيما إذا كان سيتم إجراء هذه الاختبارات أم لا هو أمر شخصي للغاية ، ويجب أن يتم بمساعدة الاستشارات الوراثية. توصي الكلية الأمريكية لأمراض النساء والولادة بإجراء اختبار ما قبل الولادة لجميع متلازمة داون. تفضل بعض النساء إجراء هذا الاختبار من أجل الطمأنة والقدرة على التخطيط للمستقبل ، في حين أن هناك أسباب واضحة وراء اختيار النساء عدم إجراء اختبار ما قبل الولادة أيضًا.
عمر الأب ومتلازمة متلازمة داون
تشير التقديرات إلى أن الكروموسوم الإضافي في متلازمة داون يأتي من الأم أغلب الوقت ومن الأب (الحيوانات المنوية) أربعة بالمائة فقط من الوقت. في حين يرتبط تقدم سن الأم مع خطر متلازمة داون ، فإن الشيء نفسه ليس صحيحًا بالنسبة إلى تقدم العمر الأبوي ، ويرجع ذلك ببساطة إلى حقيقة أن عمر البيض ، ولكن الحيوانات المنوية تصنع باستمرار بحيث تكون عادةً بضعة أسابيع فقط. ومع ذلك ، هناك حالات وراثية أخرى غير متلازمة داون ترتبط بالعمر المتقدم الأبوي ، مثل الوخز المؤلم (dwarfism) ومتلازمة مارفان (Marfan syndrome).
البحث والمستقبل
مع الحديث عن مشروع الجينوم البشري والعلاج الجيني ، طرح الآباء سؤالًا جيدًا: "لماذا لا يمكن استخدام العلاج الجيني لإصلاح الشذوذ الجيني في متلازمة داون؟" للأسف ، لم يكن فهمنا للوراثة موجودًا حتى الآن. ما هو العلاج الجيني قد يكون مفيدًا على الأقل في المستقبل القريب ، هو العمل مع تشوهات الجين المفرد. الحالة التي تسببها أكثر من جين واحد ، ناهيك عن الكروموسوم بأكمله سيكون من الصعب علاجها مع العلاج الجيني. ولذلك يبحث الباحثون عن ما يمكن أن يكون ممكنًا مع الهندسة اللاجينية - علم الوراثة هو حقل ينظر إلى التعبير (المظاهر السريرية) للجينات بدلاً من الجينات نفسها.
ومع ذلك ، فإن إدارة الأطفال الذين يولدون بمتلازمة داون قد تحسنت بشكل كبير في العقود القليلة الماضية.
الحد الأدنى
الخلاصة هي أننا نعرف أن هناك صلة أو ارتباط بين عمر الأم ومخاطر أن يكون لها طفل مصاب بالتثلث الصبغي مثل متلازمة داون ، ولكن لا أحد يعرف السبب المحدد لظاهرة Trisomies.
مصادر:
Dekker، A.، De Deyn، P.، and M. Rots. Epigenetics: The Neglected Key to Lessimize Learning and Memory Disicits in Down Syndrome. علم الأعصاب والمراجعات Biobehavior . 2914. 45: 72-84.
Mentis، A.، Epigenomic Engineering for Down Synrome. علم الأعصاب والمراجعات Biobehavior . 2016. 71: 323-327.