Механизмы возникновения (Этиология)
Основной причиной развития синдрома Дауна является появление третьей копии генов 21-й хромосомы (трисомия). Выделяют два главных механизма формирования данной аномалии:
- Нерасхождение хромосом
Происходит в процессе гаметогенеза (во время мейоза) или на самых ранних стадиях дробления зиготы. При этом формируется кариотип 47, 21+. Это наиболее частый классический вариант патологии.
- Транслокационный вариант
В данном случае к геному добавляется не вся хромосома, а только часть 21-й хромосомы, которая физически соединяется с другой хромосомой. Возможны следующие варианты транслокации:
- На гомологичную 21-ю хромосому.
- На негомологичную 15-ю хромосому.
Фенотип и клиническая картина
Пациенты с Morbus Down имеют низкий рост и характерный внешний вид, который сочетается с неврологическим дефицитом.
- Голова и лицо: Маленькая круглая голова с плоским затылком. Лицо выглядит плоским, разрез глаз — косой. Нос обычно короткий, переносица уплощена.
- Ротовая полость: Рот часто полуоткрыт, язык утолщен и отличается малой подвижностью (неповоротлив).
- Ко конечности: Пальцы на кистях и стопах укорочены, характерно искривление мизинцев.
- Неврология и психика: Отмечается выраженная гипотония (резко сниженный мышечный тонус), из-за чего больные вялые и неуклюжие. Умственная отсталость выражена очень резко, страдает развитие речи.
Генетическая карта 21-й хромосомы
Дополнительная копия 21-й хромосомы приводит к увеличению дозы специфических генов. Согласно биохимической гипотезе, именно увеличенная доза гена фермента супероксиддисмутазы (защищающего клетки от свободных радикалов) может лежать в основе умственной отсталости.
Ключевые гены, ответственные за симптоматику, локализованы на 21-й хромосоме:
| Гены | Название / Функция | За что отвечают при синдроме |
|---|---|---|
| APP | Ген предшественника амилоидного белка | Выраженные трудности при обучении |
| SOD | Ген супероксиддисмутазы | Выраженные трудности при обучении, защита от радикалов |
| GART | Ген синтетического пуринового белка | Фенотипические признаки (лицо, сердце) |
| ETS | Онкоген | Фенотипические признаки (лицо, сердце) |
| CRYA1 | Ген альфа-кристаллина | Фенотипические признаки (лицо, сердце) |
Экспериментальная генная терапия in vitro
Современные исследования (например, группы Д. Лоренса в США) направлены на блокировку «лишней» хромосомы на клеточном уровне.
Для этого используется ген XIST. В норме этот ген локализуется на X-хромосоме и отвечает за естественную компактизацию (инактивацию) одной из половых хромосом у женщин. При экспериментальном введении гена XIST в одну из 21-х хромосом удается добиться успешной инактивации этой дополнительной хромосомы in vitro.
Для запоминания генов 21-й хромосомы: «Трудности в учебе» связаны с ферментами и белками мозга (APP, SOD). «Внешность и сердце» зависят от пуринов, онкогенов и кристаллинов (GART, ETS, CRYA1).
Вопросы с занятий и экзамена
Влияет ли возраст матери на вероятность рождения ребенка с синдромом Дауна?
Да, опасность резко увеличивается с возрастом. После 35–37 лет риск достигает 1%, а у матерей старше 40 лет он в 20 раз выше, чем у женщин до 30 лет.
Почему раньше пациенты с этой патологией часто погибали в раннем возрасте?
В прошлом отмечалась высокая смертность из-за повышенной восприимчивости к инфекциям. С началом эры антибиотиков прогноз значительно улучшился.
В чем суть транслокационной формы синдрома?
При транслокации лишней является не целая 21-я хромосома, а лишь ее часть, которая прикрепилась к другой хромосоме (например, к 15-й или к гомологичной 21-й).
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы нерасхождения хромосом в мейозе и на стадиях дробления зиготы
- Роль гена XIST в компактизации хромосом и тельце Барра
- Биохимия фермента супероксиддисмутазы (SOD) и окислительный стресс
- Механизмы участия генов GART, ETS и CRYA1 в формировании пороков сердца
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Синдром Дауна» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Медицинская генетика»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.