Aneuploidi

Aneuploidy är ett genetiskt tillstånd där en cell eller organisme har ett felaktigt antal andra kromosomer än den typiska eller diploida (2n) uppsättningen kromosomer för arten. Normalt innehåller mänskliga celler 46 kromosomer (23 par), men i aneuploidi kan detta antal förändras, vilket kan leda till olika genetiska störningar och medicinska tillstånd.

Exempel på aneuploidy inkluderar:

1. Downs syndrom (trisomi 21): I detta fall har en person en extra kopia av den 21: e kromosomen, vilket resulterar i olika fysiska och psykiska funktionshinder.
2. Edwards syndrom (trisomi 18): Detta tillstånd är förknippat med en extra kopia av den 18: e kromosomen och leder ofta till allvarliga medicinska problem.
3. Patosyndrom (trisomi X): Kvinnor med detta syndrom har en extra kopia av X-kromosomen, vilket kan orsaka fysiska och psykiska funktionsnedsättningar.
4. KLINEFELTER-syndrom (XXY): Män med detta syndrom har en extra kopia av X-kromosomen, vilket kan orsaka en mängd fysiska och psykologiska förändringar.
5. X Monosomy (Turners syndrom): Flickor med detta syndrom saknar en av de två X-kromosomerna, vilket kan leda till fysiska och psykologiska störningar.

Aneuploidy kan vara resultatet av fel i processerna för meios (sexuell celldelning) eller mitos (atypisk celldelning). Det kan leda till allvarliga medicinska konsekvenser och kräver ofta medicinsk övervakning och intervention.

Aneuploidy och mutation är två olika genetiska fenomen, även om de i vissa fall kan relateras. Här är deras huvudskillnader:

1. Aneuploidy:

   • Definition: Aneuploidy är en genetisk förändring som involverar en förändring i antalet kromosomer i en cell eller organisme, det vill säga närvaron av extra eller saknade kromosomer.
   • Orsak: Aneuploidy är vanligtvis inte resultatet av punktmutationer (substitutioner, infogningar eller borttagningar i nukleotider), utan beror snarare på fel i meios eller mitos under celldelning.

2. Mutation:

   • Definition: En mutation är en förändring i nukleotidsekvensen för DNA som kan inkludera substitutioner, infogningar, borttagningar och andra förändringar i genetisk information.
   • Orsak: Mutationer kan uppstå på grund av olika faktorer, inklusive slumpmässiga fel under DNA-kopiering, kemiska eller fysiska mutagener, exponering för strålning och andra faktorer.

Skillnader:

• Aneuploidy involverar en förändring i antalet kromosomer, medan mutation innebär en förändring i en specifik sekvens av nukleotider i genomet.
• Aneuploidy involverar vanligtvis förändringar som involverar ett stort antal gener, eftersom det påverkar en hel kromosom eller till och med flera kromosomer. Mutationen kan påverka en eller flera gener.
• Aneuploidy kan orsaka flera medicinska problem på en gång eftersom det förändrar hur många gener fungerar. Mutationer kan vara antingen neutrala eller skadliga, beroende på deras plats och konsekvenserna för genfunktion.

Även om de är olika kan vissa typer av aneuploidi orsakas av mutationer i gener som är ansvariga för processer relaterade till celldelning eller kromosomer, vilket kan förvärra de medicinska konsekvenserna av aneuploidi.

Genomisk aneuploidi

Det är en typ av aneuploidi där avvikelser i kromosomantal involverar hela genomet, det vill säga alla kromosomer från en organisme, i motsats till slumpmässiga förändringar i en eller några få kromosomer.

Exempel på genomiska aneuploidier inkluderar:

1. Polyploidi: Detta är ett tillstånd där celler eller organismer har ytterligare uppsättningar av kromosomer. Till exempel betyder triploidy (3N) att ha tre uppsättningar kromosomer istället för två, och tetraploidy (4N) innebär att ha fyra uppsättningar.
2. Autoploidy: I detta fall alla kromosomer av kompletterande uppsättningar av samma art (t.ex. två uppsättningar av kromosomer av samma art).
3. Alloploidy: I detta fall tillhör de extra uppsättningarna av kromosomer olika arter eller underarter.

Genomiska aneuploidier kan vara resultatet av fel i meios (sexuell celldelning) eller från avvikelser i celldeletion. De kan få allvarliga konsekvenser för organismens utveckling och liv och är ofta förknippade med olika medicinska tillstånd och syndrom.

Ett av de mest kända exemplen på genomisk aneuploidi är Downs syndrom (trisomi 21), där en person har en extra kopia av de 21: e kromosomen och totalt 47 kromosomer istället för standard 46. Detta syndrom resulterar i karakteristiska fysiska och mentala egenskaper.

Aneuploidisyndrom

Det är en grupp genetiska syndrom associerade med en förändring i antalet kromosomer i celler eller organismer. Aneuploidi kan resultera i närvaro av extra kromosomer (trisomi) eller saknade kromosomer (monosomi) i celler. Några av de mest kända aneuploidysyndromen inkluderar:

1. Downs syndrom (Trisomi 21): Detta syndrom orsakas av att ha en extra kopia av den 21: e kromosomen. Symtomen inkluderar mental retardering, fysiska egenskaper (såsom ett skrynkligt ansikte), ökad risk för hjärtsjukdomar och andra medicinska problem.
2. Edwards syndrom (Trisomi 18): Detta syndrom orsakas av närvaron av en extra kopia av den 18: e kromosomen. Det åtföljs av allvarliga fysiska och psykiska försämringar och medicinska problem som kan begränsa livslängden kraftigt.
3. PATAU-syndrom (Trisomi 13): Detta syndrom orsakas av närvaron av en extra kopia av den 13: e kromosomen. Det kännetecknas också av allvarliga fysiska och psykiska funktionshinder och en förkortad livslängd.
4. KLINEFELTER-syndrom (xxy): Detta syndrom är associerat med närvaron av en extra X-kromosom hos män (vanligtvis xxy). Symtom kan inkludera försenad sexuell utveckling och andra fysiska och mentala egenskaper.
5. Turnersyndrom (x0): Detta syndrom är associerat med frånvaron av en av X-kromosomerna hos kvinnor (X0). Symtom kan inkludera kort status, onormal könsutveckling och andra medicinska problem.

Dessa aneuploidysyndrom kan orsaka olika medicinska och psykiska störningar och är vanligtvis associerade med förändringar i kromosomantal som är resultatet av fel i celldelningsprocessen under embryonal utveckling.

Orsaker aneuploidier

Aneuploidy, en förändring i antalet kromosomer, kan uppstå på grund av olika genetiska och miljömässiga faktorer. Här är några av de främsta orsakerna till aneuploidi:

1. Fel i meios: Meiosis är en sexuell celldelning som producerar gameter (ägg och spermier). Fel i processerna för meios kan leda till felaktig separering av kromosomer, vilket kan orsaka aneuploidi i gameter.
2. Fel i mitos: Mitos är en typ av celldelning som producerar somatiska celler (inte könsceller). Fel i mitos kan orsaka en förändring i antalet kromosomer i en organisms celler.
3. Miljöexponering: Vissa kemikalier, strålning och andra miljöfaktorer kan öka risken för aneuploidi.
4. Genetiska mutationer: Närvaron av genetiska mutationer eller ärftliga faktorer kan bidra till aneuploidi.
5. Syndrom och ärftliga sjukdomar: Vissa genetiska syndrom såsom Downs syndrom, Edwards-syndrom och andra är associerade med specifika typer av aneuploidi.
6. Mödrarnas ålder: Kvinnor efter 35 års ålder har en ökad risk för aneuploidi hos sina nyfödda, särskilt för Downs syndrom.
7. Infektioner och sjukdomar: Vissa infektioner och sjukdomar, såsom viral hepatit, kan öka risken för aneuploidi.
8. Mediciner: Vissa medicinska läkemedel, såsom kemoterapi, kan också öka risken för aneuploidi.

Olika typer av aneuploidi kan få olika konsekvenser och kan orsaka olika medicinska tillstånd. Risken för aneuploidi kan minskas genom genetisk rådgivning, regelbundna medicinska test och en hälsosam livsstil.

Patogenes

Här är några av de underliggande mekanismerna som kan leda till aneuploidi:

1. Fel i meios: Meios är processen för sexuell celldelning som producerar gameter (ägg och spermier). Fel i meios, såsom felaktig separering av kromosomer under meiotisk uppdelning I eller II, kan resultera i bildning av gameter med fel antal kromosomer.
2. Fel i mitos: Mitos är processen för celldelning som producerar somatiska (icke-sexuella) celler. Fel i mitos kan resultera i en förändring i antalet kromosomer i de nya cellerna. Till exempel kan ett fel i mitos få en cell att få en extra kopia av en kromosom eller förlora en.
3. Nondisjunktion: Nondisjunktion är felaktig separering av kromosomer under celldelning. Det kan förekomma vid antingen meios eller mitos. Till exempel, om kromosomerna inte delar jämnt mellan dotterceller, kan detta leda till aneuploidi.
4. Mekaniska avvikelser: Mekaniska avvikelser under celldelning, såsom kromosomal helicitetsavvikelser eller strukturella avvikelser hos kromosomer, kan orsaka fel i kromosomseparation och leda till aneuploidi.
5. Miljöexponering: Vissa kemikalier, strålning och andra miljöfaktorer kan öka risken för aneuploidi genom att påverka cellulära processer.
6. Mitotiska avvikelser: Mitotiska avvikelser kan involvera avvikelser under somatisk celldelning, vilket kan leda till förändringar i antalet kromosomer i kroppsvävnader.

Mekanismerna för aneuploidi kan vara olika, och deras exakta natur kan bero på de specifika omständigheterna och typen av aneuploidi. Dessa förändringar kan inträffa antingen under fosterutvecklingen eller i kroppens celler vid olika perioder av livet.

Formulär

Det finns flera olika typer av aneuploidy beroende på antalet kromosomer som kan vara extra eller sakna:

1. Trisomi: Detta är närvaron av en extra kopia av en kromosom. Till exempel leder Trisomy 21 till Downs syndrom, där en person har tre kopior av kromosom 21.
2. Monosomi: Detta är ett tillstånd där en kromosom av ett par saknas. Till exempel inträffar Monosomy X (Turners syndrom) när en kvinna saknar en av de två X-kromosomerna.
3. Polyploidy: Detta är närvaron av extra uppsättningar av kromosomer. Till exempel betyder triploidy att ha tre uppsättningar kromosomer istället för standard två.
4. Diploidy med genetiska förändringar: I vissa fall kan det ske förändringar inom kromosomerna eller förändringarna i strukturen hos kromosomerna, som också betraktas som aneuploidi.
5. Hypoploidy: Detta är närvaron av färre kromosomer än normalt. Hypoploidy kan involvera mindre än två uppsättningar kromosomer.
6. Isochromia: Det är ett tillstånd där en av kromosomesen är uppdelade i två lika delar med samma materialkomposition.
7. Triploidy: Det är närvaron av en extra uppsättning kromosomer, vilket resulterar i närvaro av tre kopior av varje kromosom i en cell.

Grupp D-kromosom-aneuploidi hänvisar till närvaron av ett onormalt antal kromosomer i cellerna i en organisme, och denna aneuploidi är associerad med kromosomer som tillhör grupp D (vanligtvis kromosomer 13, 14, 15, 21 och 22). Till exempel kan närvaron av en extra kopia av en av dessa kromosomer (triploidy) eller frånvaron av en av dem (monosomi) vara en form av aneuploidi.

Aneuploidies kan leda till olika genetiska störningar och syndrom såsom Downs syndrom (trisomi 21, kännetecknad av närvaron av en tredje kopia av kromosom 21) eller Patau (trisomi 13) och andra.

Emellertid kan aneuploidi på D-kromosomerna få olika konsekvenser beroende på den specifika kromosomala störningen och de organ som den påverkar. Samråd med en genetiker eller genetiska störningsspecialist är nödvändigt för att göra en exakt diagnos och förstå de möjliga konsekvenserna av aneuploidi, samt för att utveckla behandlings- och stödstrategier.

Grupp C-kromosom-aneuploidi innebär att en person eller organisme har ett onormalt antal kromosomer som tillhör grupp C-kromosomer. Grupp C-kromosomer betyder vanligtvis medelstora kromosomer. Den normala uppsättningen kromosomer för människor inkluderar 46 kromosomer som är uppdelade i 23 par. I aneuploidi kan en av kromosomerna i denna grupp vara antingen extra eller saknad, vilket kan leda till olika genetiska och medicinska problem såsom Downs syndrom (trisomi 21) eller andra genetiska avvikelser. Aneuploidier kan uppstå på grund av fel i processen för celldelning under mitos (för somatisk celler) eller meios (för kimceller).

Grupp E-kromosom-aneuploidi hänvisar till avvikelser i antalet kromosomer som tillhör grupp E i den mänskliga karyotypen. Grupp E inkluderar kromosomer numrerade 4 och 5. Sådana förändringar kan inkludera antingen extra kopior av E-kromosomerna (trisomi 4 eller 5) eller inga kopior (monosomi 4 eller 5).

Exempel på aneuploidi på grupp E-kromosomer:

1. Trisomi 4: Detta är ett tillstånd där en person har en extra kopia av den fjärde kromosomen, det vill säga 47 kromosomer istället för standard 46. Denna trisomi kan få olika medicinska konsekvenser och kan påverka utvecklingen av kroppen.
2. Trisomy5: Liksom med trisomi 4 är trisomi 5 associerad med närvaron av en extra kopia av den femte kromosomen. Detta tillstånd kan orsaka medicinska problem och kan ha olika manifestationer.
3. Monosomy4: Monosomy 4 är ett tillstånd där en av de fjärde kromosomerna saknas. Det är ett sällsynt tillstånd och kan också få medicinska konsekvenser.
4. Monosomy5: Monosomy 5 betyder att en av den femte kromosomen saknas. Det är också ett sällsynt tillstånd och kan få olika medicinska konsekvenser.

E kromosom-aneuploidi, liksom andra former av aneuploidi, kan orsaka olika medicinska tillstånd och syndrom, beroende på naturen och exakta platsen för förändringarna i kromosomerna. Diagnos av sådana tillstånd åstadkoms vanligtvis genom cytogenetiska tekniker och genetisk analys.

Diagnostik aneuploidier

Diagnos av aneuploidi, förändringar i antalet kromosomer, görs genom olika metoder och tester. Här är några av de vanligaste metoderna för att diagnostisera aneuploidi:

1. Amniocentes: Detta är en invasiv procedur där en nål används för att ta ett prov av fostervatten från amniotiska membranen. Detta prov innehåller fosterceller som kan analyseras cytogenetiskt för att bestämma närvaron av aneuploidi.
2. Chorionic Biopsy (CB): Detta är också en invasiv procedur där ett prov av korionisk villi (placenta vävnad) tas för cytogenetisk analys. En korionisk biopsi kan göras tidigare under graviditeten än amniocentes.
3. Icke-invasiv prenatal testning (NIPT): Denna metod kan upptäcka närvaron av aneuploidi såväl som andra fostergenetiska avvikelser genom ett blodtest för moder. NIPT utförs vanligtvis efter den 10: e veckan av graviditeten och har en låg falsk positiv hastighet.
4. Ultraljud: Ultraljud kan användas för att upptäcka vissa tecken på aneuploidi, såsom ökad tjocklek på livmoderhalsvillerna eller fysiska egenskaperna hos fostret som kan höja misstanken om en abnormitet.
5. Genetisk analys: Cytogenetisk analys (studien av kromosomer) och molekylär genetisk analys kan användas för att exakt bestämma arten av aneuploidi och fastställa typen av kromosomala förändringar.

Valet av hur man diagnostiserar aneuploidi kan bero på många faktorer, inklusive graviditetsålder, medicinska tillstånd, risk för avvikelser och föräldra önskemål. Beslutet att diagnostisera och välja en metod fattas vanligtvis i samband med en gynekolog och en genetiker.

Differentiell diagnos

Polyploidi och aneuploidy är två olika typer av förändringar i antalet kromosomer i celler eller organismer. Här är deras huvudskillnader:

1. Polyploidi:

   • Definition: Polyploidy innebär att ha ytterligare uppsättningar av kompletta uppsättningar kromosomer. Till exempel kan polyploida organismer ha två, tre eller mer kompletta uppsättningar av kromosomer.
   • Exempel: Exempel på polyploida organismer är vissa växter (t.ex. vete, bombardemang) och vissa djurarter (t.ex. lax).
   • Implikationer: Polyploidi kan vara stabila och till och med positiva för överlevnaden av en organisme, eftersom extra kopior av kromosomer kan ge stabilitet och mångfald för en art.

2. Aneuploidy:

   • Definition: Aneuploidy innebär att ha fel antal kromosomer, inklusive extra eller saknade kromosomer i cellerna i en organisme.
   • Exempel: Exempel på aneuploidy inkluderar Downs syndrom (trisomi 21, när det finns en extra 21: e kromosom), Edwards-syndrom (trisomi 18) och andra genetiska syndrom som involverar förändringar i antalet kromosomer.
   • Konsekvenser: Aneuploidy är ofta förknippade med allvarliga medicinska problem och kan orsaka en mängd fysiska och mentala avvikelser, liksom andra tillstånd.

Så den största skillnaden mellan polyploidi och aneuploidi är att polyploidi involverar extra uppsättningar av kompletta uppsättningar av kromosomer, medan aneuploidi involverar en förändring i antalet kromosomer i celler eller organismer, men utan fullständiga uppsättningar av extra kromosomer.