Cromosomi, tipi di trisomia, ereditarietà e sindrome di Down
La sindrome di Down è causata da un cromosoma numero 21 in più, ma cosa significa veramente? Cosa causa un cromosoma in più? La sindrome di Down può essere ereditata? Per capire veramente cosa causa la sindrome di Down, è necessario avere una conoscenza approfondita di cosa sono i cromosomi e cosa fanno. Comprendere la genetica della sindrome di Down è impegnativo, ma dedicare del tempo a digerire queste informazioni può essere rassicurante per i futuri genitori che hanno preoccupazioni durante la gravidanza e per i genitori che hanno un bambino con sindrome di Down che si stanno ponendo questa domanda difficile: "Perché?"
Capire la genetica
Pacchetti di informazioni genetiche
Il modo più semplice per pensare ai cromosomi è come un pacchetto di informazioni genetiche. Il corpo umano è costituito da tutti i diversi tipi di cellule e all'interno di ciascuna di queste cellule, nel nucleo, ci sono i nostri geni. I geni sono le unità dell'eredità che vengono trasmesse da una generazione all'altra. Si trovano in ogni cellula del nostro corpo e forniscono le istruzioni per ogni struttura e funzione del nostro corpo. Gli umani hanno circa 25.000 geni diversi. Piuttosto che avere tutti e 25.000 rimbalzare all'interno delle cellule individualmente, i nostri geni sono localizzati o impacchettati sui cromosomi piuttosto che come perle su una collana.
geni
I geni sono fatti di DNA che è una molecola composta da quattro diverse sostanze chimiche chiamate basi, che sono solitamente indicate con le loro iniziali: A per adenina, T per timina, G per guanina e C per citosina. Queste 4 basi costituiscono il "codice genetico", una sorta di alfabeto ereditario.
I geni sono costituiti da piccole sezioni di DNA e questi geni si trovano sui cromosomi. Se pensi alle basi come ad un alfabeto, i geni possono essere pensati come frasi. Ogni frase (o gene) fornisce un'istruzione specifica per i nostri corpi. Una coppia di geni potrebbe dire di che colore saranno i nostri occhi mentre un'altra combinazione di geni potrebbe dire quanto piccolo dovrebbe essere il nostro mignolo!
Quando gli scienziati vogliono fare riferimento a tutti i nostri geni insieme, lo chiamano un "genoma".
cromosomi
I cromosomi, così come i geni che si trovano su di loro, vengono in coppia. Gli esseri umani hanno un totale di 46 cromosomi disposti in 23 coppie. Le prime 22 paia di cromosomi sono chiamate " autosomi " e sono numerate da 1 a 22, dalla più grande alla più piccola. La ventitreesima coppia è chiamata " cromosomi sessuali " e consiste in una X e una Y nei maschi e due cromosomi X nelle femmine. I cromosomi possono essere visti al microscopio ma i singoli geni localizzati su di essi non possono. Il test che consente la visualizzazione (e il conteggio) dei cromosomi è un test del cariotipo ,
Trisomia
La maggior parte delle persone ha 46 cromosomi o 23 paia di cromosomi. Le persone con sindrome di Down hanno un cromosoma numero 21 in più per un totale di 47 cromosomi. Questa condizione è anche chiamata " Trisomia 21 ". La trisomia deriva dalla parola latina "tri" che significa tre e "alcuni" che significa corpo e si riferisce ai cromosomi. Le persone con trisomia 21 hanno tre corpi 21 o tre cromosomi 21.
Poiché i cromosomi sono i pacchetti di informazioni genetiche e contengono tutti i nostri geni o istruzioni, le persone con sindrome di Down hanno in realtà tre copie di tutti i geni localizzati sul cromosoma 21.
Si stima che ci siano 400 geni sul cromosoma 21. Quindi, in pratica, le persone con sindrome di Down hanno 400 istruzioni extra. Anche se avere istruzioni aggiuntive suona come dovrebbe essere una buona cosa, in realtà è come aggiungere ingredienti extra a una ricetta. Avrai comunque lo stesso piatto base (un corpo umano) ma la forma e la funzione sono diverse.
Oltre alla trisomia 21, ci sono altre trisomie umane . La sindrome di Down o trisomia 21 è la trisomia autosomica più comune, ma i bambini con trisomia 13 (sindrome di Patau) e trisomia 18 (sindrome di Edward) possono talvolta sopravvivere alla gravidanza. L'aspettativa di vita per i bambini con queste altre trisomie è bassa rispetto alla sindrome di Down.
Le gravidanze con trisomia 15, 16 e 22 di solito terminano in aborto. Le trisomie negli altri cromosomi si osservano raramente e di solito finiscono in aborti spontanei molto precoci prima che sia possibile una valutazione.
La trisomia dei cromosomi sessuali che coinvolge i cromosomi X e Y è abbastanza comune, ad esempio, si stima che la sindrome di Klinefelter (XXY) colpisca 1 su 1000 maschi.
A differenza delle trisomie, alcune anomalie cromosomiche nei bambini sono dovute a un numero ridotto di cromosomi, una "monosomia". Un esempio è la sindrome di Turner in cui manca un cromosoma sessuale, 45 X0 o monosomia X.
Cause della trisomia
La trisomia per un cromosoma specifico è il risultato di una suddivisione dello sperma o dell'uovo prima del concepimento. Di solito i cromosomi si allineano e vengono separati uniformemente durante la divisione. Con i trisomie, entrambi i cromosomi vanno a un uovo, quindi, quando combinato con lo sperma (quando l'uovo e lo sperma si uniscono), ce ne sono tre.
Non c'è assolutamente nulla che qualcuno possa fare per prevenire una trisomia, e non c'è nulla che qualcuno possa fare per causare una trisomia. È un evento accidentale che accade prima del concepimento (in completa trisomia) nell'uovo o nello sperma. Non sappiamo cosa causi una trisomia, sebbene conosciamo alcuni fattori di rischio che aumentano il rischio che ciò accada.
Tipi di trisomia 21
Esistono tre diversi tipi di trisomia 21:
Trisomia completa 21 - La trisomia completa 21 è responsabile di circa il 95 percento della sindrome di Down. Come notato sopra, quando i cromosomi si allineano per dividere (per creare uova o sperma in un processo chiamato meiosi), invece dei due cromosomi che separano per andare a uova diverse, entrambi i cromosomi vanno a un uovo e nessun cromosoma va all'altro. Questo è chiamato non-disgiunzione.
Traslocazione Trisomia 21 - La trasfezione della trisomia 21 si verifica in circa il 4% dei bambini con sindrome di Down. In una traslocazione ci sono due copie del cromosoma 21, ma il materiale extra di un terzo 21 ° cromosoma è collegato (traslocato in) ad un altro cromosoma. Questo tipo di sindrome di Down può verificarsi prima o dopo il concepimento ed è la forma che a volte può essere trasmessa (ereditata).
Mosaico Trisomia 21 - Il meno comune per la sindrome di Down, la sindrome di Down mosaico si verifica quando solo alcune cellule hanno una copia extra del cromosoma 21. Questa forma di trisomia si verifica dopo il concepimento, ma non è noto il motivo per cui si verifica. Mentre le persone con trisomia 21 completa e traslocazione 21 sono simili, la trisomia 21 a mosaico varia a seconda del numero di cellule che hanno il cromosoma in eccesso.
La sindrome di Down può essere ereditata?
In generale, la sindrome di Down non è "ereditata", ma può essere trasmessa da genitori a bambini con trisomia 21 (che rappresenta circa il 4% delle persone con sindrome di Down). Circa un terzo delle persone con trisomia 21, la trisomia (due cromosomi 21, più materiale cromosomico in più attaccato ad un altro cromosoma) è ereditato da un genitore.Il rischio per chi ha una trisomia 21 di traslocazione che passa alla condizione di un bambino è circa del 10-15% per le donne e del 3% per gli uomini.
Poiché la trisomia 21 di traslocazione rappresenta solo il 4% circa delle persone con sindrome di Down, meno dell'uno percento dei casi sarebbe considerato ereditario.
Se un bambino o un adulto con sindrome di Down rimane incinta, il rischio di sindrome di Down o di altre disabilità dello sviluppo nel bambino è tra il 35 e il 50%. Dal momento che molte persone affette da sindrome di Down possono condurre una vita ad alto funzionamento e sperimentare l'amore e le relazioni proprio come quelli senza sindrome di Down, questo è un rischio che deve essere valutato in modo ponderato rispetto ai futuri genitori. Circa il 50% delle donne con sindrome di Down è in grado di rimanere incinta.
Fattori di rischio
La maggior parte dei genitori che hanno un figlio con sindrome di Down non hanno fattori di rischio noti. È anche importante notare che, ad oggi, non ci sono fattori di rischio ambientali o di stile di vita per la sindrome di Down . In altre parole, ad eccezione di un aumento con l'età della madre (e ancora la maggior parte delle donne che hanno bambini con sindrome di Down sono giovani) non c'è nulla che possa aiutare a prevedere o prevenire l'avere un bambino con sindrome di Down.
Rischio di Sindrome di età materna e di Down
Mentre le trisomie possono manifestarsi in persone di qualsiasi età, esiste un'associazione tra l'età di una madre e la possibilità di avere un bambino con una trisomia. Un'associazione è semplicemente un termine scientifico per un collegamento. Un'associazione non è una causa. Questo è un punto importante, perché le persone sono spesso convinte erroneamente che l'età materna causa la sindrome di Down. Questo non è vero. Non sappiamo cosa causerà la trisomia. Semplicemente sappiamo che quando le donne invecchiano, aumenta il rischio di avere una gravidanza con una trisomia.
Mentre esiste un legame tra l'età materna e l'insorgenza di trisomie, la maggior parte dei bambini affetti da sindrome di Down sono nati da madri con meno di 35 anni. Ciò è dovuto al fatto che ci sono molte più giovani donne che hanno bambini. Infatti, l'80 per cento dei bambini nati con sindrome di Down sono nati da donne di età inferiore ai 35 anni e l'età media di una madre di un bambino con sindrome di Down è di 28 anni. Complessivamente, la probabilità che una donna di età inferiore ai 30 anni dia alla luce un figlio con sindrome di Down è inferiore a 1: 1000. Il rischio aumenta man mano che una donna invecchia, con un'incidenza di circa 1: 112 a 40 anni. Tuttavia, questo è ancora meno dell'uno per cento delle donne che hanno una gravidanza a 40 anni.
È disponibile una tabella che mette a confronto l'età della madre con il rischio di sindrome di Down, ma è importante mettere in guardia le donne prima di esaminare questo grafico. Assicurati di tenere presente che la stragrande maggioranza delle donne che hanno una gravidanza di età superiore ai 35 anni hanno bambini senza sindrome di Down.
Alcune donne di età superiore ai 35 anni (o con altri fattori di rischio) possono scegliere di avere un'amniocentesi per lo screening della sindrome di Down o di altri test prenatali. La decisione di sottoporsi o meno a questi test è molto personale e dovrebbe essere presa con l'assistenza della consulenza genetica. L'American College of Obstetrics and Gynecology raccomanda che a tutte le donne venga offerto un test prenatale per la sindrome di Down. Alcune donne preferiscono fare questo test sia per rassicurazione che per avere la capacità di pianificare in anticipo, mentre ci sono chiaramente motivi per cui le donne scelgono di non fare anche test prenatali.
Rischio di sindrome di età paterna e sindrome di Down
Si stima che il cromosoma in più nella sindrome di Down provenga dalla madre per la maggior parte del tempo e dal padre (sperma) solo il 4% delle volte. Mentre l'avanzare dell'età materna è correlata al rischio di sindrome di Down, lo stesso non è vero per l'avanzare dell'età paterna semplicemente per il fatto che le uova invecchiano, ma gli spermatozoi vengono fatti continuamente in modo tale che di solito hanno solo poche settimane. Ci sono, tuttavia, condizioni genetiche diverse dalla sindrome di Down, che sono collegate con l'età paterna avanzata, come l' acondroplasia (nanismo) e la sindrome di Marfan.
Ricerca e futuro
Con il discorso sul Progetto Genoma Umano e la terapia genica i genitori hanno posto una bella domanda: "Perché la terapia genica non può essere utilizzata per riparare l'anormalità genetica nella sindrome di Down?" Sfortunatamente, la nostra comprensione della genetica non esiste ancora. Quale terapia genetica può essere utile con almeno nel prossimo futuro, sta lavorando con anomalie dei singoli geni. La condizione causata da più di un gene, per non parlare di un intero cromosoma sarebbe difficile da trattare con la terapia genica. I ricercatori stanno quindi esaminando ciò che potrebbe essere possibile con l'ingegneria epigenetica: l'epigenetica è un campo che esamina l'espressione (manifestazioni cliniche) dei geni piuttosto che i geni stessi.
Detto questo, la gestione dei bambini nati con la sindrome di Down è migliorata notevolmente negli ultimi decenni.
Linea di fondo
La conclusione è che sappiamo che esiste un legame o un'associazione tra l'età di una madre e il rischio di avere un bambino con una trisomia come la sindrome di Down, ma nessuno conosce la causa specifica della trisomia.
fonti:
Dekker, A., De Deyn, P. e M. Rots. Epigenetica: la chiave trascurata per ridurre al minimo l'apprendimento e i deficit di memoria nella sindrome di Down. Neuroscienze e recensioni bio-comportamentali . 2914. 45: 72-84.
Mentis, A., Epigenomic Engineering for Down Synrome. Neuroscienze e recensioni bio-comportamentali . 2016. 71: 323-327.