Хромосомные болезни. Этиология, классификация, патогенез, клинические проявления

Хромосомные болезни – это большая группа врожденных наследственных болезней, занимающих одно из ведущих мест в структуре наследственной патологии человека. Как правило, при хромосомных болезнях нарушаются сбалансированность набора генов и строгая детерминированность нормального развития организма. Это приводит к внутриутробной гибели эмбрионов и плодов, появлению врожденных пороков развития и других элементов клинической картины хромосомных болезней. Этиологическими факторами хромосомной патологии являются все виды хромосомных мутаций и некоторые геномные мутации.

Хромосомные мутации – это структурные изменения отдельных хромосом. В хромосомную мутацию вовлекается большое число (от десятков до нескольких сотен) генов, что приводит к изменению нормального диплоидного набора. Различают две большие группы хромосомных мутаций: внутрихромосомные и межхромосомные. Отдельно выделяют изохромосомы и ring-хромосомы (рис. 3).

Рисунок 3. Виды хромосомных мутаций

Внутрихромосомные мутации – это аберрации в пределах одной хромосомы. К ним относятся:

- делеция – утрата одного из участков хромосомы, внутреннего или терминального;

- инверсия – встраивание на прежнее место участка хромосомы после поворота его на 180°;

- дупликация – удвоение какого-либо участка хромосомы;

Межхромосомные мутации (мутации перестройки, или транслокации) представляют собой обмен фрагментами между негомологичными хромосомами. К ним относятся:

- реципрокная транслокация (две хромосомы обмениваются своими фрагментами);

- нереципрокная транслокация (франгмент одной хромосомы транспортируется на другую);

- «центрическое слияние» – робертсоновская транслокация (соединение двух акроцентрических хромосом в районе их центромер с потерей коротких плеч).

Изохромосомы представляют собой аберрантные моноцентрические хромосомы с двумя генетически идентичными плечами. Они образуются в результате поперечного разрыва хроматид через центромеры.

Ring-хромосомы – это хромосомы, образованные в результате разрывов коротких и длинных хромосомных плеч, утраты терминальных участков с последующим замыканием их в кольцо.

Что касается геномных мутаций, то у человека обнаружено только два их типа: полиплоидии и анеуплоидии.

Полиплоидия– увеличение числа наборов хромосом, кратное гаплоидному (3n, 4n, 5n и т.д.) Причиной этих нарушений являются двойное оплодотворение и отсутствие первого мейотического деления. Тетраплоидии (92, ХХХХ) приводят к развитию хромосомной болезни. Триплоидии (69, ХХХ – девочка или 69, ХУУ – мальчик) приводят к прерыванию беременности (репродуктивная потеря) и являются летальными состояниями.

Анеуплоидия – изменение (уменьшение (моносомия) или увеличение (трисомия, полисомия)) числа хромосом в диплоидном наборе (2n+ 1, 2n-1 и т.д.). Причина этих нарушений связана с нерасхождением хромосом при делении или их «анафазное отставание». Из всех вариантов анеуплоидий встречаются только трисомии по аутосомам (синдром Дауна, синдром Патау, синдром Эдвардса и др.), полисомии по половым хромосомам (три-, тетра- и пентасомии), а из моносомий встречается только моносомия Х (синдром Шерешевского-Тернера). В основе классификации хромосомной патологии лежат три основных принципа, которые позволяют точно охарактеризовать форму хромосомной патологии у обследуемого индивида, а также ее варианты.

Характеристика хромосомной или геномной мутации (этиологический принцип): полиплоидии (тетраплоидии и триплоидии); анеуплоидии (недостаток (полная или частичная моносомия) или избыток (три- или полисомия) хромосомного материала по аутосомам или половым хромосомам).

Определение типа клеток, в которых возникла мутация (в гаметах или зиготе): гаметические (вызывают полные формы хромосомных болезней); соматические (развивается организм с клетками разной хромосомной конституции – мозаицизм).

Выявление поколения, в котором возникла мутация: спорадические хромосомные болезни (возникают вновь в гаметах здоровых родителей); наследуемые (семейные) хромосомные болезни.

Патогенез хромосомных болезней, несмотря на хорошую изученность клиники и цитогенетики, даже в общих чертах остается открытым. Ключевое звено в развитии хромосомной болезни ни при одной форме не выявлено. Основным звеном патогенеза хромосомных заболеваний считается несбалансированность генотипа в результате геномных и хромосомных мутаций, что проявляется внутриутробной гибелью эмбрионов и плодов, развитием специфических синдромов, проявляющихся нарушениями физического и психического здоровья.

Изменение числа половых хромосом может возникать в результате нарушения расхождения как в первом, так и во втором делении мейоза. Нарушение расхождения в первом делении приводит к образованию аномальных гамет: у женщин – ХХ и 0 (в последнем случае яйцеклетка не содержит половых хромосом); у мужчин – ХУ и 0. При слиянии гамет во время оплодотворения возникают количественные нарушения половых хромосом (табл. 3).

Таблица 3

Нарушения половых хромосом, обусловленных изменением их количества

Отец Мать	У	Х	ХУ
Х	ХУ норма	ХХ норма	ХХУ*	Х0**
ХХ	ХХУ*	ХХХ	ХХХУ*	ХХ норма?
	У0 летальность	Х0 летальность	ХУ летальность	летальность

* - синдром Клайнфельтера.

** - синдром Шерешевского-Тернера.

Синдром Шерешевского-Тернера (моносомия Х-хромосомы).Это единственная форма моносомии у человека, которая может быть выявлена у живорожденных. Популяционнаячастота – 1:3000 ново­рожденных девочек. Кроме простой моносомии по X-хромосоме (45,ХО), составляющей 50%, встречаются мозаичные формы, делеции длинного и короткого плеча X-хромосомы, изо-Х-хромосомы, а также кольцевые X-хромосомы.

Клинические проявления. Ребенок с данным синдромом рождается только в случае утраты отцовской Х-хромосомы, при утрате материнской – эмбрион погибает на ранних этапах развития. Синдром проявляется в трех направлениях: 1) гипогонадизм – недоразвитие половых органов и вторичных половых признаков (гипоплазия матки, первичная аменорея, недоразвитие молочных желез и др.); 2) врожденные пороки развития (сердца и почек); 3) низкий рост (1м 30см – 1м 50 см). Внешний вид больных имеет характерные симптомы: короткая шея с избытком кожи и крыловидными складками, лимфатический отек стоп, голеней, кистей рук и предплечий.

Синдром полисомии Х-хромосомы(синдром «суперженщины»).Популяционная частота – 1:1000 новорожденных девочек. Цитогенетически выявляются формы 47,ХХХ; 48,ХХХХ и 49,ХХХХХ.

Клинические проявления. Женщины с кариотипом 47,ХХХ в полной или мозаичной форме в основном имеют нормальное физическое и психическое развитие, интеллект - в пределах нижней границы нормы. Как правило, не отмечается отклонений в половом развитии, характерна нормальная плодовитость. С увеличением числа X-хромосом нарастает степень отклонений от нормы. У женщин с тетра- и пентасомией X описаны отклонения в умственном развитии, аномалии скелета и половых органов. Они имеют высокий рост, телосложение по мужскому типу, челюстно-лицевые дисплазии (эпикант, гипертелоризм, готическое небо), нарушения менструального цикла, бесплодие, преждевременный климакс, снижение интеллекта различных степеней (2/3 больных), нередки психические заболевания (шизофрения, маниакально-депрессивный психоз) эпилепсия.

Синдром Клайнфельтера. Популяционная частота – 2-2,5:1000 мальчиков. Цитогенетические варианты синдрома могут быть различны: 47,XXY; 48,XXXY; 49,XXXXY и др. Чаще встречается вариант 47,XXY. Отмечены как полные, так и мозаичные формы.

Клинические проявления. Больные высокого роста с непропорционально длинными конечностями, выраженной гинекомастией и оволосением по женскому типу. В детстве отличаются хрупким телосложением, а после 40 лет страдают ожирением. Важными диагностическими признаками являются гипогонадизм, гипогенитализм, бесплодие. Коэффициент интеллекта ниже 80 (чем больше в кариотипе добавочных хромосом, тем более выражено отклонение от нормы).

Синдром полисомии Y-хромосомы(синдром «супермужчины»). Популяционная частота – 1:1000 мальчиков. Цитогенетически отмечены полные и мозаичные формы.

Клинические проявления. Большинство индивидов по физическому и умственному развитию не отличается от здоровых мужчин. Заметных отклонений ни в половом развитии, ни в гормональном статусе, ни в плодовитости у большинства ХУУ-индивидов нет. В 30-40% случаев отмечаются определенные симптомы – грубые черты лица, выступающие надбровные дуги и переносица, увеличенная нижняя челюсть, высокое небо, аномальный рост зубов, большие ушные раковины, деформация коленных и локтевых суставов. Интеллект или негрубо снижен, или в норме. Характерны эмоционально-волевые нарушения: склонность к агрессивным и даже криминальным поступкам. Продолжительность жизни не отличается от среднепопуляционной.