Аберрантные комплексы половых хромосом и хромосомные болезни

Для более ясного понимания природы и механизма возникновения хромосомных болезней у человека полезно еще раз вернуться к табл. 2. В ней представлены ненормальные половые типы дрозофилы, возникающие в результате первичного нерасхождения Х-хромосом у нормальной самки ХХ + АА. Один из этих типов, ОУ + АА, нежизнеспособен, три других развиваются, но характеризуются рядом особенностей, по которым они резко отличаются от нормальных самок и самцов.

В течение последнего десятилетия у человека выявлены те же самые исключительные половые типы, кроме комплекса ОУ + АА, который и здесь оказался нежизнеспособным. Хромосомные комплексы аберрантных типов могут в точности соответствовать приведенным в табл. 2, но могут быть еще более усложнены вторичным нерасхождением хромосом в овогенезе и сперматогенезе с последующим оплодотворением исключительных яиц такими же исключительными сперматозоидами. В результате возникает большое разнообразие половых типов у человека, примеры которых приведены в табл. 5 (ср. табл. 4).

В табл. 5, кроме хромосомных комплексов нормальных женщины и мужчины, приведены хромосомные комплексы некоторых аберрантных типов с нарушенным соотношением половых хромосом и аутосом. Эти немногие типы взяты в качестве примеров потому, что с интересующей нас точки зрения они изучены лучше других. В действительности их описано очень много, но нам нет необходимости рассматривать все; заинтересованные читатели могут найти их описание в специальных источниках но этому вопросу.

^*(Плюс излишняя, 21-я, хромосома (трисомия по 21-й хромосоме).)

Из табл. 5 прежде всего видно, что состав половых хромосом нормальных мужчины и женщины в точности соответствует таковому нормальных самцов и самок дрозофилы: и здесь и там сочетание Х- и У-хромосом определяет мужской пол, сочетание двух Х-хромосом - пол женский.

Однако, коль скоро нормальные комплексы половых хромосом нарушены в ту или другую сторону, возникают исключительные половые типы с глубокими изменениями внешнего облика, половых органов, вторичнополовых признаков и других морфологических и гормональных особенностей.

В процессе детального обследования исключительных половых типов у человека было найдено, что каждый такой тип характеризуется определенным комплексом морфологических и анатомических признаков, по которым опытный врач может отличить их друг от друга иногда еще в родильном доме. Совокупность особенностей, характерных для того или иного аберрантного типа, для краткости обозначают одним словом - синдром (по-русски означает сопутствующие, идущие вместе) с прибавлением фамилии того автора, который первым систематизировал и описал данный синдром. Ниже дается описание тех клинических признаков, которые являются характерными для синдромов, включенных в табл. 5.

Синдром Тернера. Женщины. Низкий рост, короткая шея, медленное половое развитие и бесплодие; наружные половые органы сформированы по женскому типу, яичники представлены фиброзными тяжами, матка недоразвита, месячные отсутствуют; широкая щитоподобная грудная клетка с широко расставленными втянутыми сосками и недоразвитыми молочными железами; низкое расположение ушных раковин, старческое лицо; широкая кожная складка (pterigium colli), идущая от затылка к надплечыо. Иногда наблюдается сужение аорты (у места впадения левой подключичной артерии), что приводит к резкому повышению давления в сосудах верхней части тела. Телец Барра нет. Частота рождения - в одном случае на 5000 новорожденных девочек.

Синдром Клайнфелътера. Мужчины. Астеническое сложение, высокий рост за счет удлинения нижних конечностей; наружные половые органы сформированы по мужскому типу, семенники недоразвиты, склерозирующая дегенерация семенных канальцев, бесплодие; в большинстве случаев наблюдается развитие молочных желез, слабо выраженное оволосение, вялость, инертность, умственная отсталость. Тельца Барра есть. Частота рождений - в одном случае на 400 - 600 новорожденных мальчиков.

Синдром трисомии-Х, тетрасомии-Х и пентасомии-Х. Женщины соответственно с одной (ХХХ + АА), двумя (ХХХХ + АА) и даже тремя (ХХХХХ + АА) избыточными Х-хромосомами и таким же числом телец Барра (табл. 5). Эта неоднородная группа больных изучена недостаточно. Известно лишь, что у некоторых женщин-три- сомиков наблюдается недоразвитие яичников и матки, приводящее к бесплодию; многие же из них плодовиты и интеллектуально нормальны. Увеличение числа Х-хромосом до четырех и пяти выражается в более резких анатомических и физиологических нарушениях, в понижении плодовитости и задержке умственного развития. Сведения о частоте рождения больных этой группы еще недостаточны для выведения некоторого среднего значения; теоретически она должна быть равной частоте рождения больных с синдромом Клайнфельтера.

После краткого знакомства с характерными особенностями пациентов с синдромами Тернера, Клайнфельтера и трисомии-Х вернемся снова к табл. 5.

Как видно из этой таблицы, несмотря на то что внешний вид и наружные половые органы пациентов с синдромом Тернера сформированы по женскому типу, в их клетках тельца Барра отсутствуют. В то же время в соматических клетках этих пациентов удается обнаружить только 45 хромосом вместо 46. Поскольку отсутствующая хромосома по форме и величине относится к группе средних, очевидно, что это Х-хромосома. Следовательно, наличие комплекса признаков, характерных для синдрома Тернера, обусловлено отсутствием одной Х-хромосомы. Иначе говоря, пациенты этого типа представляют собой особей ХО. У дрозофилы мухи с одной Х-хромосомой представляют собой бесплодных самцов.

Внешний вид пациентов с синдромом Клайнфельтера сформирован по мужскому типу, но в их клетках установлено наличие телец Барра. Другими словами, и в данном случае наблюдается несоответствие между внешним типом пациентов и результатами исследования на тельца Барра. В то же время общее число хромосом у них оказалось на одну больше нормального, причем, судя по всем признакам, избыточная хромосома является Х-хромосомой. Таким образом, пациенты этого типа представляют собой ХХУ (табл. 5, строка 4). Дрозофилы с таким сочетанием половых хромосом являются самками, они плодовиты и нормальны во всем, за исключением сопровождающего их вторичного нерасхождения половых хромосом.

Хромосомный состав пациентов с синдромом Клайнфельтера может быть и иным, например с одной или двумя избыточными Х-хромосомами. Однако характерным для этого типа в целом является наличие У-хромосомы, которая извращает развитие женского пола в мужскую сторону (табл. 5, строки 5 - 7).

В заключение краткого знакомства с аберрантными половыми типами человека необходимо отметить количественную закономерность, которая существует между числом телец Барра и числом Х-хромосом в клетках.

Выше уже было сказано, что клетки нормальных женщин содержат по одному тельцу Барра. В клетках пациентов ХО (синдром Тернера) с одной Х-хромосомой тельца Барра отсутствуют. Из табл. 5 далее видно, что в случае три-, тетра- и пентасомии-Х, т. е. при наличии в клетках трех, четырех или даже пяти Х-хромосом, чисто телец Барра увеличивается соответственно до двух, трех и четырех. Другими словами, число телец Барра в клетках этих половых типов на единицу меньше числа Х-хромосом. Биологическое значение этой закономерности будет рассмотрено ниже.