Аномалии аутосом

Эта патология довольно часто встречается у новорожденных. К настоящему времени описано много хромосомных нарушений у человека. Это синдром Патау (синдром трисомии по хромосоме 13), синдром Дауна (синдром трисомии по хромосоме 21), синдром Эдвардса (синдром трисомии по хромосоме 18), синдром трисомии по хромосоме 22. При этих синдромах в клетках организма находится не 46 хромосом, как положено, а 47, то есть имеется одна лишняя хромосома: 13 при синдроме Патау, 21 - при синдроме Дауна и т. д. (рис. 5). Для многих из этих синдромов описаны мозаичные формы, то есть в организме в одних клетках содержится 47 хромосом, в других - 46 (рис. 6). При синдроме трисомии по хромосоме 8 мозаичные формы преобладают над полными трисомиями. Этим можно объяснить многообразие фенотипических проявлений трисомии по хромосоме 8. Наряду с больными, имеющими по 15-20 врожденных пороков в различных органах, встречаются лица лишь с умеренными поражениями скелетно-мышечной системы.

В последнее время в литературе появляются сообщения о том, что причиной рождения детей с синдромом Дауна может быть мозаицизм хромосом одного или обоих родителей.

Что происходит при образовании и формировании нового организма? У ребенка должно быть столько же хромосом, сколько у родителей (46). В половых клетках человека, образующихся в результате мейоза, содержится 23 хромосомы. У женщин при формировании половой клетки в нее попадает хромосомы (22 + Х), так как во всех яйцеклетках (в норме) содержится только одна Х-хромосома. При формировании мужских половых клеток - сперматозоидов - в одни, помимо аутосом, попадает Х-хромосома (22+ Х), а в другие Y-хромосома (22+Y). Оплодотворение любой яйцеклетки, всегда имеющей 22 + X, сперматозоидом с 22 + Х обусловливает развитие женского организма, а оплодотворение сперматозоидом с 22+Y развитие мужского организма (рис. 7). Но если половые клетки родителей содержат по 23 хромосомы, то почему иногда рождаются дети с 47 хромосомами? Формирование половых клеток - очень ответственный период в жизнедеятельности организма. Этот процесс, казалось бы, хорошо защищен от влияния различных факторов.

Рис. 7. Передача половых хромосом от родителей к детям

Однако, как показывает практика, обнаруживается зависимость появления новорожденных с синдромом Дауна (дети с 47 хромосомами), от возраста женщины.

Полученные данные наглядно свидетельствуют, что чем старше мать, тем вероятность рождения ею ребенка с синдромом Дауна резко повышается (табл. 2).

Таблица 2. Риск рождения ребенка с синдромом Дауна для женщин разных возрастных групп

Уместно отметить, что возраст матери не безразличен и для состояния нервной системы новорожденных, так как его увеличение повышает частоту врожденных аномалий. Если принять частоту аномалий детей, которые родились у самых молодых матерей, за единицу (группа рожениц в возрасте 16-20 лет), то при возрасте рожениц 31-35 лет частота аномалий нервной системы у детей увеличивается в 4,3 раза, а группу женщин в возрасте 41-45 лет повысит количество аномалий нервной системы у детей уже в 10 раз.

В последние 15 лет установлено, что первая фаза мейоза происходит у девочки в эмбриональном периоде (на 4-6-м месяце развития плода), а второе деление и созревание яйцеклетки -в период полового созревания, что соответствует примерно 11-12 годам. Далее попеременно то в правом яичнике, то в левом созревает одна клетка в каждые 28-30 дней. Таким образом, одна клетка будет "ждать" 11-12 лет, пока наступит второе деление, а другая - 25 или 40 лет.

На 100 женщин в среднем встречается одна, у которой созревают одновременно две яйцеклетки, оплодотворение которых приводит в дальнейшем к рождению двойни. А недавно стал известен случай, когда женщина родила шестерых близнецов. Это означает, что в данном случае одновременно созрело шесть клеток.

В некоторых случаях созревает и оплодотворяется яйцеклетка, которая на первых стадиях может поделиться так, что даст возможность образоваться двум и более совершенно одинаковым однояйцевым .организмам-близнецам (рис. 8).

Рис. 8. Однояйцевые сестры-близнецы

Разнояйцевые близнецы могут быть однополыми или разнополыми, но рожденными вместе. Однояйцевые близнецы бывают только однополые (либо мальчики, либо девочки) и формируются из одной оплодотворенной клетки (зигота), которая еще раз делится.

Частота рождения близнецов различна и зависит от разных причин, не все из которых еще выяснены. На частоту рождения близнецов влияет возраст матери и число предшествовавших родов. С увеличением возраста матери и порядкового номера родов увеличивается частота рождения близнецов. Описаны такие семьи, в которых женщины в ряде поколений имели близнецов, то есть обладали наследственным предрасположением к многоплодию. Рождение близнецов одного пола еще не является доказательством их однояйцевости. Однояйцевые близнецы очень часто сильно похожи друг на друга, но бывают случаи, когда они не очень похожи, так как у одного из них были менее благоприятные условия внутриутробного развития.

А так ли это важно, родились разно- или однояйцевые близнецы? Да, это важно. К примеру, заболел один из пары однояйцевых близнецов. Врач пристально должен наблюдать за другим и быть готовым начать лечение второго, еще здорового, близнеца. Почему? Изучение развития и заболеваемости близнецов оказало большое влияние на развитие генетики и медицины, на понимание роли наследственности и среды в возникновении многих болезней человека. Если какой-то признак имеет сходство у однояйцевых близнецов, то это есть свидетельство его зависимости от наследственности. Изучение заболеваемости однояйцевых и разнояйцевых близнецов показало, что для появления таких заболеваний, как корь, коклюш, ветряная оспа и др., необходимо только инфекционное начало, а "предрасположение" организма имеет малое значение. А вот для появления таких болезней, как дифтерия, свинка, воспаление легких, полиомиелит и туберкулез, играют роль наследственные свойства организма.

Количество созревающих ежемесячно яйцеклеток находится под гормональным контролем и также зависит от возраста женщины.

Совершенно естественно, что клетки, из которых формируются яйцеклетки, со временем стареют, то есть "портятся", и как бы природа их ни защищала, они все равно с определенной вероятностью повреждаются. Второе деление мейоза может произойти с ошибками, например, с нерасхождением хромосом - будут возникать яйцеклетки с 24 хромосомами или вообще с неправильным распределением хромосом по двум дочерним клеткам, вследствие чего в яйцеклетку может попасть больше хромосом, чем строго необходимо. Оплодотворение таких клеток приведет к появлению ребенка с хромосомными аномалиями, в том числе и с синдромом Дауна.

Что влияет на повреждение половых клеток? Ученые выдвинули ряд возможных предположений для объяснения причин, вызывающих появление хромосомных аномалий.

Первая - касается изменения pH (кислотности среды), наступающего в организме в результате старения или болезней, особенно воспалительных заболеваний половых органов женщин, что может способствовать не расхождению хромосом в мейозе.

Вторая - связана с явлением эндокринопатии (изменение гормонального статуса), которое аналогичным образом может привести к появлению детей с мозаицизмом хромосом и с синдромом Дауна. Напомним, что эндокринные сдвиги увеличиваются с возрастом женщины.

Третья - относится к применению различных лекарств или химических веществ, содержащихся в воде, продуктах питания, которые также могут способствовать возникновению хромосомных аномалий. Недавно в литературе появились данные о связи между концентрациями фтора в воде в центральных областях США и повышенной частотой рождения детей с синдромом Дауна. При содержании 0,1-0,2% фтора частота рождения детей с этим синдромом равнялась 0,39 на 1000 новорожденных детей, а при концентрации 1,0-2,6% она возрастала до 0,58 на 1000 новорожденных.

Итак, мы выяснили, что у женщин формируется в среднем одна половая клетка в месяц, а это значит, что совершенно отсутствует возможность выбора. У мужчин, так же как и у женщин, с возрастом количество половых клеток с неправильным набором хромосом увеличивается, что казалось бы, должно приводить к еще большему появлению частоты новорожденных с хромосомными аномалиями и, в частности, с синдромом Дауна. Но природа распорядилась по-своему. Она "позволила" мужчине образовывать не одну клетку в месяц, а много миллионов, что приводит к возможности отбора, как бы конкуренции, поэтому и считалось, что нет "вины" мужчин в появлении детей с синдромом Дауна из-за того, что происходит отбор нормальных сперматозоидов. Однако данные последних лет показывают, что и мужчины могут быть повинны в появлении ребенка с синдромом Дауна. В организме мужчин могут образовываться сперматозоиды (гаметы) с двумя хромосомами 21, что при слиянии с женской яйцеклеткой даст развитие ребенку с тремя хромосомами 21, то есть с синдромом Дауна.

Интересен опыт анализа частоты рождения больных детей с синдромом Дауна в Дании, где Министерством здравоохранения был организован учет рождения больных детей с этим синдромом. По данным статистики в 1950 году на 79 558 новорожденных было зафиксировано 116 детей с синдромом Дауна (частота 1:685), а в 1970 году, спустя 20 лет, на 70 802 новорожденных - 71 больной ребенок (1:994). Средний возраст рожениц снизился при этом на 5 лет.

Следовательно, можно думать о том, что чем моложе мать, тем меньше вероятность рождения у нее ребенка с болезнью Дауна, равно как и с некоторыми другими хромосомными болезнями. Этот вывод подтвержден сегодня многочисленными статистическими исследованиями во многих странах мира.