Léxico da anatomia

Cromossomos

Definição - o que são cromossomos?

A constituição genética de uma célula é armazenada na forma de DNA (ácido desoxirribonucléico) e suas bases (adenina, timina, guanina e citosina). Em todas as células eucarióticas (animais, plantas, fungos), isso está presente no núcleo da célula na forma de cromossomos. Um cromossomo consiste em uma única molécula de DNA coerente, que está ligada a certas proteínas.

O nome cromossomo é derivado do grego e pode ser traduzido aproximadamente como "corpo colorido". Este nome vem do fato de que muito cedo na história da citologia (1888), os cientistas tiveram sucesso em colorá-los usando corantes básicos especiais e identificá-los em um microscópio óptico. No entanto, eles só são realmente visíveis em um determinado ponto do ciclo celular, a mitose (nas células germinativas, meiose), quando o cromossomo é particularmente denso (condensado).

Como são construídos os cromossomos?

Se toda a dupla hélice de DNA de uma célula, ou seja, cerca de 3,4 x 109 pares de bases, estivesse ligada, isso resultaria em um comprimento de mais de um metro. O comprimento total de todos os cromossomos adicionados é de apenas 115 µm. Essa diferença de comprimento é explicada pela estrutura muito compacta dos cromossomos, na qual o DNA é enrolado ou espiralado várias vezes de uma maneira muito específica.

As histonas, uma forma especial de proteínas, desempenham um papel importante nisso. Há um total de 5 histonas diferentes: H1, H2A, H2B, H3 e H4. Duas das últimas quatro histonas se combinam para formar uma estrutura cilíndrica, o octâmero, em torno da qual a dupla hélice se enrola cerca de duas vezes (= superhélice). H1 se liga a esta estrutura para estabilizá-la.

Este complexo de DNA, octâmero e H1 é denominado nucleossomo. Vários desses nucleossomos são agora “como um colar de pérolas” em intervalos relativamente curtos (10-60 pares de bases) um atrás do outro. As seções entre os cromossomos são chamadas de DNA espaçador. Os nucleossomos individuais agora entram em contato novamente via H1, o que cria uma espiral adicional e, portanto, também uma compressão.

A fita resultante, por sua vez, está em loops que são estabilizados por um backbone feito de proteínas não histonas ácidas, também conhecidas como hertones. Essas alças, por sua vez, estão presentes em espirais estabilizadas por proteínas, o que resulta no último estágio de compressão. No entanto, esse alto grau de compressão ocorre apenas no contexto da divisão celular durante a mitose.

Nesta fase você também pode ver a forma característica dos cromossomos, que é composta por duas cromátides. O local onde eles estão conectados é chamado de centrômero. Ele divide cada cromossomo metafásico em dois braços curtos e dois longos, também chamados de braços p e q.
Se o centrômero estiver aproximadamente no meio do cromossomo, ele é chamado de cromossomo metacêntrico, se estiver inteiramente em uma das extremidades de um cromossomo acrocêntrico. Os intermediários são chamados de cromossomos submetacêntricos. Essas diferenças, que já podem ser observadas ao microscópio de luz, juntamente com o comprimento, permitem uma classificação inicial dos cromossomos.

Quais são os telômeros?

Os telômeros são as extremidades dos cromossomos com sequências repetidas (TTAGGG). Estes não contêm nenhuma informação relevante, mas servem para prevenir a perda de seções de DNA mais relevantes. A cada divisão celular, parte do cromossomo é perdida por meio do mecanismo de replicação do DNA.

Portanto, os telômeros são, em certo sentido, um buffer que retarda o ponto em que a célula perde informações importantes ao se dividir. Se os telômeros de uma célula têm menos de 4.000 pares de bases de comprimento, a morte celular programada (apoptose) é iniciada. Isso evita a disseminação de material genético defeituoso no organismo. Algumas células têm telomerases, ou seja, enzimas que são capazes de alongar os telômeros novamente.

Além das células-tronco, das quais surgem todas as outras células, essas são células germinativas e certas células do sistema imunológico. Além disso, as telomerases também são encontradas nas células cancerosas, por isso se fala em imortalização de uma célula neste contexto.

Leia tudo sobre o assunto aqui: Telômeros - Anatomia, Função e Doenças

O que é cromatina?

Cromatina se refere a todo o conteúdo do núcleo de uma célula que pode ser corado com uma base. Portanto, além de DNA, o termo também inclui certas proteínas, por exemplo, histonas e hertonas (ver estrutura), bem como certos fragmentos de RNA (hn e snRNA).

Dependendo da fase do ciclo celular ou da atividade genética, esse material está disponível em diferentes densidades. A forma mais densa é chamada de heterocromatina. Para tornar mais fácil de entender, pode-se, portanto, considerá-lo como uma “forma de armazenamento” e aqui novamente diferenciar entre heterocromatina constitutiva e facultativa.

A heterocromatina constitutiva é a forma mais densa, que está presente em todas as fases do ciclo celular em seu nível mais alto de condensação. Compõe cerca de 6,5% do genoma humano e está localizado principalmente próximo aos centrômeros e às extremidades dos braços dos cromossomos (telômeros), mas também em outros lugares (principalmente nos cromossomos 1, 9, 16, 19 e Y) . Além disso, a maior parte da heterocromatina constitutiva está localizada perto da membrana nuclear, isto é, nas bordas do núcleo da célula. O espaço no meio é reservado para a cromatina ativa, a eucromatina.

A heterocromatina facultativa é um pouco menos densa e pode ser ativada e desativada conforme necessário ou dependendo do estágio de desenvolvimento. Um bom exemplo disso é o segundo cromossomo X nos cariótipos femininos. Uma vez que um cromossomo X é basicamente suficiente para a sobrevivência da célula, como em última análise, é suficiente para os homens, um dos dois é desativado na fase embrionária. o cromossomo X desativado é conhecido como corpo de Barr.

Somente durante a divisão celular, no contexto da mitose, ela se condensa completamente, atingindo sua maior compressão na metáfase. No entanto, uma vez que os diferentes genes são lidos de forma diferente, muitas vezes - afinal, nem todas as proteínas são necessárias na mesma quantidade o tempo todo - também é feita aqui uma distinção entre eucromatina ativa e inativa.

Leia mais sobre isso em: Cromatina

Cromossomos haplóides

Haploide (do grego haploos = único) significa que todos os cromossomos de uma célula estão presentes individualmente, ou seja, não em pares (diplóide) como geralmente é o caso. Este é o estado natural de todos os óvulos e espermatozoides, no qual as duas cromátides idênticas não são inicialmente separadas no curso da primeira meiose, mas em vez disso, todos os pares de cromossomos são separados primeiro.

Como resultado, após a primeira meiose, as células-filhas em humanos têm apenas 23, em vez dos 46 cromossomos usuais, que correspondem a metade do conjunto haplóide de cromossomos. Como essas células filhas ainda têm uma cópia idêntica de cada cromossomo consistindo de 2 cromossomos, a segunda meiose é necessária, na qual as duas cromátides são separadas uma da outra.

Cromossomos politênicos

Um cromossomo politeno é um cromossomo composto por um grande número de cromátides geneticamente idênticas. Como esses cromossomos são fáceis de ver mesmo com uma ampliação menor, às vezes são chamados de cromossomos gigantes. O pré-requisito para isso é a endoreplicação, na qual os cromossomos dentro do núcleo da célula são multiplicados várias vezes sem que ocorra a divisão celular.

Quais são as funções dos cromossomos?

O cromossomo, como unidade organizacional de nosso genoma, serve principalmente para garantir que o genoma duplicado seja distribuído uniformemente entre as células-filhas durante a divisão celular. Para fazer isso, vale a pena dar uma olhada mais de perto nos mecanismos de divisão celular ou ciclo celular:

A célula passa a maior parte do ciclo celular na interfase, o que significa todo o período de tempo em que a célula não está prestes a se dividir imediatamente. Este, por sua vez, é dividido nas fases G1, S e G2.

A fase G1 (G como em lacuna, isto é, lacuna) segue imediatamente a divisão celular. Aqui, a célula aumenta de tamanho novamente e executa funções metabólicas gerais.

A partir daqui, também pode mudar para a fase G0. Isso significa que ele muda para um estágio que não é mais capaz de se dividir e, em casos normais, também muda muito para cumprir uma função muito específica (diferenciação celular). Para cumprir essas tarefas, genes muito específicos são lidos com mais intensidade, outros menos ou nem lidos.

Se um segmento de DNA não for necessário por muito tempo, ele geralmente está localizado nas partes dos cromossomos que estiveram densamente compactadas por um longo tempo (ver cromatina). Por um lado, tem o propósito de economizar espaço, mas, além dos demais mecanismos de regulação gênica, é também uma proteção adicional contra a leitura acidental. No entanto, também foi observado que, em condições muito específicas, células diferenciadas da fase G0 podem voltar a entrar no ciclo.

A fase G1 é seguida pela fase S, ou seja, a fase em que o novo DNA é sintetizado (replicação do DNA). Aqui, todo o DNA deve estar em sua forma mais frouxa, ou seja, todos os cromossomos estão completamente desenrolados (ver estrutura).

Ao final da fase de síntese, todo o material genético está presente em duplicata na célula. Como a cópia ainda está ligada ao cromossomo original por meio do centrômero (veja a estrutura), não se fala em duplicação dos cromossomos.

Cada cromossomo agora consiste em duas cromátides em vez de uma, para que mais tarde possa assumir a forma característica de X durante a mitose (estritamente falando, a forma de X se aplica apenas a cromossomos metacêntricos). Na fase G2 subsequente, ocorre a preparação imediata para a divisão celular. Isso também inclui uma verificação detalhada de erros de replicação e quebras de fita, que podem ser reparados se necessário.

Existem basicamente dois tipos de divisão celular: mitose e meiose. Com exceção das células germinativas, todas as células de um organismo surgem por meio da mitose, cuja única tarefa é a formação de duas células-filhas geneticamente idênticas.
A meiose, por outro lado, tem como objetivo gerar células geneticamente diferentes:
Em uma primeira etapa, os cromossomos correspondentes (homólogos), mas não idênticos, são divididos. Somente na próxima etapa os cromossomos, que consistem em duas cromátides idênticas, são separados e novamente distribuídos em duas células-filhas cada, de modo que, no final, quatro células germinativas com material genético diferente surgem de uma célula precursora.

A forma e a estrutura dos cromossomos são essenciais para ambos os mecanismos: "fios de proteína" especiais, os chamados aparelhos do fuso, se ligam aos cromossomos altamente condensados e puxam os cromossomos em um processo regulado de forma precisa a partir do plano médio (plano equatorial) para os pólos opostos da célula em torno de um para garantir uma distribuição uniforme. Mesmo pequenas mudanças na microestrutura dos cromossomos podem ter consequências graves aqui.

Em todos os mamíferos, a proporção dos cromossomos sexuais X e Y também determina o sexo da prole. Basicamente, tudo depende se o espermatozóide que se une ao óvulo tem um cromossomo X ou Y. Uma vez que ambas as formas de esperma são sempre produzidas exatamente na mesma extensão, a probabilidade é sempre equilibrada para ambos os sexos. Este sistema aleatório garante uma distribuição de gênero mais uniforme do que seria o caso, por exemplo, com fatores ambientais como a temperatura.

Saiba mais sobre o assunto: Divisão do núcleo celular

Como a composição genética é transmitida por meio dos cromossomos?

Hoje sabemos que as características são herdadas por genes que são armazenados nas células na forma de DNA. Estes, por sua vez, são divididos em 46 cromossomos, nos quais os 25.000-30000 genes humanos são distribuídos.

Além da propriedade em si, que é chamada de fenótipo, existe também o equivalente genético, que é chamado de genótipo. O local onde um gene está em um cromossomo é chamado de locus. Como os humanos têm o dobro de cada cromossomo, cada gene também ocorre duas vezes. A única exceção a isso são os genes do cromossomo X nos homens, já que o cromossomo Y carrega apenas uma fração da informação genética encontrada no cromossomo X.

Diferentes genes que estão no mesmo locus são chamados de alelos. Freqüentemente, há mais de dois alelos diferentes em um locus. Fala-se então de polimorfismo. Esse alelo pode ser simplesmente uma variante inofensiva (variante normal), mas também mutações patológicas que podem ser o gatilho para uma doença hereditária.

Se a mutação de um único gene é suficiente para alterar o fenótipo, fala-se em herança monogênica ou mendeliana. No entanto, muitas das características hereditárias são herdadas por meio de vários genes em interação e, portanto, são muito mais difíceis de estudar.

Como a mãe e o pai passam cada um de seus dois genes para o filho em uma herança mendeliana, sempre há quatro combinações possíveis na geração seguinte, por meio das quais essas também podem ser as mesmas em relação a uma propriedade. Se ambos os alelos de um indivíduo têm o mesmo efeito no fenótipo, o indivíduo é homozigoto em relação a essa característica e a característica é correspondentemente totalmente expressa.

Os heterozigotos têm dois alelos diferentes que podem interagir entre si de maneiras diferentes: se um alelo é dominante sobre o outro, ele suprime completamente sua expressão e o traço dominante torna-se visível no fenótipo. O alelo suprimido é denominado recessivo.

No caso de uma herança codominante, ambos os alelos podem se expressar sem serem afetados um pelo outro, enquanto no caso de uma herança intermediária há uma mistura de ambas as características. Um bom exemplo disso é o sistema de grupo sanguíneo AB0, no qual A e B são co-dominantes um com o outro, mas 0 são dominantes um sobre o outro.

Qual é o conjunto normal de cromossomos em humanos?

As células humanas têm 22 pares de cromossomos independentes do sexo (autossomos) e dois cromossomos sexuais (gonossomos), então um total de 46 cromossomos formam um conjunto de cromossomos.

Os autossomos geralmente vêm em pares. Os cromossomos de um par são semelhantes em forma e sequência de genes e, portanto, são chamados de homólogos. Os dois cromossomos X nas mulheres também são homólogos, enquanto os homens têm um cromossomo X e um Y. Eles diferem na forma e no número de genes presentes de tal forma que não se pode mais falar em homologia.

As células germinativas, ou seja, óvulos e espermatozoides, têm apenas metade do cromossomo definido devido à meiose, ou seja, 22 autossomos individuais e um gonossomo cada. Uma vez que as células germinativas se fundem durante a fertilização e às vezes trocam segmentos inteiros (cruzamento), uma nova combinação de cromossomos (recombinação) é criada. Todos os cromossomos juntos são chamados de cariótipo, que com algumas exceções (veja as aberrações cromossômicas) é idêntico em todos os indivíduos do mesmo sexo.

Aqui você pode descobrir tudo sobre o assunto: Mitose - Simplesmente Explicado!

Por que sempre existem pares de cromossomos?

Basicamente, essa pergunta pode ser respondida com uma frase: Porque tem se mostrado benéfico.A presença de pares de cromossomos e o princípio da recombinação são essenciais para a herança em termos de reprodução sexual. Dessa forma, um indivíduo completamente novo pode emergir do material genético de dois indivíduos por acaso.

Esse sistema aumenta enormemente a variedade de propriedades dentro de uma espécie e garante que ela possa se adaptar às mudanças nas condições ambientais com muito mais rapidez e flexibilidade do que seria possível por meio de mutação e seleção.

O duplo conjunto de cromossomos também tem efeito protetor: se uma mutação de um gene levasse à falha da função, ainda existia uma espécie de "cópia de segurança" no segundo cromossomo. Isso nem sempre é suficiente para o organismo compensar o mau funcionamento, especialmente se o alelo mutado for dominante, mas aumenta a chance de ocorrer. Além disso, dessa forma, a mutação não é transmitida automaticamente a todos os descendentes, o que, por sua vez, protege a espécie de mutações excessivamente radicais.

O que é uma mutação cromossômica?

Os defeitos genéticos podem surgir de radiação ionizante (por exemplo, raios-X), substâncias químicas (por exemplo, benzopireno na fumaça do cigarro), certos vírus (por exemplo, vírus HP) ou, com uma baixa probabilidade, eles também podem surgir puramente por acaso. Freqüentemente, há vários fatores envolvidos em seu desenvolvimento. Em princípio, essas alterações podem ocorrer em todos os tecidos do corpo, mas, por razões práticas, a análise geralmente se limita aos linfócitos (um tipo especial de célula imune), fibroblastos (células do tecido conjuntivo) e células da medula óssea.

Uma mutação cromossômica é uma mudança estrutural importante nos cromossomos individuais. A ausência ou adição de cromossomos inteiros, por outro lado, seria uma mutação do genoma ou da ploidia, enquanto o termo mutação do gene se refere a mudanças comparativamente pequenas dentro de um gene. O termo aberração cromossômica (aberração latino = desviar) é um pouco mais amplo e inclui todas as alterações que podem ser detectadas com o microscópio óptico.

As mutações podem ter efeitos muito diferentes:

Mutações silenciosas, isto é, mutações nas quais a mudança não tem efeito sobre o indivíduo ou sua prole, são bastante atípicas para aberrações cromossômicas e são mais frequentemente encontradas na área de mutações genéticas ou pontuais.
Fala-se de uma mutação de perda de função quando a mutação resulta em uma proteína mal dobrada e, portanto, sem função ou em nenhuma proteína.
As chamadas mutações de ganho de função mudam o tipo de efeito ou a quantidade de proteínas produzidas de tal forma que surgem efeitos completamente novos. Por um lado, este é um mecanismo crucial para a evolução e, portanto, para a sobrevivência de uma espécie ou o surgimento de novas espécies, mas, por outro lado, como no caso do cromossomo Filadélfia, também pode dar uma contribuição decisiva para o desenvolvimento de células cancerosas.

As mais conhecidas das diferentes formas de aberrações cromossômicas são provavelmente as aberrações numéricas, nas quais os cromossomos individuais estão presentes apenas uma vez (monossomia) ou até três vezes (trissomia).

Se isso se aplica apenas a um único cromossomo, é chamado de aneuploidia, e todo o conjunto de cromossomos é afetado pela poliploidia (tri- e tetraploidia). Na maioria dos casos, essa má distribuição surge no curso do desenvolvimento das células germinativas por meio da não separação (não disjunção) dos cromossomos durante a divisão celular (meiose). Isso leva a uma distribuição desigual dos cromossomos nas células filhas e, portanto, à aberração numérica na criança.

Monossomias de cromossomos não sexuais (= autossomos) são incompatíveis com a vida e, portanto, não ocorrem em crianças vivas. Com exceção das trissomias 13, 18 e 21, as trissomias autossômicas quase sempre levam a abortos espontâneos.

Em todo caso, ao contrário das aberrações dos cromossomos sexuais, que também podem ser imperceptíveis, há sempre sintomas clínicos graves e, via de regra, anomalias externas mais ou menos pronunciadas (dismorfismos).

Essa má distribuição também pode ocorrer mais tarde na vida com a divisão celular mitótica (todas as células, exceto as células germinativas). Como existem células inalteradas além das células afetadas, fala-se de um mosaico somático. Com somático (grego soma = corpo) entendem-se todas as células que não são células germinativas. Como apenas uma pequena parte das células do corpo é afetada, os sintomas geralmente são muito mais leves. Portanto, os tipos de mosaico muitas vezes permanecem sem serem detectados por um longo tempo.

Aqui você pode descobrir tudo sobre o assunto: Mutação cromossômica

O que é aberração cromossômica?

A aberração cromossômica estrutural corresponde basicamente à definição da mutação cromossômica (veja acima). Se a quantidade de material genético permanece a mesma e é simplesmente distribuída de maneira diferente, fala-se de uma aberração equilibrada.

Isso geralmente é feito por meio de translocação, ou seja, a transferência de um segmento de cromossomo para outro cromossomo. Se for uma troca entre dois cromossomos, fala-se de translocação recíproca. Uma vez que apenas cerca de 2% do genoma é necessário para produzir proteínas, a probabilidade é muito baixa de que esse gene esteja no ponto de ruptura e, portanto, perca sua função ou seja prejudicada. Portanto, tal aberração equilibrada muitas vezes passa despercebida e é transmitida por várias gerações.

No entanto, isso pode levar a uma má distribuição de cromossomos durante o desenvolvimento das células germinativas, o que pode levar à infertilidade, abortos espontâneos ou filhos com uma aberração desequilibrada.

Uma aberração desequilibrada também pode ocorrer espontaneamente, ou seja, sem história familiar. A probabilidade de uma criança nascer viva com aberração desequilibrada depende muito dos cromossomos afetados e varia entre 0 e 60%. Isso leva à perda (= exclusão) ou duplicação (= duplicação) de um segmento cromossômico. Nesse contexto, fala-se também de mono- e trissomias parciais.

Em alguns casos, ocorrem juntos em duas regiões diferentes, sendo a monossomia parcial geralmente mais decisiva para a ocorrência de sintomas clínicos. Estes são exemplos proeminentes de uma exclusão Cat Scream Syndrome e Wolf-Hirschhorn Syndrome.

Fala-se de uma microdeleção quando a mudança não pode mais ser determinada com o microscópio de luz, ou seja, quando se trata da perda de um ou alguns genes. Este fenômeno é considerado a causa da síndrome de Prader-Willi e da síndrome de Angelman e está intimamente relacionado ao desenvolvimento de retionoblastoma.

A translocação de Robertson é um caso especial:
Dois cromossomos acrocêntricos (13, 14, 15, 21, 22) se unem em seu centrômero e formam um único cromossomo após a perda dos braços curtos (veja a estrutura). Embora isso resulte em um número reduzido de cromossomos, isso é conhecido como uma aberração equilibrada, pois a perda dos braços curtos nesses cromossomos pode ser facilmente compensada. Aqui, também, os efeitos são geralmente perceptíveis apenas nas gerações subsequentes, pois há uma probabilidade muito alta de aborto espontâneo ou crianças vivas com uma trissomia.

Se houver duas quebras em um cromossomo, pode acontecer que o segmento intermediário seja girado 180 ° e incorporado ao cromossomo. Esse processo, conhecido como inversão, só é desequilibrado se o ponto de ruptura estiver dentro de um gene ativo (2% do material genético total). Dependendo se o centrômero está dentro ou fora do segmento invertido, é uma inversão peri ou paracêntrica. Essas mudanças também podem contribuir para a distribuição desigual do material genético nas células germinativas.

Na inversão paracêntrica, em que o centrômero não está no segmento invertido, também podem aparecer células germinativas com dois ou nenhum centrômero. Como resultado, o cromossomo correspondente é perdido durante as primeiras divisões celulares, o que quase certamente leva a um aborto espontâneo.

A inserção é a instalação de um fragmento de cromossomo em outro lugar. Aqui, também, a prole é afetada principalmente de maneira semelhante. Um cromossomo em anel pode ocorrer em particular após a exclusão das peças finais. O tipo e o tamanho das sequências são decisivos para a gravidade dos sintomas. Além disso, isso pode levar a distribuições incorretas e, portanto, a tipos de mosaico dentro das células do corpo.

Se o cromossomo metafásico se separar incorretamente durante a divisão celular, podem ocorrer isocromossomos. São dois cromossomos exatamente iguais que consistem apenas em braços longos ou curtos. No caso do cromossomo X, isso pode se manifestar como uma síndrome de Ulrich-Turner (monossomia do X).

Leia mais informações sobre este tópico: Aberração cromossômica

Trissomia 21

A trissomia 21, mais conhecida como síndrome de Down, é provavelmente a aberração cromossômica numérica mais comum entre os nascidos vivos, com os homens sendo afetados um pouco mais frequentemente (1,3: 1).

A probabilidade de ocorrência da trissomia do 21 depende de vários fatores demográficos, como a idade média de nascimento das mães, e varia ligeiramente de região para região.

95% da trissomia 21 surge como resultado de um erro de divisão no contexto da meiose (divisão de células germinativas), ou seja, não disjunção, ou seja, a falha em separar as cromátides irmãs.

São conhecidas como trissomias livres e surgem 90% no genoma materno, 5% no paterno e outros 5% no genoma embrionário.

Outros 3% resultam de translocações desequilibradas no cromossomo 14 ou como 21; 21 translocação, criando um cromossomo 21 normal e um duplo. Os 2% restantes são tipos de mosaico em que a trissomia não surgiu nas células germinativas e, portanto, não afeta todas as células do corpo. Os tipos de mosaico costumam ser tão suaves que podem permanecer completamente sem serem detectados por um longo tempo.

Em qualquer caso, um exame cromossômico deve ser realizado para distinguir a trissomia livre sintomaticamente idêntica da trissomia de translocação possivelmente herdada. Uma história familiar das gerações anteriores pode então seguir-se.

Você está interessado nesse tópico? Leia o próximo artigo sobre este: Trissomia 21

Trissomia 13

A trissomia 13 ou síndrome de Patau tem uma frequência de 1: 5000 e é muito mais rara do que a síndrome de Down. As causas (trissomias livres, translocações e tipos de mosaico) e sua distribuição percentual são amplamente idênticas.

Em teoria, quase todos os casos poderiam ser diagnosticados no pré-natal por meio de ultrassom ou do teste PAPP-A. Uma vez que o teste PAPP-A não faz necessariamente parte dos exames de rotina, cerca de 80% dos casos na Europa Central são diagnosticados antes do nascimento.

Um resíduo de crescimento, uma fenda labial e palatina bilateral e olhos anormalmente pequenos (microftalmia) já podem ser vistos na ultrassonografia. Além disso, geralmente estão presentes malformações do prosencéfalo e da face de vários graus de gravidade (holoprosencefalia).

Enquanto na forma lobar os hemisférios cerebrais estão quase completamente separados e os ventrículos laterais são criados, na forma semilobar frequentemente apenas a parte posterior do cérebro é separada e os ventrículos laterais estão ausentes. Na forma mais grave, a forma alobar, não há separação dos hemisférios cerebrais.

Bebês com forma semi ou alobar geralmente morrem imediatamente após o nascimento. Após um mês, a mortalidade gira em torno de 50% dos nascidos vivos. Até a idade de 5 anos, a taxa de mortalidade da trissomia do 13 aumenta para 90%. Devido às malformações cerebrais, na maioria dos casos, os doentes permanecem acamados pelo resto da vida e não conseguem falar, razão pela qual dependem de cuidados integrais. Além disso, também pode haver manifestações físicas de longo alcance de Trismoie 13.

Leia mais sobre o assunto em: Trissomia 13 no feto

Trissomia 16

Basicamente, a trissomia 16 é a trissomia mais comum (cerca de 32% de todas as trissomias), mas crianças vivas com trissomia 16 são muito raras. Em geral, nascidos vivos ocorrem apenas em trissomias parciais ou tipos de mosaico. Entre as trissomias, no entanto, é mais frequentemente responsável por natimortos: 32 em 100 abortos espontâneos devido a aberrações cromossômicas podem ser atribuídos a esta forma de trissomia.

Portanto, principalmente no pré-natal, ou seja, no pré-natal, características identificáveis foram documentadas. Digno de nota aqui são vários defeitos cardíacos, crescimento lento, uma única artéria umbilical (caso contrário, dupla) e aumento da transparência do pescoço, o que é explicado pelo acúmulo de fluido devido ao sistema linfático ainda não totalmente desenvolvido e o aumento da elasticidade da pele nesta área. Além disso, a hérnia umbilical fisiológica, ou seja, o deslocamento temporário de uma grande parte do intestino através do umbigo para o exterior, muitas vezes não regride adequadamente, o que é conhecido como onfalocele ou ruptura do cordão umbilical.

Uma contratura em flexão com dedos cruzados também pode ser frequentemente detectada no ultrassom. Em poucos nascidos vivos, a hipotensão muscular generalizada, ou seja, fraqueza muscular geral, é perceptível. Isso leva à fraqueza por beber e pode garantir que o bebê seja alimentado artificialmente. O sulco de quatro dedos, tão característico das trissomias, também ocorre com frequência. Também aqui a frequência de ocorrência da trissomia está diretamente relacionada com a idade da mãe.

Trissomia 18

A síndrome de Edwards, ou seja, trissomia 18, ocorre com uma frequência de 1: 3000. Com o diagnóstico pré-natal é o mesmo que com a síndrome de Patau: aqui também, os mesmos exames permitiriam que todos os pacientes fossem encontrados completamente antes do nascimento. As causas e sua distribuição podem ser comparadas com outras trissomias (ver trissomia 21).

Além disso, trissomias parciais ocorrem na trissomia do cromossomo 18, que, como os tipos de mosaico, levam a cursos clínicos muito mais suaves. Os dismorfismos associados também são extremamente característicos da síndrome de Edwards: ao nascimento, os pacientes têm um peso corporal muito reduzido de 2 kg (normal: 2,8-4,2 kg), uma testa larga recuada, uma metade inferior geralmente subdesenvolvida da face com uma boca pequena abertura, fendas estreitas da pálpebra e orelhas giradas para trás, mudas de forma (orelha de fauno). A parte de trás da cabeça, que é invulgarmente desenvolvida para um recém-nascido, também é perceptível. As costelas são excepcionalmente estreitas e frágeis. Os recém-nascidos também apresentam uma tensão (tônus) permanente de toda a musculatura, que, entretanto, regride nos sobreviventes após as primeiras semanas.

Outra característica é o cruzamento do 2º e 5º dedos sobre o 3º e 4º com o número total de dedos martelados, enquanto os pés são excepcionalmente longos (decorridos), têm calcanhar particularmente pronunciado, unhas atrofiadas e dedão do pé recuado .

Malformações graves de órgãos são comuns e geralmente ocorrem em combinação: defeitos cardíacos e renais, malfolding (má rotação) do intestino, aderências do peritônio (mesenterium commune), uma oclusão do esôfago (atresia esofágica) e muitos mais.

Por causa dessas malformações, a taxa de mortalidade é de cerca de 50% nos primeiros 4 dias, apenas cerca de 5-10% vivem até mais de um ano. A sobrevivência na idade adulta é a exceção absoluta.Em qualquer caso, uma deficiência intelectual é muito pronunciada e não pode falar, estão acamados e incontinentes, portanto, totalmente dependentes de ajuda externa.

Para obter informações mais detalhadas sobre a trissomia 18, leia também nosso artigo detalhado sobre o assunto:

Trissomia 18 (Síndrome de Edwards)
Trissomia 18 no feto

Trissomia X

A trissomia do X é a forma mais imperceptível de aberração cromossômica numérica, a aparência das pessoas afetadas, que logicamente são todas mulheres, não difere muito de outras mulheres. Alguns se destacam porque são particularmente altos e têm características faciais um tanto "rechonchudas". O desenvolvimento mental também pode ser amplamente normal, variando de normalidade limítrofe a deficiência mental leve.

No entanto, esse déficit de inteligência é um pouco mais sério do que com as outras trissomias dos cromossomos sexuais (XXY e XYY). Com uma frequência de 1: 1000, na verdade não é tão raro, mas como a trissomia geralmente não está associada a sintomas clinicamente significativos, a maioria das mulheres com a doença provavelmente nunca será diagnosticada por toda a vida.

Os portadores são geralmente descobertos por acaso durante um check-up familiar ou durante o diagnóstico pré-natal.A fertilidade pode ser ligeiramente reduzida e a taxa de aberrações cromossômicas sexuais na próxima geração pode ser ligeiramente aumentada, de modo que o aconselhamento genético é recomendado se você deseja ter filhos.

Tal como acontece com as outras trissomias, a trissomia X frequentemente se desenvolve como uma trissomia livre, ou seja, devido a uma falta de divisão (não disjunção) das cromátides irmãs. Também aqui geralmente surge durante a maturação dos óvulos maternos, embora a probabilidade aumente com a idade.

Síndrome do X Frágil

A síndrome do X frágil ou síndrome de Martin Bell é preferida em homens, pois eles têm apenas um cromossomo X e, portanto, são mais afetados pela mudança.

Ocorre com uma frequência de 1: 1250 entre os nascidos vivos do sexo masculino em um ano, tornando-se a forma mais comum de retardo mental inespecífico, ou seja, todas as deficiências mentais que não podem ser descritas por uma síndrome especial com sinais típicos.

A síndrome do X frágil geralmente pode ocorrer em meninas de forma um pouco mais fraca, devido à inativação acidental de um dos cromossomos X. Quanto maior a proporção do cromossomo X saudável desligado, mais fortes são os sintomas.

Na maioria das vezes, entretanto, as mulheres são portadoras da pré-mutação, que ainda não produz nenhum sintoma clínico, mas aumenta enormemente a probabilidade de mutação completa em seus filhos. Em casos muito raros, os homens também podem ser os portadores da pré-mutação, que só podem então ser transmitidos às filhas que, no entanto, são geralmente clinicamente saudáveis (paradoxo de Sherman).

A síndrome é desencadeada por um número extremamente elevado de trigêmeos CGG (uma certa sequência de base) no gene FMR (fragile-site-mental-retardo); em vez de 10-50 cópias, a pré-mutação 50-200, quando totalmente desenvolvido 200- 2.000 cópias.

Sob o microscópio óptico, isso parece uma fratura no braço comprido, que é o que deu o nome à síndrome. Isso leva à desativação do gene afetado, que por sua vez causa os sintomas.

As pessoas afetadas apresentam um desenvolvimento lento da fala e dos movimentos e podem apresentar problemas de comportamento que podem ir no sentido de hiperatividade, mas também autismo. As anomalias puramente externas (sinais de dismorfismo) são uma cara longa com um queixo proeminente e orelhas protuberantes. Com a puberdade, os testículos costumam ficar muito aumentados (macroorquídia) e as características faciais tornam-se mais grosseiras. Há um leve acúmulo de anormalidades psicológicas e uma menopausa particularmente precoce entre as mulheres portadoras da pré-mutação.

O que é uma análise cromossômica?

A análise cromossômica é um processo em citogenética com o qual aberrações cromossômicas numéricas ou estruturais podem ser detectadas.

Tal análise seria usada, por exemplo, se uma síndrome cromossômica for imediatamente suspeita, ou seja, no caso de malformações (dismorfismos) ou deficiência intelectual (retardo), mas também no caso de infertilidade, abortos regulares (abortos) e também com certos tipos de câncer (por exemplo, linfomas ou leucemia).

Isso geralmente requer linfócitos, um tipo especial de célula imunológica obtida do sangue do paciente. Uma vez que apenas uma quantidade comparativamente pequena pode ser obtida dessa forma, as células são estimuladas a se dividir com a fitohemaglutinina e os linfócitos podem então ser cultivados em laboratório.

Em alguns casos, amostras (biópsias) são retiradas da pele ou da medula espinhal, com um procedimento semelhante. O objetivo é obter o máximo possível de material de DNA que está atualmente no meio da divisão celular. Na metáfase, todos os cromossomos são organizados em um nível aproximadamente no meio da célula, a fim de serem atraídos para os lados opostos (pólos) da célula na próxima etapa, a anáfase.

Neste momento, os cromossomos estão particularmente compactados (altamente condensados). Acrescenta-se o veneno do fuso colchicina, que atua justamente nessa fase do ciclo celular, para que os cromossomos metafásicos se acumulem. Eles são então isolados e tingidos usando métodos de coloração especiais.

O mais comum é o bandamento GTG, no qual os cromossomos são tratados com tripsina, uma enzima digestiva e o pigmento Giemsa. As regiões particularmente densas e as ricas em adenina e timina são mostradas em escuro.

As bandas G resultantes são características de cada cromossomo e, em termos simplificados, são consideradas as regiões com menos genes. Uma foto dos cromossomos corados dessa maneira é tirada com uma ampliação de mil vezes e um cariograma é criado com a ajuda de um programa de computador. Além do padrão de banda, o tamanho do cromossomo e a posição do centrômero são usados para ajudar a organizar os cromossomos de acordo. Mas também existem outros métodos de bandagem que podem ter vantagens muito diferentes.