Genetici varujú pred odďaľovaním reprodukčného veku

28. dec. 2017 • Biologické vedy

Genetici varujú pred odďaľovaním reprodukčného veku

V súčasnej hektickej dobe príliš rýchlo meníme svoje zvyky i správanie, prehodnocujeme základné ľudské princípy a hodnoty. Dnešný rýchly život je o neustálych zmenách a podnetoch. Na jednu vec, však žiaľ zabúdame, resp. sa s ňou neponáhľame, a to na vlastnú reprodukciu. Moderná žena sa snaží budovať úspešnú kariéru a prinajmenej sa vyrovnať svojím mužským kolegom, pričom jej akosi neostáva čas na realizáciu jej najdôležitejšieho poslania – byť matkou. Odďaľovanie reprodukčného veku u žien spôsobuje celý rad komplikácií a neraz vedie k neplodnosti, potratom, alebo k zvýšenému výskytu dedičných porúch. 

Čo treba vedieť o ploidii ľudských buniek

Pripomeňme si, že ľudské telo je „poskladané“ zo základných stavebných „tehličiek“ – buniek. V jadre každej bunky sa nachádzajú chromozómy, na ktorých sú umiestnené gény, zodpovedajúce za znaky a vlastnosti organizmov. Každá telová bunka obsahuje 46 tzv. homologických chromozómov, pričom dieťa pri počatí/oplodnení získa jednu sadu pozostávajúcu z 23 chromozómov od matky a jednu sadu chromozómov obsahujúcu rovnaký počet – 23, pochádzajúcu od otca. Ploidia je číslo, ktoré vyjadruje počet úplných sad chromozómov v jadre buniek a paradoxne sa zapisuje symbolom v podobe písmena n. Telové/somatické bunky človeka obsahujúce dve sady homologických chromozómov sa označujú symbolom 2n a nazývajú sa diploidné. Pohlavné bunky/gaméty (vajíčka a spermie) majú v porovnaní s telovými/somatickými bunkami polovičný počet chromozómov, sú teda haploidné a ich ploidiu označujeme základným symbolom n. Na to, aby sa počas tvorby pohlavných buniek t. j. gametogenézy, vytvorili haploidné gaméty, musí prebehnúť špeciálny proces, ktorý sa nazýva meióza. Pri meióze, ktorá pozostáva z dvoch krokov, dochádza k redukcii počtu chromozómov, takže každá z novovzniknutých pohlavných buniek človeka je haploidná a má 23 chromozómov. 

Čo je aneuploidia?

Nie vždy prebieha redukčné bunkové delenie – meióza správne. Občas sa stane, že sa v niektorej z gamét objaví vyšší alebo nižší počet chromozómov, pričom po oplodnení, resp. splynutí vajíčka so spermiou sa v bunkách zárodku/embrya, nenachádza 46, ale napr. 45 alebo 47 chromozómov, t. j. dochádza k aneuploidii. Názov tejto chromozómovej poruchy pochádza z gréckeho slova „an“, ktoré v preklade znamená „nie, bez“. Aneuploidiu možno charakterizovať ako zmenu v počte chromozómov diploidnej sady (2n), ktorá sa týka len jedného, určitého páru homologických chromozómov, pričom ostatné páry zostávajú nezmenené. Príčinou zmien v  počte chromozómov je obyčajne chyba pri rozdeľovaní/rozchádzaní chromozómov v priebehu meiózy, prípadne počas vývoja ľudského zárodku – embryogenézy v priebehu delenia somatických buniek zárodku (mitózy). Odchýlku v ploidii človeka v prípade, ak z jedného chromozómového páru jeden chromozóm chýba (počet chromozómov človeka je potom 45) a ktorú symbolicky označujeme 2n–1, nazývame monozómia. Ak sa jeden chromozóm „zabudne“ a človek má vo svojej genetickej výbave namiesto dvoch chromozómov toho istého chromozómového páru jeden chromozóm navyše (47), vtedy hovoríme o trizómii. Symbolicky takúto genetickú poruchu označujeme 2n+1. Jedinci s nadpočetnými alebo chýbajúcimi chromozómami, prípadne nesúci kombináciu obidvoch takýchto zmien, sú teda aneuploidní.

Aké sú riziká pôrodov žien vo vyššom veku?

Pri plánovaní bábätka si rodičia prajú, aby bolo zdravé a aby nemalo nijakú genetickú (napr. chromozómovú) poruchu. Akémukoľvek riziku sa vyhnete, ak sa budete snažiť neposúvať materstvo do vyššieho veku. Treba si uvedomiť, že narodenie zdravého dieťaťa vo vyššom veku, žiaľ, nie je samozrejmosťou. Veď poruchy meiózy sa týkajú predovšetkým žien vo vyššom veku (nad 35 rokov). Riziko aneuploidie u človeka stúpa s rastúcim vekom matky. Vysvetliť to môžeme jednoducho tým, že u žien prebieha dokončenie meiózy až po ovulácii vajíčka. Čím dlhší čas uplynie od vzniku vajíčka po jeho ovuláciu, tým je vajíčko vystavené väčšiemu množstvu nepriaznivých vplyvov (napr. chemikálií, žiareniu, vírusom) a tým väčšie je riziko nerovnomernej distribúcie chromozómov. Genetické analýzy potvrdili, že len nízky počet (3 – 10 %) vajíčok mladých žien schopných oplodnenia je aneuploidných, zatiaľ čo u starších žien sa aneuploidia môže vyskytovať až u 50 % vajíčok. V tehotenstve existuje možnosť prenatálnej diagnostiky aneuploidie plodu, realizovateľnej v období medzi počatím a pôrodom, pomocou rôznych biochemických, cytogenetických, molekulárno-genetických alebo ultrazvukových vyšetrení. Vo vyspelých krajinách sa predpôrodná diagnostika odporúča všetkým ženám nad 35 rokov. Realizuje sa v súlade s tzv. informovaným súhlasom, pretože niektoré z diagnostických metód sú invazívne (napr. amniocentéza – odber plodovej vody, odoberanie vzoriek z choriových klkov). Presnosť takýchto vyšetrení/testov je veľmi vysoká. Dôkazy alebo vyvrátenia podozrenia na aneuploidiu sa preto môžu pokladať takmer za stopercentné.

Najčastejšie prípady aneuplodie človeka

Počuli ste o Downovom, Edwardsovom či Patauovom syndróme? Ktorý z nich sa vyskytuje u človeka najčastejšie? Najznámejším a najčastejším príkladom aneuploidie u človeka je trizómia 21. chromozómu, keď sa chromozóm č. 21 vyskytuje v jadre ľudských buniek v troch kópiách. Ploidia takýchto buniek je 2n+1. Dôsledkom trizómie 21. chromozómu je ochorenie zvané Downov syndróm. Edwardsov a Patauov syndróm sú príkladmi aneuploidie človeka, ktoré sú len čiastočne zlučiteľné so životom a predstavujú trizómiu 18. chromozómu (Edwardsov syndróm) a trizómiu 13. chromozómu (Patauvov syndróm). Trizómie iných autozómov nie sú u človeka zlučiteľné so životom.

Downov syndróm

Syndróm bol prvýkrát opísaný v roku 1866 anglickým lekárom Johnom L. Downom. J. L. Down, ovplyvnený Darwinovou evolučnou teóriou, predpokladal primerane k poznatkom vedy 19. storočia, že syndróm predstavujeDownov syndróm spätnú premenu na primitívny rasový typ. Kvôli viac-menej ázijskému vzhľadu postihnutého, začal doktor Down používať na jeho pomenovanie výraz mongolizmus. Jeho predpoklad, že Downow syndróm (DS) je návratom k primitívnemu mongolskému etnickému plemenu, čoskoro zavrhol jeho syn Reginald Down, ktorý bol tiež lekárom. Treba však pripomenúť, že J. L. Down poznal len prejav, ale nie príčinu tejto diagnózy. V roku 1959 zistil Francúz Jérome Lejeune, že u detí s Downovým syndrómom sa v jadre každej somatickej bunky nachádza namiesto 46 chromozómov 47, pretože chromozóm č. 21 sa vyskytuje až trikrát. Deti postihnuté DS trpia na vrodené poruchy srdca, tráviaceho traktu, štítnej žľazy a rôzne metabolické poruchy. Prejavuje sa u nich mentálna retardácia rôzneho stupňa. Stupeň postihnutia závisí od toho, či sa nadbytočný 21. chromozóm nachádza v jadrách všetkých buniek. Vtedy je postihnutie ťažšie, ako v prípade tzv. mozaikového typu, keď má časť buniek normálny počet chromozómov a časť nesie trizómiu. Závažnosť postihnutia teda závisí od pomeru trizomických buniek k normálnym bunkám. 88 % pacientov s trizómiou 21. chromozómu je maternálneho pôvodu a súvisí s vyšším vekom matky. V 7 % vzniká táto trizómia počas tvorby mužských pohlavných buniek (spermatogenézy), avšak nezávisí od veku otca. Len 5 % trizómie 21. chromozómu vzniká pri mitotickom delení oplodneného vajíčka t. j. počas embryogenézy. DS sa vyskytuje u 1 zo 750 živonarodených novorodencov. Na Slovensku sa narodí ročne priemerne 64 detí s DS. Podstatu DS nemožno vyliečiť, avšak cieľavedomou výchovou a starostlivosťou, ktorá je náročná nielen pre rodičov, ale aj pre zdravotníckych pracovníkov a špeciálnych pedagógov, možno charakteristické príznaky pozitívne ovplyvňovať a podstatne zmierniť, takže sa mnohé z detí integrujú do normálneho života. Je pozoruhodné, že napriek mentálnemu postihnutiu často sprevádzanému závažnými zdravotnými ťažkosťami, sú deti s DS veľmi emotívne, priateľské, učenlivé a milé. Vedia sa spontánne odvďačiť za každý prejav lásky, porozumenia, záujmu a starostlivosti. Je dôležité, aby ich spoločnosť prijala bez predsudkov a pomáhala im v ich všestrannom rozvoji. Po dosiahnutí dospelosti sú muži s DS sterilní, k čomu prispievajú aj časté zmeny na genitáliách. Napríklad nemajú zostúpené semenníky v miešku a takmer 50 % z nich má fimózu (zúženú predkožku). Ženy majú až 50 % šancu, že otehotnejú.

Edwardsov syndróm

Edwardsov syndróm (ES) patrí po Downovom syndróme medzi najčastejšie trizómie vyskytujúce sa u človeka. Je Edwardsov syndrómzaujímavé, že trizómia 18. chromozómu sa objavuje až štyrikrát častejšie u dievčat v porovnaní s výskytom ES u chlapcov. Prítomnosť nadpočetného chromozómu č. 18 spôsobuje, že postihnuté dieťa má nízku pôrodnú hmotnosť, abnormálne tvarovanú hlavu, oči zvyčajne uložené ďaleko od seba. Má tiež malú čeľusť a ústa a často aj rázštepy pery a podnebia. K tomu sa pridávajú problémy s dýchaním, prijímaním potravy a mentálna retardácia. Pridružiť sa môžu aj poruchy srdca a psychomotoriky. Prevencia ani liečba ES, žiaľ, neexistujú. Tento syndróm bol prvýkrát opísaný Johnom H. Edwardsom v roku 1960 a podľa neho je aj pomenovaný. ES má celý rad symptómov, podľa ktorých rozlišujeme ľahkú a ťažkú formu, resp. niektorí odborníci rozlišujú kompletnú, neúplnú a mozaikovú formu. Vyskytuje sa asi u jedného z 5 000 – 6 000 narodených detí. U plodov s Edwardsovým syndrómom dochádza k častým samovoľným potratom (1 potrat pripadajúci na 3 000 počatí). Až 95 % plodov s touto poruchou zomrie už počas vnútromaternicového vývinu. Ak sa predsa dieťa narodí, býva jeho postihnutie spravidla vážne a len zriedka sa dožije jedného roka života. 90 – 95 % narodených detí s ES zomrie do jedného roka života. Niektoré dievčatá sa občas dožívajú aj vyššieho veku (20 – 30 rokov), avšak potrebujú neustálu starostlivosť. Môžu byť síce zapojené do bežného života spoločnosti, avšak len za výdatnej pomoci svojich rodičov a špeciálnych asistentov.

Patauov syndróm

Patauov syndróm (PS) sa radí medzi relatívne zriedkavé choroby. Všeobecne sa udáva výskyt PatauovhoPatauov syndróm syndrómu vo frekvencii 1:10 000 živonarodených detí. Predpokladá sa, že prípadov postihnutých detí s týmto syndrómom môže byť oveľa viac, pretože veľa tehotenstiev s PS končí predčasne spontánnym potratom. Pacient trpiaci na PS je typický trizomik, pretože 13. chromozóm má v jadrách buniek prítomný trikrát. Tento nadpočetný chromozóm môže pochádzať buď od otca alebo od matky. PS nie je vyliečiteľný. Pre postihnuté detičky je charakteristická nízka pôrodná hmotnosť, malá hlava (mikrocefália), rázštepy pery a podnebia, nadpočetné prsty (polydaktýlia) a ich deformácia a zaostávanie v mentálnom vývoji. Operačne je možné čiastočne „riešiť“ vrodené srdcové chyby, deformácie hlavy, tváre končatín. Čiastočné zmiernenie dôsledkov mentálnej retardácie a celkového poškodenia vývoja dieťaťa možno dosiahnuť len využitím špeciálnej pedagogiky, rehabilitácie a ergoterapie, ktorá pomocou zmysluplného zamestnania/činnosti pomáha liečbe telesne a mentálne postihnutých osôb a ich zaradeniu do bežného života.

 

Autor: prof. RNDr. Eva Miadoková, DrSc. pre redakciu Veda na dosah, Katedra genetiky Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave

Foto v článku: Wikipedia; z archívu prof. RNDr. Evy Miadokovej, DrSc.

Úvodné foto: Pixabay.com

Redigovala a uverejnila: VČ

 

Viac článkov o genetike od profesorky Evy Miadokovej na portáli VEDA NA DOSAH

Súvisiace:

Hore
Atmosféra počas TVT 2017
QUARK
PF 2018
brožúra Veda v Centre 2015
Aurelium - centrum vedy
Veda v Centre
Prechod VK na VND - zima
kúpa časopisov jún 2016
TVT 2017 články
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Spôsob komunikácie živočíchov je mimoriadne zložitý.
Zistite viac