Basi biologiche e genetica umana - mutazioni cromosomiche

Sbilanciamento autosomico

Perdita o acquisto di cromosomi interi (aneuploidia pura) o di parte (aneuploidia parziale) può trovarsi in mosaicismo o non mosaicismo. La perdita di materiale è in genere più grave dell’acquisto.

Sbilanciamento funzionale

L'attivazione o inattivazione funzionale può distorcere il messaggio genetico anche in assenza di anomalie strutturali (fenomeni di imprinting, traslocazioni X-autosomiche).

Sbilanciamenti dei cromosomi sessuali

Hanno effetti minori di quelli autosomici perché le X in eccesso vengono inattivate. Il SNC ed il tratto riproduttivo sono per di più colpiti. L’eccesso di Y è quasi senza conseguenze cliniche.

Effetti degli sbilanciamenti cromosomici

Frequenza ed impatto delle patologie cromosomiche

La maggior parte dei difetti citogenetica ha origine prezigotica (a parte i mosaicismi).

Meiosi normale

Concepimento normale. Dettaglio dei processi importanti durante la meiosi.

Non disgiunzione

Fallimento del processo per il quale i cromosomi omologhi segregano simmetricamente alla divisione cellulare (segregazione 2:0).

Effetti della non disgiunzione meiotica

Trisomie e monosomie da genitori normali sono dette primarie. La maggior parte delle non-disgiunzioni avvengono alla I meiosi femminile e ogni cromosoma ha la stessa chance di non disgiungere. Per i cromosomi acrocentrici (13,14,15 – 21,22) il 90% sono di origine materna e ¾ alla I meiosi. Lo stesso per le nondisgiunzioni che causano 47,XXX. Per la trisomia 16 (la più comune riconosciuta) avviene sempre nella I meiosi femminile. Per la trisomia 18 è la II meiosi materna più frequentemente coinvolta. Non disgiunzioni sequenziali (I meiosi + II meiosi ) possono portare a tetrasomie. Ritenzione del globo polare nell’ovocita (non disgiunzione completa) è una delle cause di triploidia. Metà dei 47,XXY è dovuta a non disgiunzione paterna. 3-4% degli spermatozoi sono aneuploidi e 10-20% degli ovociti.

Non disgiunzione in mitosi

Zigote normale: È il meccanismo maggiore di formazione dei mosaici. Il 5% delle trisomie 21 non-mosaico sono dovuti a non disgiunzione mitotica ugualmente paterna o materna e perdita della linea euploide. Nel 3% dei 47,XXY e nel 9% dei 47,XXX l’errore è postzigotico prima della formazione della massa interna.

Zigote aneuploide: Un embrione trisomico può perdere un cromosoma in una cellula e correggere il cariotipo. La maggior parte delle trisomie mosaico 13,18,21 ed X avvengono con questo meccanismo (correzione o rescue). Lo stesso fenomeno può spiegare le disomie uniparentali.

Conseguenze delle anomalie citogenetiche