Anatomie-Lexicon

Chromosoomafwijkingen - wat betekent dit?

Inleiding - wat is chromosomale aberratie?

Een chromosoomafwijking beschrijft een afwijking van de normale menselijke chromosoomstructuur. Een normale menselijke chromosoomset heeft 23 chromosomenparen van hetzelfde type, die het volledige genetische materiaal bevatten. Een chromosoomafwijking kan zowel een numerieke als een structurele afwijking van de chromosoomset zijn.

Chromosomale afwijkingen zijn de meest voorkomende oorzaak van prenatale miskraam. Er zijn echter ook levensvatbare vormen van chromosoomafwijkingen, zoals het syndroom van Down (Trisomie 21) of Klinefelter-syndroom (XXY-syndroom).

Een chromosoomafwijking is te herkennen aan het maken van een karyogram. Dit is te vergelijken met een gezond karyogram, zodat afwijkingen direct merkbaar zijn.

Lees hier meer over onder: Chromosoommutatie

Wat zijn numerieke chromosomale afwijkingen?

Numerieke chromosoomafwijkingen beschrijven een reeks chromosomen met een verschillend aantal chromosomen. Individuele chromosomen kunnen worden gedupliceerd of ontbreken (Aneuploïdie) of de volledige set chromosomen worden gedupliceerd (Polyploïdie).

De bekendste en meest voorkomende numerieke chromosoomafwijking is trisomie 21 (syndroom van Down). Bij deze ziekte is het 21e chromosoom in drievoud aanwezig. De kans op een kind met trisomie 21 neemt toe met de leeftijd van de moeder. Kinderen met het syndroom van Down falen:

Korte gestalte
Groeven met vier vingers
(Mongoloid) ooglidassen die schuin naar buiten lopen
verminderde motoriek en intelligentie

Met name de mentale retardatie varieert sterk bij de individuele patiënt, waardoor individuele behandeling, begeleiding en zorg op de voorgrond staan.

De levensverwachting wordt slechts minimaal verminderd door trisomie 21. Dit is het geval bij andere vormen van trisomie, zoals trisomie 13 (Patau-syndroom) en trisomie 18 (Edwards-syndroom) niet, hier is de levensverwachting minder dan een jaar.

Andere numerieke chromosomale afwijkingen die de geslachtschromosomen beïnvloeden, zijn het Klinefelter-syndroom en het Ullrich-Turner-syndroom.

Het Klinefelter-syndroom treft mannen. In plaats van één hebben ze twee X-chromosomen. Het meest opvallende symptoom is een hoge gestalte veroorzaakt door een tekort aan testosteron.

Bij het Turner-syndroom missen de getroffen vrouwen een X-chromosoom. Door het gebrek aan oestrogeen en gestageen groeit bindweefsel door de eierstokken en blijven vrouwen levenslang onvruchtbaar.

Lees hierover meer op: Trisomie 13 bij het ongeboren kind

Wat zijn structurele chromosoomafwijkingen?

Structurele chromosoomafwijkingen zijn afwijkingen van chromosomen in termen van hun structuur. In tegenstelling tot de numerieke chromosoomafwijkingen blijft het normale aantal chromosomen (23 homologe paren, 46 chromosomen in totaal) behouden. Er zijn verschillende vormen van structurele chromosoomafwijkingen, zoals:

VERWIJDERING: Bij schrapping gaat een chromosoomsegment en dus een deel van het genetisch materiaal verloren. Dit is een voorbeeld van zo'n ziekte Cat Scream-syndroom. Zulke kinderen vallen op door hoog geschreeuw, zijn vaak klein van stuk, hebben slecht ontwikkelde spieren en een klein hoofd.
Het Wolf-Hirschhorn-syndroom wordt ook veroorzaakt door een schrapping. Kenmerkend voor deze ziekte zijn de talrijke aanvallen van epilepsie bij de patiënt.
TRANSLOCATIE: Een andere structurele chromosomale afwijking is translocatie. Hier wordt een chromosoomsegment verschoven naar een ander, niet-homoloog chromosoom. Er wordt dan onderscheid gemaakt tussen een wederkerige en een niet-wederkerige translocatie.
INVERSIE: De inversie beschrijft een structurele chromosoomafwijking waarbij een chromosoomsegment wordt omgekeerd.

In het algemeen wordt onderscheid gemaakt tussen een gebalanceerde en een ongebalanceerde chromosoomverandering bij structurele chromosoomafwijkingen. De gebalanceerde heeft geen ziektewaarde voor de drager, terwijl de ongebalanceerde leidt tot lichamelijke symptomen.

Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in: Chromosoomset

Oorzaken van chromosomale afwijkingen

Er zijn verschillende oorzaken voor de numerieke en structurele chromosoomafwijkingen. De numerieke chromosoomafwijking heeft een ander aantal chromosomen, waardoor de chromosomen zelf er normaal uitzien.

Bij a Aneuploïdie als enkele chromosomen zijn gedupliceerd of ontbreken, zoals bijvoorbeeld bij trisomie 21. De meest voorkomende oorzaak hiervan is een niet-disjunctie (Niet-scheiding) van de chromosomen tijdens meiose. Meiose heeft de functie om kiemcellen te produceren. Deze bevatten een enkel chromatide-chromosoom als genetisch materiaal, dat beschikbaar is voor bevruchting.

Als de homologe chromosomen niet gescheiden zijn (Meiose I.) of een niet-scheiding van de zusterchromatiden (Meiose II), zijn er twee chromatiden in de kiemcel. Als deze eicel wordt bevrucht, heeft de cel in totaal drie chromatiden en één spreekt van één Trisomie.

Bij structurele chromosoomafwijkingen ligt de oorzaak niet in de delingen van de meiose. Bij dit type chromosoomaberratie bestaat de chromosoomset uit de gewenste 23 homologe chromosoomparen, hoewel individuele chromosomen een andere structuur hebben.

Deze afwijking kunnen bijvoorbeeld de genmutaties zijn die hierboven al zijn beschreven:

Schrapping (er ontbreekt een stukje chromosoom)
Duplicatie (een stukje van het chromosoom wordt gedupliceerd)
Translocatie (een deel van het ene chromosoom is opgenomen in een ander chromosoom)

De oorzaak van deze afwijkingen is meestal een foutieve oversteek tijdens de meiose. De tweede oorzaak is een gebrekkige reparatie van dubbelstrengs breuken in het genoom.

Dat kan ook voor u interessant zijn: Celkernafdeling

Wat is de test op chromosoomafwijkingen?

Er zijn verschillende tests die kunnen worden gebruikt om chromosoomafwijkingen bij het ongeboren kind op te sporen. Er zijn echter ook zogeheten in-vitro- en in-vivo-chromosoomaberratietesten die in de toxicologie worden gebruikt.

In vitro chromosomale aberratietest

Bij de in vitro chromosoomafwijkingstest wordt een celkweek behandeld met een stof waarvan wordt vermoed dat deze chromosoomafwijkingen veroorzaakt. De celkweek bestaat uit cellen die afkomstig zijn van zoogdieren. Zo zijn cellen van muizen of lymfocyten uit menselijk bloed mogelijk.

Deze cellen worden eerst opgekweekt zodat ze onder optimale omstandigheden groeien. Vervolgens worden ze behandeld met de te onderzoeken stof. Het kan bijvoorbeeld een opgeloste stof zijn die aan de celkweek wordt toegevoegd.

Na een bepaalde belichtingstijd worden de cellen vervolgens onder de microscoop onderzocht. Men kijkt met name naar de chromosomen in de metafase en controleert deze op veranderingen.

Het is ook nuttig om een controlecultuur te creëren die niet met de teststof is behandeld. Met deze controle kunnen de sets chromosomen beter met elkaar worden vergeleken.

In vivo test op chromosomale afwijkingen

De in-vivotest op chromosoomafwijkingen is vergelijkbaar met de in-vitrotest, met het verschil dat de teststof rechtstreeks in het beenmerg van het levende zoogdier wordt ingebracht. Dit creëerde realistische omstandigheden omdat de stof in het organisme zit.

Ook hier wordt de set chromosomen gecontroleerd op afwijkingen. Deze twee methoden kunnen worden gebruikt om stoffen te testen op hun mutagene werking.

Welke tests zijn er?

Er zijn verschillende tests die kunnen worden gebruikt om chromosoomafwijkingen te onderzoeken. Enerzijds zijn er onderzoeksopties die gebruikt kunnen worden om te testen of een stof (bijv. nicotine) Triggeert chromosoomafwijkingen en verhoogt zo de kans op het ontwikkelen van kanker. Deze tests worden genoemd In vitro- en In vivo chromosomale aberratietesten en worden uitgevoerd door toxicologen.
Er zijn echter ook tests die bij zwangere vrouwen kunnen worden gedaan om te controleren of het ongeboren kind een chromosoomafwijking heeft. Hier zijn verschillende mogelijkheden.

De eerste optie is chromosoomanalyse, die vandaag de dag nog steeds de gouden standaard is. Als testmateriaal kan bijvoorbeeld vruchtwater of navelstrengbloed worden gebruikt. Zowel numerieke als structurele chromosoomafwijkingen kunnen onder de microscoop worden gediagnosticeerd.

De tweede optie is een eenvoudige echografie, die vaak een chromosoomverandering kan detecteren. Een teken van een chromosoomafwijking is de afwezigheid van het neusbot.

Een andere test die minder tijd kost dan chromosoomanalyse (Duur: ongeveer enkele dagen) is de FISH-test (Duur: maximaal 2 dagenMet behulp van de FISH-test (Fluorescentie in situ hybridisatietest) chromosomen 13, 18, 21 en de X- en Y-chromosomen in foetaal materiaal (bijv. vruchtwater) worden in kleur weergegeven. Een numerieke chromosoomafwijking kan dus worden bepaald door deze eenvoudig te tellen.

Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in het onderwerp: Functies van de celkern

KLINIEK: Welke ziekten worden veroorzaakt door chromosomale afwijkingen?

Chromosomale afwijkingen zijn verantwoordelijk voor een groot aantal spontane abortussen voor de geboorte en voor veel ziekten. Van hen zijn er met name vijf wijdverbreid.

Syndroom van down

De bekendste daarvan is trisomie 21, beter bekend als het syndroom van Down.
Deze kinderen vallen op door hun korte gestalte, viervingerige groeven op hun handen en een vaak verminderde intelligentie. Het wordt ook geassocieerd met een verhoogde incidentie van hartafwijkingen en misvormingen van het maagdarmkanaal.
Met een goede behandeling en ondersteuning kunnen de kinderen echter een bijna normale levensverwachting hebben.

Patau-syndroom versus Edwards-syndroom

Trisomieziekten omvatten ook het Patau-syndroom (trisomie 13) en het Edwards-syndroom (trisomie 18), waarbij de levensverwachting voor beide ziekten minder dan een jaar is.

Vooral het Patausyndroom veroorzaakt veel miskramen, waardoor veel kinderen voor de geboorte overlijden. Er zijn echter ook gevallen beschreven waarin de omvang van de misvormingen kleiner is en ze de leeftijd van 10 jaar bereiken.

Lees hier meer over: Trisomie 13 bij het ongeboren kind

Syndroom van Klinefelter

Net als trisomieën is het Klinefelter-syndroom een numerieke chromosomale afwijking. Bij deze ziekte hebben mannelijke patiënten een extra X-chromosoom en vallen op door hun uitgesproken hoge gestalte en onderactieve testikels met bijbehorende hormonale veranderingen.

Ullrich-Turner-syndroom

Het Ullrich-Turner-syndroom daarentegen mist een X-chromosoom, zodat deze patiënten in totaal slechts 45 chromosomen hebben. Alleen vrouwen worden getroffen.
De vrouwelijke patiënten hebben misvormde geslachtsorganen en blijven levenslang onvruchtbaar. Daarnaast vallen ze vaak op door de verwijding van de nek door een zogenaamde vleugelhuid.