Хромосома 2 Це друга за розмірами хромосома. Найбільша щільність сніпсів є в районі центроміру, а повтори тут практично відсутні. На одиницю довжини у ній міститься помітно менше генів, ніж у хромосомі 1 та інших хромосом. Тим не менш, число

Це ще одна досить велика хромосома. На відміну від хромосоми 2 в неї в області центроміру міститься мало як сніпсів, так і повторів. Найбільша кількість сніпсів розташована ближче до кінців цієї хромосоми, а найбільше генів - на короткому плечі.

Хромосома 4 Гени, повтори та сніпси розподілені в хромосомі 4 досить рівномірно (за винятком району центроміру, де всі вони представлені малою кількістю). Підраховано, що загальна кількість генів тут менша, ніж у середньому на одиницю довжини геному. Серед захворювань,

Хромосома 5 Більшість генів цієї хромосоми сконцентровано у двох областях довгого плеча та одному районі короткого ближче до його кінця. Є два райони, розташовані навколо центроміри, збагачені сніпсами. C генами хромосоми 5 пов'язаний ряд важких захворювань:

Хромосома 6 Щільність генів і сніпсів найбільша в декількох районах на короткому плечі цієї хромосоми, а ось повтори розподілені вздовж хромосоми досить рівномірно (їх мало тільки в області центроміри). C генами хромосоми 6 пов'язаний ряд патологій людини: діабет,

Хромосома 7 Щільність сніпсів найбільша у прицентромірній ділянці довгого плеча цієї хромосоми. А ось гени розташовані досить рівномірно вздовж хромосоми, за винятком однієї ділянки в середині довгого плеча, де міститься їх найбільша кількість. Серед

Хромосома 8 Більшість сніпсів у цій хромосомі сконцентровано на кінці короткого плеча, а на кінці довгого плеча є область сильно збагачена генами. Число генів, асоційованих із захворюваннями, у хромосомі 8 відносно невелике. Серед них є гени,

Хромосома 9 Тут і сніпси, і повтори, і гени розподілені дуже нерівномірно вздовж хромосоми. Крім того, хромосома 9 збагачена сніпс у порівнянні з іншими хромосомами (при розрахунку їх числа на одиницю довжини). При цьому найбільша їх кількість сконцентрована в

Хромосома 10 Ця хромосома є середньою за кількістю генів, що містяться в ній, повторюваних ділянок і сніпсів на одиницю довжини, але розподіл їх по хромосомі далеко не рівномірний: кілька ділянок на довгому плечі сильно збагачені генами і сніпсами. Серед

Хромосома 11 На кінці короткого плеча та в прицентромірному районі довгого плеча цієї хромосоми має місце концентрація генів. Зміст сніпсів підвищено лише в районі кінця короткого плеча, а вздовж хромосоми він є однаковим. Від загальної кількості генів цієї

Хромосома 12 Ця хромосома є середньою за більшістю параметрів. Гени розподілені у ній дуже нерівномірно. З ними асоційований ряд захворювань: адренолейкодистрофія, амілоїдозіс, злоякісна неходжкінська лімфома, рак прямої кишки, емфізема, енурез,

Хромосома 13 Коротке плече цієї хромосоми поки що погано секвеновано. Є концентрація сніпсів у районі центроміру на довгому плечі. Хромосома 13 щодо інших хромосом збіднена генами (на 1 млн. букв у ній у середньому припадає лише близько 5 генів). Найбільше їх

Хромосома 20 стала третьою за часом повністю секвенованою хромосомою людини. За розміром ця хромосома становить близько двох відсотків генетичного коду геному людини. Гени, повтори та сніпси розподілені вздовж хромосоми дуже нерівномірно.

Хромосома 21 Ця хромосома є найменшою за розмірами та інформаційною ємністю (на її частку припадає не більше 1,5% від усього геному людини). Але секвенована вона була лише за хромосомою 22. Число генів у хромосомі 21 відносно невелике. При розмірі близько

Хромосома 22 ДНК цієї хромосоми була секвенована першою (грудень 1999), тому вона і описана повніше. У хромосомі 22 залишилися нерозшифрованими лише кілька ділянок (менше 3% довжини ДНК). Вона містить близько 500 генів та 134 псевдогени. Всі ці генні послідовності

Хромосома X Це жіноча статева хромосома. Наявність двох хромосом X визначає жіноча стать. Пара для хромосоми X у чоловіків - омертвіла та коротка Y-хромосома. У жінок на одній із двох хромосом X відбувається інактивація всіх генів, які мають пари на хромосомі Y.

Ідіограма 2 й хромосоми людини 2 я хромосома людини одна з 23 людських хромосом і друга за величиною, одна з 22 аутосом людини. Хромосома містить понад 242 млн пар основ.

Ідіограма 22 й хромосоми людини 22 я хромосома людини одна з 23 людських хромосом, одна з 22 аутосом і одна з 5 акроцентричних хромосом людини. Хромосома містить … Вікіпедія

Ідіограма 11 й хромосоми людини 11 я хромосома людини одна з 23 пар людських хромосом. Хромосома містить майже 139 млн пар основ.

Ідіограма 12-ї хромосоми людини 12-я хромосома людини одна з 23 людських хромосом. Хромосома містить майже 134 млн пар основ.

Ідіограма 21 й хромосоми людини 21 я хромосома людини одна з 23 людських хромосом (в гаплоїдному наборі), одна з 22 аутосом і одна з 5 акроцентричних хромосом людини. Хромосома містить близько 48 млн пар підстав, що … Вікіпедія

Ідіограма 1 й хромосоми людини 1 я хромосома людини найбільша з 23 людських хромосом, одна з 22 аутосом людини. Хромосома містить близько 248 млн пар основ.

Ідіограма 3-ї хромосоми людини 3-я хромосома людини одна з 23 людських хромосом, одна з 22 аутосом людини. Хромосома містить майже 200 млн пар основ.

Ідіограма 9-ї хромосоми людини 9-я хромосома людини одна з хромосом людського геному. Містить близько 145 мільйонів пар основ, становлячи від 4 до 4,5% всього клітинного матеріалу ДНК. За різними оцінками … Вікіпедія

Ідіограма 13-ї хромосоми людини 13-я хромосома людини одна з 23 людських хромосом. Хромосома містить понад 115 млн пар основ, що становить від 3,5 до 4 % всього матеріалу.

Ідіограма 14 й хромосоми людини 14 я хромосома людини одна з 23 людських хромосом. Хромосома містить приблизно 107 млн ​​пар основ, що становить від 3 до 3,5 % всього матеріалу.

Книги

• Ефект теломір. Революційний підхід до більш молодого, здорового і довгого життя Елізабет Елен Блекберн, Еліса Епель. Про що ця книга Щоб життя тривало, клітини тіла повинні безперервно ділитися, створюючи свої точні копії – молоді та повні енергії. Вони, своєю чергою, теж починають ділитися. Так…

Закономірності життя

Життя як явище характеризується метаболізмом, розмноженням, спадковістю, мінливістю, зростанням, розвитком, смертю.

Метаболізм(від грец. μεταβολή, «перетворення, зміна») або обмін речовин- Повний процес перетворення хімічних речовин в організмі, що забезпечують його зростання, розвиток, діяльність та життя в цілому. У живому організмі постійно витрачається енергія, причому не лише під час фізичної та розумової роботи, а навіть при повному спокої (сні). Обмін речовин є комплексом біохімічних та енергетичних процесів, що забезпечують використання харчових речовин для потреб організму та задоволення його потреб у пластичних та енергетичних речовинах.

Розмноження -це збільшення кількості особин виду у вигляді відтворення. Здатність до розмноження, чи самовідтворення, одна із обов'язкових і найважливіших властивостей живих організмів. Розмноження підтримує тривале існування виду, забезпечує наступність між батьками та його потомством у багатьох поколінь. Розмноження буває безстатеве та статеве.

Форми безстатевого розмноження:

1. Бінарний поділ- Мітотичний поділ, при якому утворюються дві рівноцінні дочірні клітини (Рис.3.1);

а - початок профази; б - кінець профази; в – метафаза; г – анафаза; д – телофаза; е – завершення мітозу. 1 – ядро; 2 - ядерце; 3 – ядерна оболонка; 4 – неспіралізовані хромосоми; 5 - пара центртріолей; 6 - нитки веретена поділу; 7 – батьківські хромосоми різних типів; 8 – центроміри хромосом; 9 – дочірні хромосоми; 10 – поперечна мембранна перегородка між дочірніми клітинами.

Рис.3.1 Фази мітотичного розподілу

2. Множинний поділ, або шизогонія. Материнська клітина розпадається на велику кількість більш менш однакових дочірніх клітин (малярійний плазмодій) (Рис.3.2);

Рис.3.2 Шизогонія

3. Споруляція. Розмноження за допомогою спор - спеціалізованих клітин грибів та рослин (Рис.3.3). Якщо суперечки мають джгутик і рухливі, їх називають зооспорами (хламидомонада). Якщо суперечки утворюються з допомогою мітозу, всі вони мають однаковий генетичний матеріал, якщо вони утворюються з допомогою мейозу, вони мають генетичний матеріал лише одного організму, але генетично такі суперечки нерівноцінні;

Рис.3.3 Рослини, що розмножуються за допомогою спор

Рис.3.3а Спори грибів

4. Ниркування. На материнській особини відбувається утворення виросту – нирки, з якого розвивається нова особина (дріжджі, гідра) (рис.3.4);

Рис.3.4 Ниркоутворення у гідри

5. Фрагментація- Поділ особини на дві або кілька частин, кожна з яких розвивається в нову особину (Рис.3.5). У рослин (спірогіра), і у тварин (кільчасті черв'яки). В основі фрагментації лежить властивість регенерації;

Рис.3.5 Водорість спірогіра росте повсюдно у разі розриву будь-де добудовуються до необхідних розмірів і форми. Розірвані голкошкірі (морські зірки) легко добудовуються до вихідних розмірів.

6. Вегетативне розмноження. Характерно багатьом груп рослин. При вегетативному розмноженні нова особина розвивається або з материнської частини, або з особливих структур (цибулина, бульба і т.д.), спеціально призначених для вегетативного розмноження (Рис.3.6);

Рис.3.6 Розмноження полуниці

7. Клонування.Штучний спосіб безстатевого розмноження. Клон - генетично ідентичне потомство, отримане від однієї особини внаслідок того чи іншого способу безстатевого розмноження. Реалізований у практиці, шляхом введення у клітину штучного ядра. Техніка введення показана малюнку 3.7

Рис.3.7 Техніка введення ядра в клітину

У природних умовах клони з'являються рідко. Загальновідомий приклад природного клонування, що існує в природі і має у людини - однояйцеві близнюки, що розвинулися з однієї яйцеклітини (це обов'язково діти однієї статі). До шістдесятих років ХХ століття клони отримували штучним шляхом виключно при вегетативному розмноженні рослинних організмів, найчастіше для збереження сортових ознак і при отриманні культур мікроорганізмів, що використовуються в медицині. На початку шістдесятих років були розроблені методи, що дозволяють успішно клонувати деякі вищі рослини та тварин шляхом вирощування з окремих клітин. Ці методи виникли в результаті спроб довести, що ядра зрілих клітин, які закінчили свій розвиток, містять всю інформацію, необхідну для кодування всіх ознак організму, і що спеціалізація клітин обумовлена ​​включенням та вимкненням певних генів, а не втратою деяких з них. Перший успіх був досягнутий професором Стюардом з Корнельського університету, який показав, що, вирощуючи окремі клітини кореня моркви (її їстівної частини) в середовищі, що містить потрібні поживні речовини та гормони, можна індукувати процеси клітинного поділу, що призводять до утворення нових рослин моркви. Незабаром після цього Гердон, який працював в Оксфордському університеті, вперше зумів домогтися клонування хребетної тварини. Хребетні у природних умовах клонів не утворюють; однак, пересаджуючи ядро, взяте з клітини кишечника жаби, в яйцеклітину, власне ядро ​​якої попередньо було зруйноване шляхом опромінення ультрафіолетом, Гердон вдалося виростити пуголовка, а потім і жабу, ідентичну тієї особини, від якої було взято ядро.

З сімдесятих років вчені робили спроби клонування ссавців. Крихітка овечка Доллі - символ чергового етапу успішного розвитку біотехнології. Такі експерименти не лише доводять, що диференційовані (спеціалізовані) клітини містять всю інформацію, необхідну для розвитку цілого організму, але й дозволяють розраховувати, що подібні методи можна буде використовувати для клонування хребетних, що стоять на більш високих щаблях розвитку, у тому числі й людини . Техніка клонування обіцяє, в першу чергу, великі перспективи для тваринництва, тому що дає можливість отримувати від будь-якої тварини, яка має цінні якості, численні генетично ідентичні копії з тими самими ознаками. Клонування необхідних тварин, наприклад племінних бугаїв, скакових коней і т.п., може виявитися настільки ж вигідним, як і клонування рослин, яке, як було сказано, вже виробляється. Також одна з можливих областей застосування цієї технології клонування рідкісних та зникаючих видів диких тварин. Фактично з'явилися реальні технічні можливості клонування людини.

Спадковість.Вже понад сто років тому стало відомо, що кожен новий організм виникає в результаті з'єднання чоловічої та жіночої статевих клітин – яйцеклітини та сперматозоїда.

Роботи німецького біолога Ф. Шнейдеранаводили на думку, що з елементів ядра клітини найбільш ймовірними безпосередніми носіями спадковості є «кольорові тільця» - хромосоми. Свою назву вони отримали після того, як для їх спостереження під мікроскопом їх фарбували барвниками для кращого розгляду.

Голландець Е. ван Бенеданзауважив, що у статевих клітинах хромосом вдвічі менше (Рис.3.8), і лише після злиття різностатевих клітин утворюється нормальний хромосомний набір.

Рис.3.8 Хромосоми людини у чорно-білому варіанті

Рис.3.8а Хромосоми людини у кольоровому варіанті

Рис.3.8б Будова хросмосоми

Хромосомна теорія спадковості (морганізм) трансформувалася в молекулярну генетику, вчення про ген, як ділянку ДНК.

На малюнку показаний процес "упаковки" ДНК у складно-скручені структури. Причини "укладання" очевидні - ДНК занадто довга молекула (довжина ланцюга ДНК однієї хромосоми - близько 10 сантиметрів), тому її треба запакувати. А щоб вона не злипалася між собою, з нею зв'язуються певні білки. Комплекс білків із ДНК називається хроматином. Для зручності завжди ставлять знак тотожності між ДНК та хроматином, оскільки "голою" ДНК у природі не зустрічається. ДНК містить гени та некодовані ділянки. У процесі розходження хромосом, що подвоїлися, в центромірах відбувається розбирання полімеру, що призводить до розходження хромосом з утворенням 2 дочірніх клітин. Реплікація ДНК відбувається під дією ферментів та призводить до утворення другої точної копії молекули ДНК у подвоєній хромосомі (Рис.3.9).

Рис.3.9 Схема реплікації молекули ДНК: дочірня ланцюг (репліка) будується кожному з батьківських полінуклеотидних ланцюгів, як у матриці. Стрілкою зазначено напрямок руху так званої вилки реплікації, пунктиром позначені водневі зв'язки між азотистими основами. А – аденін, Т – тимін, Г – гуанін, Ц – цитозин.

Хромосомна теорія спадковості пояснює не тільки процес еволюції та передачу ознак батьків дітям, а й показує генетичний зв'язок всього живого, у тому числі споріднений зв'язок людей та мавп. У процесі вивчення хромосомної теорії спадковості було виявлено хромосомно-спадкові захворювання, що викликаються нерозбіжністю хромосом у процесі мітозу клітини. Такі хромосомні утворення називаються трисомією і з визначення лікування цих захворювань неможливе.

Синдром Патау (трисомія з хромосоми 13).Вперше описано у 1960 році. Частота популяції 1 на 7800.

Для синдрому Патау характерні такі діагностичні ознаки: ущелина верхньої губи та піднебіння, низько посаджені деформовані вушні раковини, флексорне положення пальців рук, опуклі нігті, поперечна долонна складка, стопа-гойдалка. З вад внутрішніх органів відзначені вроджені вади серця (дефекти перегородок і великих судин), незавершений поворот кишечника та ін Глибока ідіотія. Діти в основному помирають у віці до 1 року, частіше в перші 2-3 місяці життя.

Синдром Едвардса (трисомія по хромосомі 18) (Рис.3.10 ). Описаний у 1960 році. Популяційна частота становить 1 на 6500. Діти із синдромом Едвардса мають малу масу тіла при народженні. Основними діагностичними ознаками синдрому є: низько посаджені аномальної форми вуха, скошене підборіддя. Є аномалії розвитку кінцівок: верхніх - згинальні деформації пальців, перекривання пальців, стислі пальці рук, широкий палець стопи, типова форма стопи як гойдалки. З внутрішніх пороків слід відзначити комбіновані вади серцево-судинної системи, незавершений поворот кишечника (пороки розвитку нирок частіше гідронефроз і підковоподібна нирка), крипторхізм. Діти гинуть, переважно, у віці до 1 року від ускладнень, спричинених вродженими вадами розвитку.

Рис.3.10 Синдром Едвардса

Синдром Дауна (трисомія хромосоми 21) (Рис.3.11 ). Вперше описаний 1866 року англійським лікарем Дауном. Найчастіше хромосомний синдром - популяційна частота становить 1 випадок на 600-700 новонароджених дітей. Частота народження дітей з цим синдромом залежить від віку матері та різко збільшується після 35 років. Цитогенетичні варіанти дуже різноманітні, але близько 95% випадків представлені простою трисомією 21 хромосоми. Незважаючи на інтенсивне вивчення синдрому причини нерозбіжності хромосом досі не зрозумілі.

Основними діагностичними ознаками синдрому є: типове плоске обличчя, монголоїдний розріз очей, відкритий рот, аномалії зубів, короткий ніс і плоский перенісся, надлишок шкіри на шиї, короткі кінцівки, поперечна чотирипальцева долонна складка (мавпа борозна). З вад внутрішніх органів часто відзначаються вроджені вади серця та шлунково-кишкового тракту, які й визначають тривалість життя хворих. Розумова відсталість зазвичай середнього ступеня важкості. Діти з синдромом Дауна часто лагідні та прив'язливі, слухняні та уважні.

Мал. 3.11 Синдром Дауна

Дослідження будови хромосом дозволили виявити окремі ділянки - гени, які відповідають за успадкування деяких ознак та наявності деяких захворювань. Для людської хромосоми Х це (Рис.3.12):

Рис.3.12 Хромосома Х і гени відповідають ті чи інші захворювання

Хромосома 7 (людини)

Рис.3.12а Хромосома 7

Хромосома 7 (Рис.3.12а) - одна їх хромосом людини, що зазвичай міститься в ядрі клітини у двох примірниках. Вона містить понад 158 мільйонів пар основ, що становить від 5% до 5.5% всього матеріалу ДНК у клітині тіла людини. За різними оцінками, хромосома містить 7 від 1000 до 1400 генів. Ці дані мають лише орієнтовний характер. Точні оцінки будуть зроблені в міру глибшого вивчення.

У 2000-му році вченим вдалося повністю розшифрувати послідовність нуклеотидів, що становлять більш ніж 80 тисяч генів людини. При його розшифровці, крім власне нуклеотидної послідовності, отримані дані про цитогенетичні та фізичні карти хромосом, їх нуклеотидні послідовності, локалізації генів, стійких поліморфізмах, тобто мутаціях, присутніх в локальних популяціях людини з частотами не менше 3-5%. На цей час виявлено щонайменше 1.5 мільйона мутаційних поліморфізмів, якими геноми людей відрізняються друг від друга. До теперішнього часу розшифровано амінокислотні послідовності мільйонів білків та з використанням методів рентгеноструктурного аналізу та ядерного магнітного резонансу визначено просторові структури понад 15 тисяч білків. Найближчими роками це досягнення дозволить впоратися з десятками хвороб, проти яких сучасна медицина безсила. Буде знайдено засіб від раку, захворювань серцево-судинної системи, багатьох спадкових порушень та вад розвитку, буде уповільнено старіння організму. Розшифровка геному - плід спільних зусиль міжнародного проекту "Геном людини", що фінансується як британським фондом Wellcome Trust, так і американськими Національними інститутами охорони здоров'я, і ​​приватної компанії Celera Genomics. Перед вченими постає завдання узагальнення даних, встановлення взаємозв'язків між різними генами, вивчення механізм генному рівні Незабаром кожна людина зможе отримати особисту копію свого генетичного коду для медичних цілей або просто з цікавості Британська компанія Solexa заявила про завершення розробки нового методу розшифрування генів, який дозволить прочитати геном людини за один день. Який брав участь у розшифровці першого зразка людського геному, повідомив, що вже отримав замовлення від приватних осіб, які бажають мати на руках власну генну карту.Людський геном є "рядком" із трьох мільярдів фрагментів ДНК. існування генів, які вказують на підвищений ризик таких захворювань, як хвороба Альцгеймера. Компанія Solexa повідомила про створення більш швидкого та дешевого методу розшифрування ланцюжків ДНК. Вперше він був використаний для аналізу одиничних нуклеотидних поліморфізмів (SNP) – фрагментів коду ДНК, що відрізняються у різних людей. Ці незначні відмінності можуть пояснити, чому деякі люди схильні до таких хвороб, як рак чи діабет, інші – ні. Мета компанії Solexa – розробити технологію, за якої повний геном людини може бути отриманий за 24 години за вартості процесу не більше 1 тис. доларів. Така послуга може стати частиною аналізу крові, що проводиться у звичайній поліклініці. За словами представників компанії, при правильному використанні генетична інформація здатна надати допомогу у покращенні здоров'я окремої людини, але водночас необхідно забезпечити конфіденційність таких даних.

Мінливість -це виникнення індивідуальних відмінностей. На основі мінливості організмів з'являється генетична різноманітність форм, які в результаті дії природного відбору перетворюються на нові підвиди та види. Розрізняють мінливість неспадкову - модифікаційнуабо фенотипічну,та спадкову мутаційнуабо генотипічну,а також комбінативну та співвідносну.Дані про типи мінливості наведено у таблиці 3.1.

ТАБЛИЦЯ 3.1 Порівняльна характеристика форм мінливості

Онтогенез - індивідуальний розвиток організму, Сукупність послідовних морфологічних, фізіологічних та біохімічних перетворень, що зазнаються організмом від моменту його зародження до кінця життя. Онтогенез включає зростання, т. е. збільшення маси тіла, його розмірів, диференціювання. Термін запроваджено Е. Геккелем. В ході онтогенезу кожен організм закономірно проходить послідовні фази, стадії або періоди розвитку, з яких основними в організмів, що розмножуються статевим шляхом, є зародковий (ембріональний), післязародковий (постембріональний) та період розвитку дорослого організму. У основі онтогенезу лежить складний процес реалізації різних стадіях розвитку організму спадкової інформації, закладеної кожної з його клітин. Зумовлена ​​спадковістю програма онтогенезу здійснюється під впливом багатьох факторів (умови зовнішнього середовища, міжклітинні та міжтканинні взаємодії, гуморально-гормональні та нервові регуляції тощо) та виражається у взаємопов'язаних процесах розмноження клітин, їх зростання та диференціювання.

Однією з головних особливостей всіх організмів є здатність до зростання. Було б невірним уявляти зростання просто як збільшення розмірів. Так, розміри рослинної клітини можуть збільшитися при поглинанні води, але цей процес не буде справжнім зростанням, оскільки він оборотний. Зазвичай зростанням називається збільшення обсягів організму (чи окремих органів) рахунок процесів біосинтезу. У деяких випадках зростання може бути негативним (наприклад, зменшення сухої маси насіння при утворенні паростка).

Зростання багатоклітинного організму можна поділити на два процеси:

Розподіл клітин у результаті мітозу;

Зростання клітин – незворотне збільшення розмірах рахунок поглинання води чи синтезу протоплазми.

У однорічних рослин, деяких комах, птахів та ссавців зростання обмежене. Після настання максимальної інтенсивності зростання, коли організм досягає зрілості і розмножується, зростання сповільнюється, а потім і зовсім припиняється, після чого організм старіє та гине. У багаторічних рослин (особливо у дерев), багатьох безхребетних, риб і плазунів зростання необмежене; якась невелика позитивна швидкість зростання спостерігається аж до загибелі. Незвичайним типом зростання характеризуються багато членистоногі. Їх зовнішній скелет не може збільшуватися в розмірах, і цим тваринам доводиться скидати його. У той короткий період, поки новий скелет не затвердіє, відбувається збільшення розмірів тіла.

Смерть (загибель) – незворотне припинення, зупинка життєдіяльності організму. Для одноклітинних живих форм завершенням періоду існування окремого організму може бути як смерть, і мітотичний поділ клітини. Настання смерті завжди передують термінальні стани - преагональний стан, агонія та клінічна смерть, - які в сукупності можуть тривати різний час, від кількох хвилин до години і навіть доби. Незалежно від темпу смерті їй завжди передує стан клінічної смерті. Клінічна смерть продовжується з моменту припинення серцевої діяльності, дихання та функціонування ЦНС і до моменту, поки в мозку не розвинуться незворотні патологічні зміни. У стані клінічної смерті анаеробний обмін речовин у тканинах триває рахунок накопичених у клітинах запасів. Як тільки ці запаси у нервовій тканині закінчуються, вона вмирає. При повній відсутності кисню в тканинах омертвіння клітин кори головного мозку та мозочка (найбільш чутливих до кисневого голодування відділів мозку) починається через 2-2,5 хвилини. Після смерті кори відновлення життєвих функцій організму стає неможливим, тобто клінічна смерть перетворюється на біологічну.

Аквапорин бере участь у регуляції осмотичного тиску всередині клітини. Відповідно до моделі, запропонованої Murata та співавт. дві трансмембранні петлі аквапорину-1 утворюють в мембрані клітини Канал, -а; м. Анат. Трубка або довгий вузький простір, через які проходять ті чи інші речовини (напр., травний К.), або анатомічні структури (напр., паховий канал).

Крім еритроцитів, аквапорин-1 присутній у клітинах ниркового ендотелію та деяких інших епітеліальних та ендотеліальних клітинах. Він бере участь у реабсорбції води в ниркових клубочках і низхідних ділянках петель Генле (Agre і співавт., Borginia і співавт.), сприяє швидкій регідратації еритроцитів після їх перебування у високоосмолярному середовищі, зменшує зморщування еритроцитів у мозковому шарі. для сечовини (Smith та співавт.).

Вважають, що аквапорин еритроцитів бере участь у транспорті З 2 (Nakhoul і співавт., Yang і співавт.). У легенях він, можливо, підтримує водний баланс, у мозковій тканині, -їй; мн. Біол. Системи переважно однорідних клітин і продуктів їх життєдіяльності, подібних за походженням і будовою, що виконують у тваринному або рослинному організмі одні і ті ж функції (напр, покривну, опорну і т. п.), до яких належать м'язова тканина, сполучна тканина, епітелій, нервова тканина, провідні тканини рослин та ін.

У 3 соматично здорових індивідів Со(а-Ь-) проникність еритроцитів для води була знижена на 80%, аквапорин був відсутній у ниркових канальцях (Preston та співавт.).

Миші з неактивними генами аквапорину після позбавлення їх води на 36 год були сильно зневоднені порівняно з особинами контрольної групи (Ма та співавт.). У зв'язку з цим є цілком обґрунтованим припущення, що аквапорин-1, що є в клітинах низхідної петлі Генле, бере участь у процесі концентрування сечі в умовах дефіциту води (Chou і співавт.).

Оскільки аквапорин-1 бере участь у функції виділення нирок, можна вважати, що аутоантитіла Colton можуть відігравати певну роль у патогенезі хронічної ниркової недостатності.

Моносомія з хромосоми 7

Втрата хромосоми 7 стовбуровими гемопоетичними клітинами або моносомія клітин кісткового мозку за хромосомою 7 - рідкісна генетична аномалія, що спостерігається при мієлолейкозі та передлейкемічному дизеритропоетичному синдромі.

В основу статті покладено роботи проф. Буе.

Зупинка розвитку зародка надалі призводить до вигнання плодового яйця, що проявляється у вигляді мимовільного викидня. Однак у багатьох випадках зупинка розвитку відбувається на ранніх термінах і сам факт зачаття залишається невідомим для жінки. У великому відсотку випадків такі викидні пов'язані з хромосомними аномаліями у зародка.

Мимовільні викидні

Мимовільні викидні, визначенням яких служить "мимовільне переривання вагітності між терміном зачаття і терміном життєздатності плода", у багатьох випадках насилу піддаються діагностиці: велика кількість викиднів відбувається на дуже ранніх термінах: затримки місячних не відбувається, або ця затримка настільки мала, що сама жінка не підозрює про вагітність.

Клінічні дані

Вигнання плодового яйця може статися раптово, або можуть передувати клінічні симптоми. Найчастіше загроза викидняпроявляється кров'янистими виділеннями та болями внизу живота, що переходять у сутички. Далі йдуть вигнання плодового яйця та зникнення ознак вагітності.

Клінічне обстеження може виявити невідповідність між передбачуваним терміном вагітності та розмірами матки. Рівні гормонів у крові та сечі можуть бути різко знижені, вказуючи на відсутність життєздатності зародка. Ультразвукове дослідження дозволяє уточнити діагноз, виявляючи або відсутність зародка ("порожнє плодове яйце"), або відставання у розвитку та відсутність серцебиття

Клінічні прояви мимовільного викидня значно варіюють. В одних випадках викидень проходить непоміченим, в інших - супроводжується кровотечею і може вимагати вишкрібання порожнини матки. Хронологія симптоматики може побічно вказувати на причину мимовільного викидня: кров'янисті виділення з ранніх термінів вагітності, зупинка росту матки, зникнення ознак вагітності, "німий" період протягом 4-5 тижнів, а потім вигнання плодового яйця найчастіше свідчать про хромосомні порушення зародки. відповідність терміну розвитку зародка терміну викидня говорить на користь материнських причин невиношування вагітності.

Анатомічні дані

Аналіз матеріалу мимовільних викиднів, збір якого було розпочато на початку ХХ століття в Інституті Карнегі, дозволив виявити величезний відсоток аномалій розвитку серед абортусів ранніх термінів.

В 1943 Хертіг і Шелдон опублікували результати патологоанатомічного дослідження матеріалу 1000 викиднів на ранніх термінах. Материнські причини невиношування вагітності були ними виключені у 617 випадків. Сучасні дані вказують на те, що мацеровані зародки у зовні нормальних оболонках теж можуть бути пов'язані з хромосомними аномаліями, що в сумі становить близько 3/4 всіх випадків даного дослідження.

Подальші дослідження Мікамо та Міллера та Полланда дозволили уточнити зв'язок між терміном викидня та частотою порушень розвитку зародка. Виявилося, що менше термін викидня, тим частота аномалій вище. У матеріалах викиднів, що відбулися до 5-го тижня після зачаття, макроскопічні морфологічні аномалії плодового яйця зустрічаються в 90% випадків, при терміні викидня від 5 до 7 тижнів після зачаття - у 60%, при терміні більше 7 тижнів після зачаття - менше, ніж у 15-20%.

Важливість значення зупинки розвитку зародка в ранніх мимовільних викиднях була показана насамперед фундаментальними дослідженнями Артура Хертіга, який в 1959 опублікував результати дослідження людських зародків до 17 днів після зачаття. То був плід його 25-річної роботи.

У 210 жінок віком до 40 років, що йдуть на операцію гістеректомії (видалення матки), дата операції була зіставлена ​​з датою овуляції (можливого зачаття). Після операції матки піддавалися найретельнішому гістологічному дослідженню щодо виявлення можливої ​​вагітності малого терміну. З 210 жінок лише 107 були залишені у дослідженні у зв'язку з виявленням ознак овуляції, та відсутністю грубих порушень труб та яєчників, що перешкоджають настанню вагітності. Було виявлено 34 плодові яйця, з них 21 плодове яйце було зовні нормальним, а 13 (38%) мало явні ознаки аномалій, які, на думку Хертіга, обов'язково призвели б до викидня або на етапі імплантації або незабаром після імплантації. Оскільки на той час не було можливості проведення генетичного дослідження плодових яєць, причини порушень розвитку зародків залишалися невідомими.

Під час обстеження жінок з підтвердженою фертильністю (усі пацієнтки мали по кілька дітей) було виявлено, що одне з трьох плодових яєць має аномалії та піддається викидням до появи ознак вагітності.

Епідеміологічні та демографічні дані

Нечітка клінічна симптоматика ранніх мимовільних викиднів призводить до того, що досить великий відсоток викиднів на малих термінах проходить непоміченим жінками.

У разі клінічно підтверджених вагітностей близько 15% усіх вагітностей закінчується викиднем. Більшість мимовільних викиднів (близько 80%) відбувається у першому триместрі вагітності. Однак якщо взяти до уваги той факт, що викидні часто трапляються через 4-6 тижнів після зупинки розвитку вагітності, можна сказати, що з першим триместром пов'язано понад 90% всіх мимовільних викиднів.

Спеціальні демографічні дослідження дозволили уточнити частоту внутрішньоутробної смертності. Так, Френч і Бірман у 1953 – 1956 роках. реєстрували всі вагітності у жінок острова Канаї та показали, що з 1000 вагітностей, діагностованих при терміні після 5 тижнів, 237 не увінчалися народженням життєздатної дитини.

Аналіз результатів кількох досліджень дозволив Леридону скласти таблицю внутрішньоутробної смертності, що включає і невдачі запліднення (статевий акт в оптимальні терміни - протягом доби після овуляції).

Всі ці дані вказують на велику частоту мимовільних викиднів і важливу роль порушень розвитку плодового яйця в цій патології.

Ці дані відображають загальну частоту порушень розвитку, не виділяючи серед них конкретні екзо- та ендогенні фактори (імунологічні, інфекційні, фізичні, хімічні тощо).

Важливо, що незалежно від причини шкідливого впливу, при дослідженні матеріалу викиднів виявляється дуже велика частота генетичних порушень (хромосомних аберацій (на сьогодні вивчено найкраще) і генних мутацій) та аномалій розвитку, як, наприклад, дефекти розвитку нервової трубки.

Хромосомні аномалії, відповідальні за зупинку розвитку вагітності

Цитогенетичні дослідження матеріалу викиднів дозволили уточнити характер та частоту тих чи інших хромосомних аномалій.

Загальна частота

Оцінюючи результатів великих серій аналізів слід пам'ятати таке. На результати досліджень подібного роду можуть вплинути такі фактори: спосіб збору матеріалу, відносна частота більш ранніх і пізніших викиднів, частка матеріалу штучних абортів у дослідженні, часто не піддається точної оцінки, успіх культивування клітинних культур абортуса і хромосомного аналізу матеріалу, тонкі методи обробки мацерованого матеріалу

Загальна оцінка частоти хромосомних аберацій при невиношуванні вагітності становить близько 60%, а першому триместрі вагітності — від 80 до 90%. Як буде показано нижче, аналіз, заснований на стадійності розвитку зародка, дозволяє зробити набагато точніші висновки.

Відносна частота

Практично все більші дослідження хромосомних аберацій у матеріалі викиднів дали разюче подібні результати щодо характеру порушень. Кількісні аномаліїстановлять 95% всіх аберацій і розподіляються так:

Кількісні хромосомні аномалії

Різні типи кількісних хромосомних аберацій можуть виникати в результаті:

• збоїв мейотичного поділу: мова йде про випадки "нон-дисджанкшн" (нерозділення) парних хромосом, що призводить до появи або трисомії, або моносомії. Нерозділ може відбуватися як під час першого, так і під час другого мейотичного поділу, і може стосуватися як яйцеклітин, так і сперматозоїдів.
• збої, що виникають при заплідненні:: випадки запліднення яйцеклітини двома сперматозоїдами (диспермія), внаслідок чого виникає триплоїдний зародок.
• збої, що виникають під час перших мітотичних поділів: повна тетраплоідія виникає у разі, коли перший поділ призвело до подвоєння хромосом, але нерозділення цитоплазми. Мозаїки виникають у разі подібних збоїв на етапі подальших поділів.

Моносомії

Моносомія X (45,X) представляє одну з аномалій, що часто зустрічаються, в матеріалі мимовільних викиднів. При народженні вона відповідає синдрому Шерешевського-Тернера, і при народженні зустрічається рідше, ніж інші кількісні аномалії статевих хромосом. Ця різниця, що кидається в очі, між відносно високою частотою виявлення зайвих X-хромосом у новонароджених і відносно рідкісним виявленням моносомії X у новонароджених вказує на високу частоту летальності моносомії X у зародка. Крім того, привертає увагу дуже велика частота мозаїк у хворих з синдромом Шерешевського-Тернера. У матеріалі викиднів, навпаки, мозаїки з моносомією X дуже рідкісні. Дані досліджень показали, що менше 1% всіх моносомій X доходить до терміну пологів. Моносомії аутосом у матеріалі викиднів трапляються досить рідко. Це дуже контрастує із високою частотою відповідних трисомій.

Трісомії

У матеріалі викиднів трисомії представляють більше половини всіх кількісних хромосомних аберацій. Привертає увагу те, що у випадках моносомій недостатньою хромосомою зазвичай виявляється X-хромосома, а випадках надлишкових хромосом, додаткова хромосома найчастіше виявляється аутосомой.

Точна ідентифікація додаткової хромосоми стала можливою завдяки методу G-бендингу. Дослідження показали, що всі автосоми можуть брати участь у нон-дисджанкшн (див. таблицю). Привертає увагу, що три хромосоми, найчастіше зустрічаються при трисоміях новонароджених (15-я, 18-я і 21-я) найчастіше виявляються і при летальних трисоміях у зародків. Варіації відносних частот різних трисомій у зародків відображають багато в чому терміни, на яких відбувається загибель зародків, оскільки чим більш летальною є комбінація хромосом, тим на більш ранніх термінах відбувається зупинка розвитку, тим рідше буде виявлятися така аберація в матеріалах викиднів (що менше термін зупинки розвитку, тим важче виявити такий зародок).

Триплоїдії

Вкрай рідко спостерігаються при мертвонародженнях, триплоїдії складають п'яту за частотою хромосомну аномалію в матеріалі викидні. Залежно від співвідношення статевих хромосом може бути 3 варіанти триплоїдій: 69XYY (найрідкісніша), 69, XXX і 69, XXY (найчастіша). Аналіз статевого хроматину показує, що з конфігурації 69, XXX найчастіше виявляється лише одна глибка хроматину, а за конфігурації 69, XXY найчастіше статевої хроматин не виявляється.

Нижче наведений малюнок ілюструє різні механізми, що призводять до розвитку триплоїдії (діандрію, дигінію, диспермію). За допомогою спеціальних методів (хромосомні маркери, антигени тканинної сумісності) вдалося встановити відносну роль кожного з цих механізмів у розвитку триплоїдії у зародка. Виявилося, що у 50 випадків спостережень триплоїдія була наслідком дигінії у 11 випадках (22%), діандрії чи диспермії — у 20 випадках (40%), диспермії — у 18 випадках (36%).

Тетраплоїдії

Тетраплоідії зустрічаються приблизно у 5% випадків кількісних хромосомних аберацій. Найчастіше зустрічаються тетраплоідії 92, XXXX. Такі клітини завжди містять дві глибки статевого хроматину. У клітинах з тетраплоїдією 92, XXYY ніколи не буває видно статевого хроматину, але в них виявляють 2 флуоресцентні Y-хромосоми.

Подвійні аберації

Велика частота хромосомних аномалій у матеріалі викиднів пояснює високу частоту комбінованих аномалій в тому самому зародку. Навпаки, у новонароджених комбіновані аномалії дуже рідкісні. Зазвичай у таких випадках спостерігаються комбінації аномалії статевої хромосоми та аномалії аутосоми.

У зв'язку з вищою частотою аутосомних трисомій у матеріалі викиднів, при комбінованих хромосомних аномаліях у абортусів найчастіше зустрічаються подвійні аутосомні трисомії. Важко сказати, чи пов'язані такі трисомії з подвійним "нон-дисджанкшн" в одній і тій самій гаметі, або з зустріччю двох аномальних гамет.

Частота поєднань різних трисомій в одній і тій же зиготі має випадковий характер, що дозволяє припустити незалежність один від одного появи подвійних трисомій.

Комбінація двох механізмів, що призводять до появи подвійних аномалій, дозволяє пояснити появу інших аномалій каріотипу, що зустрічаються при викиднях. "Нон-дисджанкшн" при утворенні однієї з гамет у поєднанні з механізмами утворення поліплоїдії пояснює появу зигот з 68 або 70 хромосомами. Збій першого мітотичного поділу у такої зиготи з трисомією може призводити до таких каріотипів, як 94, ХХХ, 16 +, 16 +.

Структурні хромосомні аномалії

Відповідно до класичних досліджень, частота структурних хромосомних аберацій у матеріалі викиднів становить 4-5%. Однак багато досліджень було зроблено до широкого використання методу G-бендингу. Сучасні дослідження вказують на більш високу частоту структурних хромосомних аномалій у абортусів. Виявляються різні види структурних аномалій. Приблизно в половині випадків ці аномалії успадковані від батьків, приблизно в половині випадків вони виникають. de novo.

Вплив хромосомних аномалій на розвиток зиготи

Хромосомні аномалії зиготи проявляються, як правило, вже в перші тижні розвитку. З'ясування конкретних проявів кожної аномалії пов'язане з низкою труднощів.

У багатьох випадках встановлення терміну вагітності при аналізі матеріалу викиднів украй утруднене. Зазвичай терміном зачаття вважається 14 день циклу, але у жінок з невиношування вагітності часто бувають затримки циклу. Крім того, дуже важко буває встановити дату смерті плодового яйця, оскільки від моменту загибелі до викидня може пройти багато часу. У випадку триплоїдії цей період може становити 10-15 тижнів. Застосування гормональних препаратів може ще більше подовжити цей час.

З урахуванням цих застережень, можна сказати, що менше термін вагітності на момент загибелі плодового яйця, тим вище частота хромосомних аберацій. Згідно з дослідженнями Кризі і Лорітсена, при викиднях до 15 тижнів вагітності частота хромосомних аберацій становить близько 50%, при терміні 18 - 21 тиждень - близько 15%, при терміні більше 21 тижня - близько 5-8%, що приблизно відповідає частоті хромосомних аберацій дослідженнях перинатальної смертності

Фенотипові прояви деяких летальних хромосомних аберацій

Моносомії Xзазвичай зупиняються у розвитку до 6 тижнів після зачаття. У двох третинах випадків плодовий міхур розміром 5-8 см не містить зародка, але існує шнуроподібне утворення з елементами ембріональної тканини, залишками жовткового мішка, плацента містить субамніотичні тромби. В одній третині випадків плацента має такі ж зміни, але виявляється морфологічно незмінений зародок, який загинув у віці 40-45 днів після зачаття.

При тетраплоідіїрозвиток зупиняється на термін 2-3 тижні після зачаття, морфологічно ця аномалія характеризується "порожнім плодовим мішком".

При трисоміїспостерігаються різні типи аномалій розвитку, залежно від цього, яка хромосома є зайвою. Однак у переважній більшості випадків розвиток зупиняється дуже ранніх термінах, елементів зародка не виявляється. Це класичний випадок "порожнього плодового яйця" (анембріонії).

Трисомія 16, дуже часта аномалія, характеризується наявністю маленького плодового яйця діаметром близько 2,5 см, в порожнині хоріону знаходиться невеликий амніотичний пляшечку близько 5 мм в діаметрі і ембріональний зачаток розміром 1-2 мм. Найчастіше розвиток зупиняється на стадії ембріонального диска.

При деяких трисомія, наприклад, при трисомії 13 і 14, можливий розвиток зародка до терміну близько 6 тижнів. Зародки характеризуються циклоцефалічною формою голови з дефектами закриття верхньощелепних горбків. Плаценти гіпопластичні.

Зародки з трисоміями 21 (синдром Дауна у новонароджених) не завжди мають аномалії розвитку, а якщо й мають, то незначні, які не можуть бути причиною їхньої загибелі. Плаценти в таких випадках бувають бідні клітинами, і видаються такими, що зупинилися в розвитку на ранній стадії. Загибель зародка у разі є наслідком плацентарної недостатності.

Заноси.Порівняльний аналіз цитогенетичних і морфологічних даних дозволяє виділити два типи заметів: класичний міхурний замет і ембріональний триплоїдний замет.

Викидні при триплоїдії мають чітку морфологічну картину. Це виявляється у поєднанні повної або (частіше) часткової міхурової дегенерації плаценти та амніотичної бульбашки з зародком, розміри якого (зародка) дуже малі порівняно з відносно великою амніотичною бульбашкою. Гістологічне дослідження показує не гіпертрофію, а гіпотрофію міхурово зміненого трофобласта, що утворює мікрокісти в результаті численних інвагінацій.

Навпаки, класичний міхурний заметне торкається ні амніотичного мішка, ні зародка. У пухирцях виявляється надмірне утворення синцитіотрофобласта з вираженою васкуляризацією. Цитогенетично більшість класичних міхурових заносів має каріотип 46, XX. Проведені дослідження дозволили встановити хромосомні збої, що беруть участь в утворенні заносу міхура. Було показано, що 2 X-хромосоми в класичному занесення міхура ідентичні і мають батьківське походження. Найбільш вірогідним механізмом розвитку міхура занесення є справжній андрогенез, що виникає внаслідок запліднення яйцеклітини диплоїдним сперматозоїдом, що виникли в результаті збою другого мейотичного поділу і наступним повним виключенням хромосомного матеріалу яйцеклітини. З погляду патогенезу такі хромосомні порушення близькі до порушень при триплоїдії.

Оцінка частоти хромосомних порушень у момент зачаття

Можна спробувати розрахувати кількість зигот з хромосомними аномаліями при зачатті, ґрунтуючись на частоті хромосомних аномалій, що виявляються у матеріалі викиднів. Однак насамперед слід зазначити, що разюча схожість результатів досліджень матеріалу викиднів, проведена в різних частинах світу, говорить про те, що хромосомні збої в момент зачаття є дуже характерним явищем у репродукції у людини. Крім того, можна констатувати, що найрідше зустрічаються аномалії (наприклад, трисомії A, B і F) пов'язані із зупинкою розвитку на дуже ранніх стадіях.

Аналіз відносної частоти різних аномалій, що виникають при нерозбіжності хромосом у процесі мейозу, дозволяє зробити такі важливі висновки:

1. Єдиною моносомією, що виявляється у матеріалі викиднів, є моносомія X (15% всіх аберацій). Навпаки, аутосомні моносомії практично не виявляються в матеріалі викиднів, хоча теоретично їх має бути стільки ж, як і аутосомних трисомій.

2. У групі аутосомних трісомій частота трісомій різних хромосом значно варіює. Дослідження, виконані з використанням методу G-бендингу, дозволили встановити, що всі хромосоми можуть бути учасницями трисомії, проте деякі трисомії зустрічаються набагато частіше, наприклад, трисомія 16 зустрічається у 15% випадків усіх трисомій.

З цих спостережень можна дійти невтішного висновку, що, швидше за все, частота нерозбіжності різних хромосом приблизно однакова, а різна частота аномалій у матеріалі викиднів пов'язані з тим, що окремі хромосомні аберації призводять до зупинки розвитку дуже ранніх стадіях і тому важко піддаються виявленню.

Ці міркування дозволяють приблизно розрахувати реальну частоту хромосомних порушень у момент зачаття. Розрахунки, зроблені Буе, показали, що кожне друге зачаття дає зиготу з хромосомними абераціями.

Ці цифри відображають середню частоту хромосомних аберацій при зачатті в популяції. Однак ці цифри можуть значно коливатися у різних подружніх пар. У деяких подружніх пар ймовірність виникнення хромосомних аберацій у момент зачаття значно перевищує середній ризик популяції. У таких подружніх пар невиношування вагітності на малих термінах відбувається набагато частіше, ніж у інших подружніх пар.

p align="justify"> Дані розрахунки підтверджуються іншими дослідженнями, проведеними з використанням інших методів:

1. Класичними дослідженнями Хертіга
2. Визначенням рівня хоріонічного гормону (ХГ) у крові жінок після 10 після зачаття. Часто цей тест виявляється позитивним, хоча менструація приходить вчасно або з невеликою затримкою, і суб'єктивно настання вагітності жінка не помічає (біохімічна вагітність).
3. Хромосомний аналіз матеріалу, отриманого при штучних абортах показав, що при абортах терміном 6-9 тижнів (4-7 тижнів після зачаття) частота хромосомних аберацій становить приблизно 8%, а при штучних абортах терміном 5 тижнів (3 тижні після зачаття) ) Ця частота зростає до 25%.
4. Було показано, що нерозбіжність хромосом у процесі сперматогенезу є дуже частим явищем. Так Пірсон і співр. виявили, що ймовірність нерозбіжності у процесі сперматогенезу для 1-ї хромосоми становить 3,5%, для 9-ї хромосоми - 5%, для Y-хромосоми - 2%. Якщо й інші хромосоми мають ймовірність нерозбіжності приблизно такого ж порядку, тоді лише 40% всіх сперматозоїдів мають нормальний хромосомний набір.

Експериментальні моделі та порівняльна патологія

Частота зупинки розвитку

Хоча відмінності в типі плацентації та кількості плодів ускладнюють порівняння ризику вагітності, що не розвивається, у домашніх тварин і у людини, певні аналогії простежити можна. У свійських тварин відсоток летальних зачатків коливається між 20 і 60%.

Вивчення летальних мутацій у приматів дало цифри, які можна порівняти з такими в людини. З 23 бластоцистів, виділених у макак до зачаття, у 10 були грубі морфологічні аномалії.

Частота хромосомних аномалій

Тільки експериментальні дослідження дозволяють провести хромосомний аналіз зигот на різних стадіях розвитку та оцінити частоту хромосомних аберацій. Класичні дослідження Форда виявили хромосомні аберації у 2% зародків мишей віком від 8 до 11 днів після зачаття. Подальші дослідження показали, що це дуже просунута стадія розвитку зародків, і що частота хромосомних аберацій набагато вища (див. нижче).

Вплив хромосомних аберацій на розвиток

Великий внесок у справу з'ясування масштабу проблеми зробили дослідження Альфреда Гроппа з Любека та Чарльза Форда з Оксфорда, що проводилися на так званих "тютюнових мишах" ( Mus poschiavinus). Схрещування подібних мишей з нормальними мишами дає великий спектр триплоїдій та моносомій, що дозволяють оцінити вплив обох типів аберацій на розвиток.

Дані професора Гроппа (1973) наведені в таблиці.

Ці дослідження дозволили підтвердити гіпотезу про рівну ймовірність виникнення моносомій і трисомій при зачатті: аутосомні моносомії виникають з такою самою частотою, як і трисомії, але зиготи з аутосомними моносоміями гинуть ще до імплантації і не виявляються в матеріалі викиднів.

При трисомія загибель зародків відбувається на пізніших здадях, але жоден зародок при аутосомних трисомії у мишей не доживає до пологів.

Дослідження групи Гроппа дозволили показати, що в залежності від типу трисомії, зародки гинуть на різних термінах: з трисоміями 8, 11, 15, 17 - до 12 днів після зачаття, з трисоміями 19 - ближче до терміну пологів.

Патогенез зупинки розвитку при хромосомних аномаліях

Дослідження матеріалу викиднів показує, що у багатьох випадках хромосомних аберацій ембріогенез різко порушується, тому елементів ембріона не виявляється взагалі ("порожні плодові яйця", анембріонія) (зупинка розвитку до терміну 2-3 тижнів після зачаття). В інших випадках вдається виявити елементи зародка, часто неоформлені (зупинка розвитку терміном до 3-4 тижнів після зачаття). За наявності хромосомних аберацій ембріогенез часто або взагалі неможливий, або різко порушується з ранніх стадій розвитку. Прояви таких порушень виражені набагато більшою мірою у разі аутосомних моносомій, коли розвиток зиготи зупиняється в перші дні після зачаття, але і у випадку трисомій хромосом, що мають ключове значення для ембріогенезу, розвиток також припиняється в перші дні після зачаття. Так, наприклад, трисомія 17 виявляється тільки у зигот, що зупинилися в розвитку на ранніх стадіях. Крім того, багато хромосомних аномалій пов'язані взагалі зі зниженою здатністю до поділу клітин, як показує вивчення культур таких клітин in vitro.

В інших випадках розвиток може тривати до 5-6-7 тижнів після зачаття, в окремих випадках - довше. Як показали дослідження Пилипа, в таких випадках загибель плода пояснюється не порушенням ембріонального розвитку (дефекти, що виявляються, самі по собі не можуть бути причиною смерті зародка), а порушенням формування і функціонування плаценти (стадія розвитку плода випереджає стадію формування плаценти.

Дослідження культур клітин плаценти при різних хромосомних аномаліях показали, що в більшості випадків розподіл плацентарних клітин відбувається набагато повільніше, ніж при нормальному каріотипі. Це багато в чому пояснює, чому новонароджені із хромосомними аномаліями зазвичай мають низьку масу тіла та знижену масу плаценти.

Можна припустити, що багато порушень розвитку при хромосомних абераціях пов'язані саме зі зниженою здатністю клітин до поділу. При цьому виникає різка диссинхронізація процесів розвитку зародка, розвитку плаценти та індукції диференціації та міграції клітин.

Недостатнє та запізнене формування плаценти може призводити до порушення харчування та гіпоксії зародка, а також до зниження гормональної продукції плаценти, що може бути додатковою причиною розвитку викиднів.

Дослідження клітинних ліній при трисомії 13, 18 і 21 у новонароджених показало, що клітини діляться повільніше, ніж при нормальному каріотипі, що проявляється у зниженні щільності клітин у більшості органів.

Загадкою є те, чому за єдиної аутосомної трисомії, сумісної з життям (трисомія 21, синдром Дауна), в одних випадках відбувається затримка розвитку зародка на ранніх стадіях і мимовільний викидень, а в інших — непорушений розвиток вагітності та народження життєздатної дитини. Порівняння клітинних культур матеріалу викиднів і доношених новонароджених при трисомії 21 показало, що відмінності у здатності клітин до поділу в першому та другому випадках різко відрізняється, що пояснює різну долю таких зигот.

Причини кількісних хромосомних аберацій

Вивчення причин хромосомних аберацій вкрай утруднено, насамперед через високу частоту, можна сказати, загальності цього явища. Дуже важко коректно зібрати контрольну групу вагітних жінок, які з великими труднощами піддаються вивченню порушення сперматогенезу та оогенезу. Незважаючи на це, деякі етіологічні фактори підвищення ризику хромосомних аберацій з'ясувати вдалося.

Чинники, безпосередньо пов'язані з батьками

Вплив віку матері на ймовірність народження дитини з трисомією 21 наводить на думку про можливий вплив віку матері на ймовірність виникнення летальних хромосомних аберацій у зародка. Нижче наведена таблиця показує зв'язок віку матері з каріотипом матеріалу викиднів.

Як видно з таблиці, не було виявлено зв'язку між віком матері та мимовільними викиднями, пов'язаними з моносомією X, триплоїдією або тетраплоїдією. Підвищення середнього віку матері відзначено для аутосомних трисомій загалом, але з різних груп хромосом цифри отримано різні. Однак загальна кількість спостережень у групах недостатня, щоб впевнено судити про будь-які закономірності.

Вік матері більшою мірою пов'язаний із підвищеним ризиком викиднів з трисоміями акроцентричних хромосом групи D (13, 14, 15) та G (21, 22), що збігається і зі статистикою хромосомних аберацій при мертворіннях.

Для деяких випадків трисомії (16, 21) було визначено походження зайвої хромосоми. Виявилося, що вік матері пов'язаний із підвищенням ризику трисомій лише у разі материнського походження надлишкової хромосоми. Не було знайдено зв'язку віку батька з підвищенням ризику трисомій.

У світлі досліджень на тваринах висловлюються припущення про можливий зв'язок старіння гамет та затримки запліднення на ризик виникнення хромосомних аберацій. Під старінням гамет розуміють старіння сперматозоїдів у статевих шляхах жінки, старіння яйцеклітини або в результаті перезрілості всередині фолікула або в результаті затримки виходу яйцеклітини з фолікула, або в результаті перезрілості труби (запізнілого запліднення в трубі). Швидше за все, подібні закони діють і в людини, але достовірних підтверджень цього поки що не отримано.

Чинники довкілля

Було показано, що ймовірність хромосомних аберацій при зачатті підвищується у жінок, які зазнали дії іонізуючої радіації. Передбачається зв'язок між ризиком хромосомних аберацій та дією інших факторів, зокрема хімічних.

Висновок

1. Не кожної вагітності вдається зберегти на малих термінах. У великому відсотку випадків викидні зумовлені хромосомними порушеннями у плода, і народити живу дитину неможливо. Гормональне лікування може відстрочити момент викидня, але не може допомогти зародку вижити.

2. Підвищена нестабільність геному подружжя є одним із причинних факторів безплідності та невиношування вагітності. Виявити такі подружні пари допомагає цитогенетичне обстеження із аналізом на хромосомні аберації. У деяких випадках підвищеної нестабільності геному спеціальна антимутагенна терапія може допомогти підвищити ймовірність зачаття здорової дитини. В інших випадках рекомендується донорська інсемінація або використання донорської яйцеклітини.

3. При невиношуванні вагітності, обумовленому хромосомними факторами, організм жінки може "запам'ятати" несприятливу імунологічну відповідь на плодове яйце (імунологічний імпринтинг). У таких випадках можливий розвиток реакції відторгнення на зародки, зачаті після донорської інсемінації або з використанням донорської яйцеклітини. У разі рекомендується проведення спеціального імунологічного обстеження.