Definitie - Wat wordt bedoeld met een chromosomale mutatie?
Het menselijk genoom, dat wil zeggen het geheel van genen, is onderverdeeld in chromosomen. Chromosomen zijn zeer lange DNA-ketens die van elkaar te onderscheiden zijn in de metafase van celdeling. De genen zijn gerangschikt op de chromosomen in een vaste volgorde.
Bij chromosomale mutaties treden microscopisch zichtbare veranderingen in deze volgorde op, die worden veroorzaakt door relatief grote schade aan de chromosomen. Deze schade kan in verschillende vormen worden onderscheiden. Sommige vormen blijven onontdekt, maar andere veroorzaken ernstige ziektepatronen. Welke ziekte ontstaat, hangt af van welke vorm van schade aanwezig is en op welk chromosoom deze zich bevindt.
Oorzaken - Waarom ontstaan ze?
Chromosomale mutaties komen voor bij de helft van de mensen die getroffen zijn door mutaties die "de novo" worden gecreëerd. De-novo betekent dat de mutatie alleen in de geslachtscellen van de ouders is ontstaan, dus ei of sperma cellen. Bepaalde toxines kunnen chromosomale mutaties veroorzaken.
Deze zogenaamde clastogenen zorgen ervoor dat de chromosomen breken en zo de verschillende vormen van chromosomale mutaties veroorzaken. De mens heeft twee soorten chromosomen, een moederlijk en een vaderlijk. Wanneer de kiemcel wordt gevormd, wordt het genetische materiaal van de moeder en de vader gemengd.
Dit proces wordt "oversteken" genoemd. Normaal gesproken is er alleen menging tussen chromosomen van hetzelfde type. In het geval van chromosomale mutatie is deze kruising defect.
Het treedt op wanneer delen van een chromosoom worden opgenomen in een chromosoom dat niet van hetzelfde type is. Bovendien kunnen delen van chromosomen ondersteboven worden ingebracht. Soms gaat echter een deel van het chromosoom in een kiemcel volledig verloren.
Hoe herken je een chromosomale mutatie?
Bij misvormingen of mentale retardatie kunnen chromosoomanalyses worden uitgevoerd om een genetische oorzaak te bevestigen. Om een chromosoomanalyse uit te voeren, worden cellen van de getroffen persoon afgenomen om de chromosomen van de laatste te onderzoeken. De meest gebruikte cellen voor analyse zijn lymfocyten, dwz cellen van de immuunsysteem circuleert in de bloed.
In principe kunnen echter alle cellen met een celkern worden gebruikt. Chromosomale mutaties zijn geassocieerd met veranderingen, waarvan sommige onder de lichtmicroscoop kunnen worden gedetecteerd. De verschillende chromosomen hebben een heel specifieke vorm.
Daarnaast is het mogelijk om met een speciale techniek de chromosomen te kleuren. Door deze kleuring ontstaan zogenaamde banden. Door de speciale banden te identificeren, is het mogelijk om te bepalen om welke van de 23 chromosomenparen het gaat. Door deze banding-techniek kunnen ook veranderingen in de respectievelijke chromosomen worden bepaald.
Welke chromosomale mutaties zijn er?
Bij chromosomale mutaties wordt onderscheid gemaakt tussen verschillende vormen van mutatie. Bij verwijdering gaat een deel van het chromosoom verloren. Het aangetaste chromosoom wordt op de desbetreffende locatie ingekort.
In het geval van verwijdering gaan genen verloren en kunnen de effecten variëren afhankelijk van de sectie. In tegenstelling tot deletie omvat insertie het inbrengen van een deel van het chromosoom in een ander chromosoom. Als de sectie afkomstig is uit een andere celkern, worden de genen van deze sectie gedupliceerd.
Onder bepaalde omstandigheden kan een overproductie van het genproduct optreden. Bij inversie wordt een segment op het juiste chromosoom ingevoegd, maar in omgekeerde volgorde. Er kan ook duplicatie optreden, waarbij een deel van het chromosoom wordt gedupliceerd.
De belangrijkste chromosoommutatie is translocatie. In dit geval wisselen chromosomale delen van 2 verschillende chromosomen hun plaats uit. Als deze uitwisseling niet gepaard gaat met verlies van genen, wordt dit een gebalanceerde translocatie genoemd.
Dragers van gebalanceerde translocaties vertonen normaal gesproken geen afwijkingen, maar hebben vaker miskramen. Bovendien zijn de nakomelingen vaak drager van ongebalanceerde translocaties. In deze gevallen gaat genetisch materiaal verloren en worden de nakomelingen beperkt.
Bij wederzijdse translocatie worden delen van twee verschillende chromosomen tussen hen uitgewisseld. Bij wederzijdse translocatie is het belangrijk dat het totale gehalte aan genetisch materiaal in de cel gelijk blijft. De getroffenen hebben echter problemen met de vorming van kiemcellen.
Als er in de zich ontwikkelende kiemcel een chromosoom zit waarin een stukje is uitgewisseld, dan is deze cel niet levensvatbaar. Het kan echter ook zo zijn dat de twee chromosomen waarin een stukje is uitgewisseld in een kiemcel terecht komen. Dan komen alleen de normale chromosomen in de andere kiemcel terecht.
Als dit het geval is, is slechts de helft van de kiemcellen niet levensvatbaar. De andere helft bevat een normale set chromosomen. Wederzijdse translocatie kan tot verschillende leiden genetische ziekten.
Een daarvan is bijvoorbeeld chronische myeloïde lekemie, waarbij een groot aantal Philadelphia-chromosomen kan worden gedetecteerd. Het Cat Screaming Syndrome, of Cri-du-Chat Syndrome, wordt zo genoemd omdat peuters erg hoog en katachtig gillen. Deze hoge kreten worden veroorzaakt door een misvorming van de strottehoofd.
De oorzaak van het cri-du-chatsyndroom is een deletie op de korte arm van chromosoom 5. De getroffen kinderen zijn ernstig achtergebleven in hun ontwikkeling en verstandelijk gehandicapt. De mentale retardatie is echter erg wisselend.
Ze hebben een kleine hoofd en de groei is verstoord. Daarnaast zijn er nog andere fysieke misvormingen. Wijzigingen van de interne organen komen slechts zeer zelden voor. De levensverwachting is dus niet significant beperkt.
