Nowe relacje: skąd się bierze zespół Downa

Ta relacja jest autorstwa gazety.pl i prezentuje najnowsze podsumowanie przyczyn powstawania zespołu Downa. Wielu z nas rodziców, wciąż nie wie, nie zna przyczyn, stąd myślę że warto przeczytać ten artykuł.

Polsko-francusko-niemiecka ekipa badawcza kierowana przez dr hab. Zbigniewa Polańskiego z Uniwersytetu Jagiellońskiego i dr hab. Jacka Kubiaka z Rennes we Francji opublikowała w czasopiśmie PLOS ONE wyniki badań dotyczące przyczyn powstawania m. in. zespołu Downa (zwanego tez trisomią 21 lub mongolizmem). Naukowcy pokazali, na razie na modelu mysim, że błędy w rozdzielaniu chromosomów w jajeczkach, będące przyczyną tego zespołu u ludzi, nie muszą być związane z generalnym osłabieniem zdolności kontrolnych w tych właśnie komórkach rozrodczych.

Jedna z hipotez pochodzenia zespołu Downa mówi, że mechanizm kontroli jakości rozdzielania chromosomów działa słabiej w jajeczkach niż w innych komórkach organizmu. Stąd mogłaby brać się wyraźnie zwiększona liczba nieprawidłowo rozdzielonych chromosomów właśnie w jajeczkach. Tę hipotezę podważa wspomniana na wstępie publikacja.
Zespół Downa powstaje, gdy w niedojrzałym jajeczku kobiety (tzw. oocycie) następuje złe rozdzielenie chromosomów podczas przygotowywania się owego jajeczka do zapłodnienia. Do błędu w rozdzieleniu DNA dochodzi na wiele godzin przed zapłodnieniem. W wyniku tych nieprawidłowości, zamiast jednego chromosomu oznaczonego numerem 21 w oocycie znajdują się dwa. Wnikający do oocytu podczas zapłodnienia plemnik wnosi własne chromosomy, w tym również chromosom nr 21. Po zapłodnieniu nieprawidłowego oocytu, zarodek będzie więc miał trzy chromosomy 21 (stad nazwa choroby trisomia) i po dwa wszystkich pozostałych. Taki właśnie "garnitur" chromosomowy otrzymają wszystkie komórki osoby z zespołem Downa w wyniku kolejnych, prawidłowo już zachodzących podziałów komórkowych prowadzących do utworzenia zarodka, płodu, a następnie dziecka. Innymi słowy błąd, który wystąpił w oocycie będzie powielony we wszystkich komórkach organizmu.
Każda komórka zaopatrzona jest w skomplikowaną maszynerię enzymatyczną kontrolującą jakość rozdzielania chromosomów. A do trisomii 21 dochodzi praktycznie wyłącznie w oocytach, a nie w innych komórkach. Nie obserwuje się tych błędów np. w dzielących się podobnie do oocytów męskich komórkach rozrodczych – spermatocytach. Sądzono więc, że kontrola jakości rozdzielania chromosomów z nieznanych przyczyn byłaby osłabiona właśnie w oocytach. Takie tłumaczenie nie miałoby jednak wyraźnego sensu ewolucyjnego. Dlaczego natura miałaby osłabiać kontrolę jakości tam, gdzie jest ona najbardziej pożądana?

Znaczna część białkowej maszynerii kontroli jakości rozdziału chromosomów umiejscowiona jest właśnie na samych chromosomach. Dokładniej zaś w miejscu ich przyczepu do rozdzielających chromosomy do komórek potomnych włókien. Dzięki temu komórka może (oczywiście w przenośni) sprawdzać jakość owych przyczepów. Jeśli maszyneria kontroli jakości zauważy jakiś błąd, od razu wstrzymuje podział komórki dając jej czas na naprawę usterki. Jeśli zaś komórka z naprawą sobie nie radzi, to maszyneria kontrolna włącza mechanizm uśmiercania nieprawidłowej komórki (zwany apoptozą lub zaprogramowaną śmiercią).
Autorzy pracy z PLOS ONE postanowili zmniejszyć do minimum liczbę chormosomów w oocytach myszy i obserwować jaki odnosi to efekt na podział żeńskich komórek rozrodczych. Kiedy usunęli wszystkie chromosomy, zgodnie z oczekiwaniem, mechanizm kontrolny nie działał w ogóle. Ale kiedy pozostawili na miejscu tylko jeden chromosom, to mechanizm ów działał z dokładnie tą samą wydajnością jak w przypadku obecności wszystkich 20 chromosomów normalnie obecnych w oocytach myszy.
Wyniki tych badań pokazują, że żeńskie komórki rozrodcze mają równie wydajny system kontroli jakości rozdziału chromosomów jak pozostałe komórki organizmu – jeden chromosom wystarczy, by cały system działał perfekcyjnie. Jednak wiadomo, że prawdopodobieństwo wystąpienia zespołu Downa u ludzi rośnie bardzo szybko wraz z wiekiem matki (a nie ojca). Innymi słowy, istnieje możliwość, że początkowo prawidłowo funkcjonująca w oocytach kontrola jakości słabnie wraz z wiekiem kobiety. Doświadczenia opisane w PLOS ONE dotyczą komórek jajowych młodych samic myszy. Naukowcy planują więc teraz zbadanie hipotezy czy jakość mechanizmów kontrolnych w oocytach nie pogarsza się wraz z wiekiem samic myszy.
Oczywiście na podstawie badań na myszach nie można wyciągać daleko idących wniosków dotyczących ludzi. Jednak powtórzenie tych badań na jajeczkach ludzkich wydaje się już dziś całkiem realne. Badania te prowadzi się bowiem na oocytach przed procesem zapłodnienia, a więc przed poczęciem. To zaś ogranicza znacznie problemy etyczne. Dlatego, po opublikowaniu pracy dotyczącej oocytów myszy sprawdzenie jak działa kontrola jakości rozdzielania chromosomów w oocytach ludzkich wydaje się w pełni wykonalne. Tylko te badania mogą wyjaśnić zagadkę dlaczego w oocytach ludzkich wytwarzane są warunki sprzyjające powstawaniu zespołu Downa. A poznanie mechanizmów tego zjawiska może przyczynić się do znalezienia sposobu na zapobieganie dramatycznej w skutkach trisomii.

Źródło: Gazeta Wyborcza

Więcej… http://wyborcza.pl/1,75476,10683715,Skad_sie_bierze_zespol_Downa__.html#ixzz1eyxPlJ7X