Τι είναι τα γονίδια;
Το μόριο, μέσω του οποίου οι περισσότεροι οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου, κληροδοτούν τα χαρακτηριστικά τους στις επόμενες γενεές είναι το Δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (αγγλιστί: Deoxyribonucleic acid), που είναι σε όλους μας γνωστό με το αγγλικό αρκτικόλεξο DNA (Deoxyribo – Nucleic – Acid). Θα μπορούσε να πει κανείς, πως το DNA είναι το «κληρονομικό υλικό» μας και μέσα σε αυτό εντοπίζεται «εγγεγραμμένη» η «γενετική πληροφορία».
Το DNA στον άνθρωπο βρίσκεται «αποθηκευμένο» στον πυρήνα του κυττάρου υπό τη μορφή νηματοειδών δομών, οι οποίες ονομάζονται χρωμοσώματα.
Η γενετική πληροφορία, που είναι «εγγεγραμμένη» στα μόρια του DNA χωρίζεται σε μονάδες, οι οποίες ονομάζονται γονίδια. Το γονίδιο λέμε, πως είναι η δομική και λειτουργική μονάδα της κληρονομικότητας. Υπό μίαν έννοια, θα μπορούσε κάποιος σχηματικά να πει, πως αν το σύνολο της γενετικής πληροφορίας είναι ένα βιβλίο, τότε το γονίδιο είναι μία σελίδα του βιβλίου αυτού.
Το κάθε γονίδιο ενδέχεται να απαντάται στη φύση σε διαφορετικές μορφές, οι οποίες διακρίνονται μεταξύ τους ως προς μία μικρή (συνήθως) μεταβολή στην αλληλουχία (σειρά) των βάσεων. Οι εναλλακτικές μορφές εκάστου γονιδίου, οι οποίες καταλαμβάνουν πάντα την ίδια γενετική θέση, ονομάζονται αλληλόμορφα γονίδια και προσδίδουν σε κάθε οργανισμό τα δικά του ξεχωριστά χαρακτηριστικά.
Όπως ο κάθε άνθρωπος έχει τα χρωμοσώματά του σε ζεύγη (τα χρωμοσώματα εκάστου ζεύγους ονομάζονται «ομόλογα χρωμοσώματα»), αντίστοιχα σε ζεύγη έχει κα τα γονίδιά του. Αφού το ένα χρωμόσωμα εκάστου ζεύγους χρωμοσωμάτων κληρονομείται από τη μητέρα του και το άλλο από τον πατέρα του, το αυτό συμβαίνει και όσον αφορά τα γονίδια: ένα αλληλόμορφο γονίδιο κληρονομείται από τη μητέρα και το άλλο από τον πατέρα.
Ιδιαίτερη σημασία για το ζευγάρι, που θέλει να αποκτήσει παιδί έχει ο τρόπος, δια του οποίου κληρονομούνται γονίδια συγκεκριμένων ασθενειών. Για το λόγο αυτό εδώ θα ασχοληθούμε μόνον με το πώς κληρονομούνται παθολογικές καταστάσεις.
Πώς είναι οργανωμένο το γενετικό υλικό;
Στην παρακάτω εικόνα βλέπουμε μία «φωτογραφία» του γενετικού υλικού του ανθρώπου, η οποία ονομάζεται καρυότυπος.
Ας κάνουμε μερικές σημαντικές παρατηρήσεις στον καρυότυπο:
• Ο άνθρωπος έχει σε κάθε του κύτταρο 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων (σύνολο 46 χρωμοσώματα).
• Από τα 23 ζεύγη στα 22 τα χρωμοσώματα είναι πάντα όμοια μεταξύ τους και ονομάζονται Αυτοσωμικά Χρωμοσώματα.
• Σε καθένα από τα ζεύγη των Αυτοσωμικών Χρωμοσωμάτων αποδίδεται ένας αύξων αριθμός από το 1 μέχρι το 22.
• Το 23ο ζεύγος είναι τα Φυλετικά Χρωμοσώματα, τα οποία και καθορίζουν το φύλο του μωρού.
• Τα Φυλετικά Χρωμοσώματα είναι δύο ειδών: το Χ (το μεγάλο σε μέγεθος χρωμόσωμα) και το Υ (το μικρό σε μέγεθος χρωμόσωμα).
• Αν το άτομο έχει ένα χρωμόσωμα Χ και ένα χρωμόσωμα Υ (είναι όπως λέμε ΧΥ) – όπως στην εικόνα – τότε πρόκειται για άρρεν.
• Αν το άτομο έχει δύο χρωμοσώματα Χ (είναι όπως λέμε ΧΧ), τότε πρόκειται για θήλυ.
Τα γονίδια κληρονομούνται με διαφορετικό τρόπο ανάλογα με το αν εντοπίζονται στα Αυτοσωμικά ή στα Φυλετικά Χρωμοσώματα. Εδώ θα ασχοληθούμε με τα γονίδια των Αυτοσωμικών Χρωμοσωμάτων.
Τι είναι η Αυτοσωμική Επικρατής κληρονομικότα;
Όταν η κληρονομικότητα είναι Αυτοσωμική Επικρατής, τότε αρκεί η παρουσία ενός μόνον γονιδίου – φορέα της ασθένειας («παθολογικό» γονίδιο), που εντοπίζεται σε κάποιο από τα Αυτοσωμικά Χρωμοσώματα, ώστε το άτομο να ασθενεί.
Πώς κληρονομούνται οι Αυτοσωμικές Επικρατείς ασθένειες;
Στην παρακάτω εικόνα μπορούμε να δούμε τον τρόπο, που κληρονομείται μία Αυτοσωμική Επικρατής Ασθένεια.
Στην προκειμένη υποθετική κατάσταση, ασθενής είναι η μητέρα, η οποία φέρει σε κάποιο συγκεκριμένο χρωμόσωμα ένα «παθολογικό» γονίδιο (χρωματίζεται μπλε) και ένα μη παθολογικό γονίδιο. Ο πατέρας φέρει δύο «υγιή» γονίδια (χρωματίζονται λευκά) και δεν ασθενεί.
Ο κάθε απόγονος λαμβάνει ένα γονίδιο από τη μητέρα του και ένα από τον πατέρα του. Έτσι προκύπτουν 4 συνδυασμοί: δύο από τους απογόνους φέρουν ένα από τα «παθολογικά» γονίδια και ασθενούν και δύο δεν φέρουν παθολογικό γονίδιο και δεν ασθενούν. Επομένως, στη συγκεκριμένη υποθετική κατάσταση οι πιθανότητες το συγκεκριμένο ζευγάρι να αποκτήσει απόγονο, που ασθενεί είναι 50%.
Η πλειοψηφία των περιπτώσεων, που συναντάμε στην κλινική πρακτική και αφορούν ασθένειες, οι οποίες κληρονομούνται ως αυτοσωμικές επικρατείς, περιγράφεται επαρκώς με το παραπάνω παράδειγμα: ένα γονέας είναι υγιής και χωρίς παθολογικό γονίδιο και ένας είναι φορέας ενός γονιδίου και ασθενεί.
Σπανιώτερα ενδέχεται αμφότεροι οι γονείς να ασθενούν και να είναι φορείς ενός μόνον γονιδίου, όπως φαίνεται στο παρακάτω παράδειγμα, στο οποίο το υγιές γονίδιο είναι χρωματισμένο κίτρινο και το παθολογικό μπλε.
Στην περίπτωση αυτή 3 στους 4 απογόνους του ζευγαριού θα ασθενούν (πιθανότητα 75%). Από τους ασθενείς οι δύο θα φέρουν μόνον ένα παθολογικό γονίδιο, ενώ ο τρίτος θα φέρει δύο παθολογικά γονίδια.
Αν τώρα κάποιος ασθενεί από παθολογία, που κληρονομείται ως Αυτοσωμική Επικρατής και φέρει δύο παθολογικά γονίδια, τότε, αφού υποχρεωτικά όλοι του οι απόγονοι θα φέρουν ένα από τα δύο αυτά παθολογικά γονίδια, όλοι οι απόγονοι θα ασθενούν.
Θα πρέπει να τονισθεί, πως το φύλο ουδεμία σημασία έχει σε ό,τι αφορά τον τρόπο, που κληρονομούνται οι Αυτοσωμικές Επικρατείς νόσοι και πως στις παραπάνω εικόνες αυτό εδόθη τυχαία.
Είναι δυνατόν ένας άνθρωπος, που δεν ασθενεί από Αυτοσωμική Επικρατή πάθηση, να αποκτήσει νοσούντα απόγονο;
Για να απαντήσουμε σε αυτό το ερώτημα, θα πρέπει πρώτα να δώσουμε απάντηση σε δύο ερωτήματα:
• τι είναι «de novo» μετάλλαξη;
• τι είναι ο μωσαϊκισμός;
Τι σημαίνει «de novo» μετάλλαξη;
Καίτοι οι γενετικές ασθένειες, που κληρονομούνται ως Αυτοσωμικές Επικρατείς είναι αρκετά συνηθισμένες, ενίοτε εκδηλώνονται «εκ νέου» (ο διεθνής όρος είναι λατινικός: «de novo»). Στις περιπτώσεις αυτές το ασθενές άτομο είναι το πρώτο στην οικογένεια και η ασθένεια οφείλεται σε τυχαία μετάλλαξη σε δικό του γονίδιο.
Είναι σημαντικό, όταν καλούμεθα να δώσουμε γενετική συμβουλή να γνωρίζουμε, αν πρόκειται για Αυτοσωμική Επικρατή ασθένεια, που κληροδοτήθηκε από κάποιο γονέα, ή αν πρόκειται για «de novo» μετάλλαξη. Αν πρόκειται για «de novo» μετάλλαξη στα κύτταρα του ασθενούντος απογόνου, τότε οι γονείς του δεν είναι φορείς του «παθολογικού» γονιδίου, ως εκ τούτου το ενδεχόμενο να αποκτήσουν κι άλλον απόγονο με τη συγκεκριμένη ασθένεια είναι μηδαμινό.
Τι είναι ο μωσαϊκισμός;
Όταν το σπερματοζωάριο γονιμοποιήσει το ωάριο μέσα στις σάλπιγγες, δημιουργείται το αρχικό κύτταρο, από το οποίο θα προκύψουν όλα τα κύτταρα και ονομάζεται ζυγωτό. Το ζυγωτό διαιρείται σε δύο κύτταρα, τα δύο σε τέσσερα κ.ο.κ.. Τα πρώτα κύτταρα του εμβρύου είναι πολυδύναμα, δηλαδή δεν έχουν εξειδίκευση και θεωρητικά είναι δυνατόν να «εξειδικευθούν» σε οποιοδήποτε «ειδικό» τύπο κυττάρου.
Όσο όμως προχωράει η διαίρεση των κυττάρων, τότε αυτά αποκτούν σταδιακά και εξειδίκευση. Για να το δούμε σχηματικά, θα μπορούσαμε να πούμε, πως κάποια στιγμή δημιουργείται το πρώτο «εξειδικευμένο» κύτταρο του νευρικού συστήματος για παράδειγμα, από το οποίο θα δημιουργηθούν όλα τα κύτταρα του νευρικού συστήματος.
Αν τώρα το παθολογικό γονίδιο εντοπίζεται στο αρχικό ζυγωτό, τότε αυτό «περνάει» σε κάθε κύτταρο του σώματος. Αν όμως πρόκειται για «de novo» μετάλλαξη σε κάποιο από τα αρχικά «εξειδικευμένα» κύτταρα, τότε το γονίδιο «περνάει» μόνον στα κύτταρα, που θα προκύψουν από το αρχικό εξειδικευμένο κύτταρο. Επομένως, στο ίδιο σώμα έχουμε κάποια κύτταρα με το παθολογικό γονίδιο και κάποια κύτταρα χωρίς το παθολογικό γονίδιο. Εν τοιαύτη περιπτώσει μιλάμε για «μωσαϊκισμό». Η σοβαρότητα της κατάστασης του ατόμου με μωσαϊκισμό εξαρτάται από το είδος και τον αριθμό των κυττάρων, που φέρουν την παθολογική μετάλλαξη.
Στο σημείο αυτό ειδική μνεία θα πρέπει να γίνει για τα άτομα, που δεν ασθενούν μεν αλλά φέρουν την παθογόνο μετάλλαξη μόνο στα γεννητικά τους κύτταρα (ωάριο ή σπερματοζωάριο). Τότε, αν ο απόγονός τους προκύψει από κάποιο ωάριο ή σπερματοζωάριο, που φέρει την παθογόνο μετάλλαξη, αυτός θα ασθενεί (βλ. εικονα).
Ποια είναι παραδείγματα Αυτοσωμικών Επικρατών ασθενειών;
Μερικές από τις γνωστότερες ασθένειες, που κατατάσσονται σε αυτήν την κατηγορία είναι:
• το σύνδρομο Marfan (πρόκειται για μία ασθένεια, που επηρεάζει το συνδετικό – στηρικτικό ιστό του σώματος)
• κάποιες μεταλλάξεις των γονιδίων BRCA 1 και BRCA 2, η παρουσία των οποίων συνδέεται με την εκδήλωση καρκίνου του μαστού και των ωοθηκών
• η αχονδροπλασία (είναι ένα είδος νανισμού)
Πληροφορίες για το άρθρο αυτό αντλήθηκαν από το κείμενο, που θα βρείτε ΕΔΩ
Δείτε ΕΔΩ πότε είναι οι γόνιμες ημέρες σας!
Δρ ΜΕΝΕΛΑΟΣ ΚΩΝ. ΛΥΓΝΟΣ, MSc, PhD
ΜΑΙΕΥΤΗΡ ΧΕΙΡΟΥΡΓΟΣ ΓΥΝΑΙΚΟΛΟΓΟΣ
Master of Science University College London
Διδάκτωρ Μαιευτικής Γυναικολογίας
Ενδεικτική βιβλιογραφία
Lewis RG, Simpson B. Genetics, Autosomal Dominant. [Updated 2023 May 1]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK557512/
