التثلث الصبغي واضطرابات التثلث الصبغي

التثلث الصبغي هو وجود ثلاث نسخ من كروموسوم معين بدلاً من النسختين المعتادتين، مما يعطي عدد كروموسومات يبلغ 47 في خلية ثنائية الصيغة الصبغية (diploid) بخلاف ذلك. وهو النمط الأكثر أهمية سريرياً من اختلال الصيغة الصبغية (aneuploidy) لدى البشر: فمعظم حالات التثلث الصبغي الجسدي (autosomal trisomies) تكون قاتلة في مراحل النمو المبكرة، ولكن حالات التثلث الصبغي للكروموسومات 21 و 18 و 13، وحالات التثلث الصبغي للكروموسومات الجنسية، تُرى في الأطفال المولودين أحياء وتحدد متلازمات معروفة.

Definition

التثلث الصبغي هو حالة اختلال الصيغة الصبغية (aneuploid state) يكون فيها كروموسوم معين موجوداً في ثلاث نسخ بدلاً من اثنتين، بحيث تحمل الخلية المصابة كروموسوماً إضافياً واحداً (47 في خلفية ثنائية الصيغة الصبغية) وزيادة مقابلة في الجينات الموجودة على ذلك الكروموسوم.

Scope

يغطي الموضوع مفهوم الكروموسوم الإضافي الواحد، والأخطاء الانتصافية (meiotic errors) التي تنتجه، والتمييز بين الأشكال الكاملة والفسيفسائية والانتقالية، ومتلازمات التثلث الصبغي الرئيسية لدى المولودين أحياء — متلازمة داون (التثلث الصبغي 21)، ومتلازمة إدواردز (التثلث الصبغي 18)، ومتلازمة باتاو (التثلث الصبغي 13) — بالإضافة إلى حالات التثلث الصبغي الشائعة للكروموسومات الجنسية. وهو وصف مرجعي لهذه الكيانات وأساسها البيولوجي، وليس إرشادات للإدارة السريرية.

Core questions

• ما هي حالات التثلث الصبغي المتوافقة مع الولادة الحية، ولماذا تعتبر هذه استثناءً وليست القاعدة؟
• كيف تختلف حالات التثلث الصبغي الكامل والفسيفسائي والانتقالي في الأصل وفي النمط الظاهري المتوقع؟
• لماذا يزداد خطر الحمل المصاب بالتثلث الصبغي مع تقدم عمر الأم؟
• كيف يترجم اختلال توازن الجرعات لكروموسوم كامل إلى متلازمة نمو؟

Key concepts

• التثلث الصبغي الكامل (47 كروموسوماً)
• التثلث الصبغي الفسيفسائي
• التثلث الصبغي الانتقالي (روبرتسوني)
• عدم الانفصال في الانقسام الاختزالي الأول مقابل الانقسام الاختزالي الثاني
• اختلال توازن جرعة الجينات
• التثلث الصبغي 21 (متلازمة داون)
• التثلث الصبغي 18 (متلازمة إدواردز)
• التثلث الصبغي 13 (متلازمة باتاو)
• التثلث الصبغي للكروموسومات الجنسية

Mechanisms

غالباً ما ينتج التثلث الصبغي عن عدم الانفصال (nondisjunction) أثناء الانقسام الاختزالي (meiosis)، عندما يفشل زوج من الكروموسومات أو الكروماتيدات الشقيقة في الانفصال وتتلقى الخلية الجنسية (gamete) كروموسوماً إضافياً؛ ثم يؤدي الإخصاب إلى بويضة مخصبة (zygote) بثلاث نسخ. يحدث الخطأ بشكل تفضيلي في الانقسام الاختزالي الأول للأم ويزداد تكراره مع تقدم عمر الأم. يمكن أن ينشأ التثلث الصبغي بدلاً من ذلك بعد تكون البويضة المخصبة (post-zygotically) في الانقسام المتساوي (mitosis)، مما ينتج فسيفساء من الخلايا ثلاثية الصبغيات والخلايا الطبيعية، أو من انتقال روبرتسوني (Robertsonian translocation)، حيث ترتبط المادة الكروموسومية الإضافية بكروموسوم آخر ويمكن أن تنتقل عن طريق أحد الوالدين الحاملين المتوازنين. في كل شكل، تكون النتيجة المشتركة هي زيادة بنسبة 50 بالمائة في جرعة الجينات على الكروموسوم ثلاثي الصبغيات، مما يعطل النمو بدرجة تعتمد على الكروموسوم والجينات المعنية.

Clinical relevance

تمثل حالات التثلث الصبغي أكثر اضطرابات الكروموسومات الجسدية شيوعاً التي يتم التعرف عليها في المولودين أحياء، وهي هدف رئيسي للفحص والتشخيص قبل الولادة. يصف هذا المدخل البيولوجيا والسمات السريرية لهذه المتلازمات كمادة مرجعية لتقييم الأدلة؛ ولا يقدم توصيات تشخيصية أو علاجية لأي فرد.

Epidemiology

معظم حالات التثلث الصبغي الجسدي غير متوافقة مع البقاء على قيد الحياة وهي نتائج شائعة في الإجهاض التلقائي. بين المولودين أحياء، يعتبر التثلث الصبغي 21 الأكثر شيوعاً ويظهر أقوى اعتماد على عمر الأم؛ أما التثلث الصبغي 18 والتثلث الصبغي 13 فهما أكثر ندرة ويرتبطان بارتفاع معدل الوفيات المبكرة، حيث لا يعيش معظم الرضع المصابين إلا لفترة وجيزة، كما هو موثق في سلاسل التاريخ الطبيعي. حالات التثلث الصبغي للكروموسومات الجنسية شائعة بشكل جماعي وغالباً ما تكون لها أنماط ظاهرية أخف أو دقيقة.

History

كان التثلث الصبغي 21 أول اضطراب كروموسومي يتم تحديده لدى البشر، وقد تم التعرف عليه في عام 1959 كسبب لمتلازمة داون، ووُصفت متلازمة إدواردز (التثلث الصبغي 18) ومتلازمة باتاو (التثلث الصبغي 13) كمتلازمات مميزة بعد ذلك بوقت قصير. أثبتت هذه الاكتشافات أن كروموسوماً كاملاً إضافياً يمكن أن يسبب حالة سريرية محددة وأطلقت علم الوراثة الخلوية السريري؛ وأوضح العمل اللاحق الأصل الانتصافي للكروموسوم الإضافي وتأثير عمر الأم.

Key figures

• Jerome Lejeune
• John Hilton Edwards
• Klaus Patau
• Terry Hassold

Seminal works

• roizen-patterson-2003
• cereda-carey-2012
• hassold-hunt-2001

Frequently asked questions

لماذا تعتبر حالات التثلث الصبغي 21 و 18 و 13 هي الحالات التي تُرى عادةً في الأطفال المولودين أحياء؟

تحمل هذه الكروموسومات عدداً قليلاً نسبياً من الجينات، لذا فإن اختلال توازن الجرعات، على الرغم من خطورته، غالباً ما يكون قابلاً للبقاء حتى الولادة أكثر من التثلث الصبغي للكروموسومات الأكبر حجماً والغنية بالجينات، والذي يكون عادةً قاتلاً في وقت مبكر من النمو.

ما هو التثلث الصبغي الفسيفسائي؟

يعني التثلث الصبغي الفسيفسائي أن بعض خلايا الشخص فقط تحمل الكروموسوم الإضافي بينما تكون الخلايا الأخرى طبيعية، وعادة ما يحدث هذا لأن الخطأ حدث بعد الإخصاب أثناء الانقسام المتساوي؛ ويمكن أن تؤثر نسبة وتوزيع الخلايا ثلاثية الصبغيات على الصورة السريرية.