โมโนโซมีและกลุ่มอาการเทอร์เนอร์

โมโนโซมีคือการสูญเสียโครโมโซมเดี่ยวหนึ่งแท่งจากชุดโครโมโซมปกติที่เป็นดิพลอยด์ ทำให้เหลือเพียงสำเนาเดียวจากปกติที่มีสองสำเนา และมีจำนวนโครโมโซม 45 แท่ง โมโนโซมีของออโตโซมแบบสมบูรณ์มักเป็นอันตรายถึงชีวิตในช่วงต้นของการพัฒนา โมโนโซมีหลักที่เข้ากันได้กับการคลอดมีชีวิตคือโมโนโซมีของโครโมโซม X (45,X) ซึ่งเป็นสาเหตุของกลุ่มอาการเทอร์เนอร์

Definition

โมโนโซมีคือภาวะแอนนิวพลอยด์ที่โครโมโซมเฉพาะหนึ่งแท่งมีอยู่เพียงสำเนาเดียวแทนที่จะเป็นสองสำเนา ทำให้เซลล์ที่ได้รับผลกระทบขาดโครโมโซมไปหนึ่งแท่ง (45 แท่งในพื้นหลังดิพลอยด์) กลุ่มอาการเทอร์เนอร์คือภาวะทางคลินิกที่เกิดจากการไม่มีโครโมโซม X หนึ่งแท่งทั้งหมดหรือบางส่วนในเพศหญิงที่มีฟีโนไทป์

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมแนวคิดของการขาดโครโมโซม ความผิดพลาดในการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสและหลังการปฏิสนธิที่ทำให้เกิดภาวะนี้ และเหตุใดโมโนโซมีจึงทนทานได้น้อยกว่าไตรโซมีที่สอดคล้องกัน ตัวอย่างทางคลินิกที่สำคัญคือกลุ่มอาการเทอร์เนอร์ ซึ่งรวมถึงคาริโอไทป์ 45,X แบบสมบูรณ์ รูปแบบโมเสก และความผิดปกติของโครงสร้างโครโมโซม X บทความนี้เป็นคำอธิบายอ้างอิงของภาวะเหล่านี้และพื้นฐานของภาวะ ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิกเฉพาะบุคคล

Core questions

• เหตุใดโมโนโซมีของออโตโซมจึงเกือบเป็นอันตรายถึงชีวิตในขณะที่ไตรโซมีที่สอดคล้องกันอาจรอดชีวิตได้?
• เหตุใดโมโนโซมี X จึงเข้ากันได้กับการคลอดมีชีวิตเพียงอย่างเดียวในบรรดาโมโนโซมีที่สมบูรณ์?
• คาริโอไทป์ 45,X แบบสมบูรณ์ แบบโมเสก และโครงสร้าง X มีความสัมพันธ์กับฟีโนไทป์ของเทอร์เนอร์อย่างไร?
• ความผิดพลาดในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์แบบใดที่ทำให้ทารกในครรภ์มีโครโมโซมเพศเพียงแท่งเดียว?

Key concepts

• โมโนโซมี (45 โครโมโซม)
• ความเป็นอันตรายถึงชีวิตของโมโนโซมีออโตโซม
• โมโนโซมี X (45,X)
• กลุ่มอาการเทอร์เนอร์
• ภาวะโมเสก (45,X/46,XX)
• ความผิดปกติของโครงสร้าง X (ไอโซโครโมโซม, วงแหวน X)
• การปิดการทำงานของโครโมโซม X และปริมาณยีน
• การไม่แยกตัวและภาวะแอนาเฟสแล็ก

Mechanisms

โมโนโซมีเกิดขึ้นเมื่อเซลล์สืบพันธุ์ขาดโครโมโซม ซึ่งมักเกิดจากการไม่แยกตัว (nondisjunction) ในการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส หรือเมื่อโครโมโซมสูญหายไปหลังการปฏิสนธิผ่านภาวะแอนาเฟสแล็ก (anaphase lag) ซึ่งโครโมโซมไม่สามารถยึดติดได้อย่างเหมาะสมและถูกทิ้งไว้นอกนิวเคลียสของเซลล์ลูก การสูญเสียโครโมโซมทั้งแท่งจะกำจัดกลุ่มยีนจำนวนมากออกไป และสำหรับออโตโซม การขาดหายนี้โดยทั่วไปไม่เข้ากันกับการพัฒนา โครโมโซม X เป็นข้อยกเว้น: เนื่องจากเซลล์ปกติจะปิดการทำงานของโครโมโซม X ทั้งหมดยกเว้นหนึ่งแท่ง โครโมโซม X ที่ทำงานเพียงแท่งเดียวจึงเป็นที่ยอมรับได้ แม้ว่ายีนบางตัวที่หลีกเลี่ยงการปิดการทำงานจะมีปริมาณลดลง ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้เกิดฟีโนไทป์ของเทอร์เนอร์ บุคคลจำนวนมากที่เป็นกลุ่มอาการเทอร์เนอร์เป็นแบบโมเสก หรือมีโครโมโซม X ตัวที่สองที่มีโครงสร้างผิดปกติ แทนที่จะเป็นคาริโอไทป์ 45,X บริสุทธิ์

Clinical relevance

กลุ่มอาการเทอร์เนอร์เป็นโมโนโซมีที่มีความสำคัญทางคลินิกในทารกแรกเกิด และได้รับการดูแลตลอดช่วงชีวิตโดยทีมสหสาขาวิชาชีพ ซึ่งเป็นหัวข้อของแนวทางปฏิบัติทางคลินิกสากลโดยเฉพาะ บทความนี้สรุปพื้นฐานทางพันธุกรรมและลักษณะที่ได้รับการยอมรับเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง ไม่ได้ให้เกณฑ์การวินิจฉัยหรือคำแนะนำการรักษาสำหรับบุคคลใดบุคคลหนึ่ง

Epidemiology

การตั้งครรภ์ 45,X ส่วนใหญ่จะสูญเสียไปในช่วงต้นของการตั้งครรภ์ ทำให้โมโนโซมี X เป็นสิ่งที่พบได้บ่อยในการแท้งบุตรโดยธรรมชาติ ในขณะที่มีเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่รอดชีวิตจนคลอด กลุ่มอาการเทอร์เนอร์ส่งผลกระทบต่อเพศหญิงที่มีฟีโนไทป์ และไม่เหมือนกับไตรโซมี ไม่แสดงผลกระทบที่ชัดเจนจากอายุของมารดา กรณีที่คลอดมีชีวิตจำนวนมากเป็นแบบโมเสก หรือเกี่ยวข้องกับโครโมโซม X ที่มีโครงสร้างผิดปกติ แทนที่จะเป็นโมโนโซมีแบบสมบูรณ์

History

ลักษณะทางคลินิกที่ต่อมาเรียกว่ากลุ่มอาการเทอร์เนอร์ได้รับการอธิบายในปี 1938 และในปี 1959 ได้มีการแสดงให้เห็นว่าภาวะนี้เกิดจากการไม่มีโครโมโซมเพศหนึ่งแท่ง (คาริโอไทป์ 45,X) ในปีเดียวกันกับที่มีการระบุไตรโซมี 21 ซึ่งเป็นการยืนยันว่าทั้งการเพิ่มและการสูญเสียโครโมโซมสามารถทำให้เกิดโรคในมนุษย์ได้ งานวิจัยต่อมาได้ระบุสเปกตรัมของรูปแบบโมเสกและโครงสร้าง X และเมื่อไม่นานมานี้ ได้มีการรวมการดูแลตลอดช่วงชีวิตไว้ในแนวทางสากล

Key figures

• Henry Turner
• Charles Ford
• Claus Gravholt

Seminal works

• gravholt-2017
• hassold-hunt-2001

Frequently asked questions

เหตุใดบุคคลจึงสามารถมีชีวิตอยู่ได้ด้วยโมโนโซมี X แต่ไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ด้วยโมโนโซมีของออโตโซม?

เซลล์ปกติจะปิดการทำงานของโครโมโซม X ทั้งหมดยกเว้นหนึ่งแท่ง ดังนั้นการมีโครโมโซม X ที่ทำงานเพียงแท่งเดียวจึงใกล้เคียงกับสถานะการทำงานปกติ ในขณะที่การสูญเสียออโตโซมทั้งแท่งจะกำจัดสำเนาหนึ่งในสองสำเนาของยีนที่จำเป็นจำนวนมากออกไป และโดยทั่วไปจะเป็นอันตรายถึงชีวิตในช่วงต้นของการพัฒนา

ทุกคนที่เป็นกลุ่มอาการเทอร์เนอร์มีคาริโอไทป์ 45,X หรือไม่?

ไม่ บุคคลจำนวนมากเป็นแบบโมเสก โดยมีเซลล์ 45,X และเซลล์ปกติผสมกัน หรือมีโครโมโซม X ตัวที่สองที่มีโครงสร้างเปลี่ยนแปลงไป คาริโอไทป์ที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปและสามารถส่งผลต่อลักษณะทางคลินิกได้