في الحالة الطبيعية تمتلك الخلايا البشرية 23 زوج من الكروموسومات (الصبغيات) أي تمتلك 46 كروموسوم، ولكن عندما يصيب هذه الكروموسومات خلل في الترتيب أو العدد خلال الانقسام الخلوي، تحدث حالات واضطرابات مثل متلازمة داون!
وسبب متلازمة داون في 97% من الحالات يتمثل في عدم انفصال الكروموسوم 21، فما هو عدم الانفصال؟ كيف يحدث وماذا ينتج عنه؟
سبب متلازمة داون – عدم انفصال الكروموسوم 21
بشكل عام فإن مصطلح “عدم الانفصال الكروموسومي Non-disjunction” يشير إلى فشل الكروموسومات بالانفصال عن بعضها بشكل صحيح، ما ينتج عنه كروموسوم إضافي في خلية، وخلية أخرى في المقابل تفتقد هذا الكروموسوم، أي اختلال بالصيغة الصبغية!
الانقسام الاختزالي أو الانقسام الميوزي
الانقسام الخلوي هو انقسام الخلية إلى خليتين ومن ثم إلى 4 خلايا… وهكذا، ولدى الكائنات الحية نوعين من الانقسام:
- الانقسام المتساوي يحدث في الخلايا الجسمية.
- الانقسام الاختزالي يحدث في الخلايا التناسلية.
معظم حالات عدم الانفصال الكرومسومي في متلازمة داون تحدث في الانقسام الاختزالي، خلال هذا الانقسام يتم اختزال عدد الكروموسومات إلى النصف، ويحدث هذا الاختزال في الخصية بالنسبة للذكور، وفي المبيض بالنسبة للإناث. هذا الانقسام يحدث على المراحل (الأطوار التالية):
الطور التمهيدي – الأول
تبدأ الخلايا في هذا الطور بالتكثف وتظهر تحت المجهر واضحة، وكل كروموسوم يكون عبارة عن شقي صبغي شقيقين متحدين من المركز (السنترومير).
تصطف هذه الكروموسومات بحيث يكون كل كروموسومين شقيقين (متماثلين) متجاورين.
تختفي النوية، ويتجه المريكزان إلى أقطاب الخلية وتبدأ الخيوط المغزلية بالتشكل، ترتبط هذه الخطوط بالبروتين الموجود في السنترومير (بروتين الحيز الحركي).
الطور الاستوائي – الأول
يتوجه كل كروموسوم من الكروموسومين المتماثلين إلى قطب من أقطاب الخلية، ويتصل الحيز الحركي بأحد الخيوط المغزلية المتكونة من الجسيمين المريكزيين.
الطور الانفصالي – الأول
تبدأ الكروموسومات بالانفصال ويتجه كل منها نحو قطب خلية.
ملاحظة: في هذه المرحلة تنفصل الكروموسومات ولكن الكروماتيدات الشقيقة متصلة.
الطور النهائي – الأول
في هذه المرحلة كل خلية ناتجة تحتوي على نصف العدد من الكروموسومات، كذلك تنقسم السيتوبلاسما ويحدث التخصر (ثلم أو شق يقسم الخلية إلى نصفين).
الطور التمهيدي – الثاني
تتكون الخيوط المغزلية وتبدأ الكروموسومات بالاتجاه نحو خط اسواء الخلية.
الطور الاستوائي – الثاني
تصطف الكروسومات في خط استواء الخلية.
الطور الانفصالي – الثاني
انفصال الكروماتيدات المتماثلة عن بعضها.
الطور النهائية – الثاني
تظهر النوية من جديد وتبدأ عملية التكاثف والتخصر.
نتيجة الانقسام هي 4 خلايا كل خلية تحتوي على نسخة واحدة من الجينيوم (نصف العدد الصبغي الطبيعي).
عادةً ما تدمج هذه الخلايا في الأمشاج حتى يمكنها الانتقال والاتحاد مع أمشاج أخرى من نفس النوع فيحدث الإخصاب وتتشكل البيضة الملقحة، والبيضة الملقحة بدورها تخضع للانقسام المتساوي لتشكيل ونمو جسم الكائن الحي.
سبب متلازمة داون
عندما لا يحدث انفصال للكروموسومات، فتنتج خلية تفتقد كروموسوم (عادةً تموت ولا يمكنها البقاء)، بينما خلية أخرى في المقابل تحتوي على كروموسوم إضافي (هو السبب في الاضطرابات والحالات غير الطبيعية).
فعندما تتحد هذه الخلية التي تحتوي كروموسوم إضافي (24 كروموسوم بدلًا من 23 كروموسوم) مع خلية أخرى طبيعية (تحتوي 23 كروموسوم)، فإن الخلية الناتجة (بعد التخصيب)، تحتوي على 47 كروموسوم بدلًا من 46.
وفي حال كان هذا الكروموسوم الإضافي هو الكروموسوم رقم 21 فإن الجنين يكون لديه متلازمة داون، وبالتالي فإن سبب متلازمة داون هو خلل في الصيغة الصبغية وتحديدًا الكروموسوم 21، والمادة الوراثية الزائدة هي المسؤولة عن أعراض هذه المتلازمة والسمات والحالة الصحية…
ما يزال سبب حدوث خلل في الانقسام ووجود كروموسوم إضافي غير معروف، إلا أن عوامل الخطر التي ترفع احتماله تتمثل بـ:
- عمر الأم أكبر من 35 سنة ويزداد الاحتمال مع تقدمها في السن، فيكون 0.3% في عمر 35 سنة، و1% في عمر 40 سنة، و3% في عمر 45 سنة.
- وجود طفل أو حمل سابق مصاب بمتلازمة داون يرفع احتمال إنجاب طفل آخر لديه المتلازمة.
أنواع متلازمة داون وسبب كل منها
إذن متلازمة داون تحدث عندما تمتلك الخلايا صبغي 21 إضافي، وحسب مرحلة حدوث عدم الانفصال، ومكان ونمط توزع هذا الصبغي يمكن تمييز أنواع متلازمة داون.
عدم الانفصال في المرحلة الأولى من الانقسام المنصف – متلازمة داون بالتثلث الصبغي 21
عندما يحدث عدم الانفصال في الطور الأول من الانقسام المنصف، في هذه الحالة تنتج 4 خلايا لديها خلل بالصيغة الصبغية، خليتان تحتويان كروموسوم إضافي أي لديها 24 كروموسوم، وخليتان تفتقدان كروموسوم أي لديها 22 كروموسوم (وهاتين الخاليتين لا تعيشان).
عادةً في هذه الحالة يكون لدى الشخص متلازمة داون بالتثلث الصبغي 21 (3 نسخ من الصبغي 21)، وهذا يكون في خلاياه كلها.
عدم الانفصال في المرحلة الثانية من الانقسام المنصف – متلازمة داون الفسيفسائية
عندما يحدث عدم الانفصال في الطور الثاني من الانقسام المنصف، في هذه الحالة ينتج 4 خلايا، خليتان طبيعيتان (تحتويان العدد الطبيعي من الصبغيات أي 23 صبغي)، وخليتان بخلل في العدد الصبغي (خلية تحتوي كروموسوم 21 إضافي وخليا تفتقد كروموسوم 21).
عادةً في هذه الحالة يكون لدى الشخص متلازمة داون الفسيفسائية (الموزاييك) بحيث يمتلك الشخص خلايا سليمة، كذلك يمتلك خلايا لديها كروموسوم إضافي.
خلل في الانفصال وحدوث التبدل الصبغي – متلازمة داون بالتبدل الصبغي
وفي هذه الحالة تمتلك الخلايا العدد الطبيعي من الصبغيات، ولكن يحدث تبدل أو انزياح، فيكون الكروموسوم 21 (كامل أو جزء منه) مرتبط بكروموسوم آخر.
هل سبب متلازمة داون وراثي ينتقل في العائلات؟
متلازمة داون هي حالة وراثية (أي تتعلق بالجينات)، إلا أنه 1% فقط من جميع حالات متلازمة داون يمكن أن تكون وراثية تنتقل من الآباء إلى الأبناء.
متلازمة داون بالتثلث الصبغي ومتلازمة داون الفسيفسائية لا تنتقل في العائلات، في المقابل فإن ثلث حالات متلازمة داون بالتبدل الصبغي (أي 1% من جميع حالات متلازمة داون) يمكن أن تنتقل من أحد الوالدين إلى الأبناء إذا كان حاملًا لها.
من هو المسؤول عن حالة عدم الانفصال الكروموسومي هل الأم أم الأب؟
يمكن أن تنشأ النسخة الإضافية من الكروموسوم 21 من الأم أو من الأب، حوالي 5% – 10% من الحالات تكون من الأب، و95% – 90% من الحالات تكون من الأم! [1]
المصادر
Non-disjunction – bioninja
Nondisjunction in trisomy 21: Origin and mechanisms – karger
