Fii Sanatos

Unul sau doi cromozomi X - ce e mai bine?!

Fiecare femeie – nu este doar un mister, ci și o mozaică formată din celule cu diferite seturi de cromozomi activi. Ființa umană are 23 de perechi de cromozomi, iar cromosomii unei perechi conțin aceleași seturi de gene. Excepție face perechea de cromozomi sexuali. La bărbați, unul dintre ei este X, celălalt - Y, diferențiindu-se semnificativ prin setul de gene. Cromozomul X este cu mult mai mare decât Y și conține mai multe gene. Pe când la femeie ambii cromozomi sexuali sunt X, dar la fel diferă prin setul de gene. Fiecare femeie are doi cromozomi sexuali X, iar fiecare bărbat – doar unul singur, iar ca aceștia să fie la fel de activi, atât la femei, cât și la bărbați, organismul reglează activitatea lor. De aceea, în  toate celulele corpului feminin, unul din cromozomii X este inactivat. Care anume dintre cei doi cromozomi sexuali va fi dezactivat în fiecare celulă - rezolvă cazul, astfel în unele celule din corpul femeii activează un X-cromozom, iar în alte celule – celălalt X cromozom.

Ca consecință a unui astfel de mozaic, la femei rareori apar boli legate de mutațiile cormozomului X, întrucât unul din ei este permanent activ, el va salva situația și nu va permite bolii să se manifeste. Pentru ca o boală cauzată de defectul cromozomului X să se manifeste cu putere maximă, o femeie ar trebui să aibă același defect de genă la ambii cromozomi X. Acesta este un eveniment aproape imposibil. În același timp, în cazul în care un bărbat primește un defect al cromozomului X (care vine de la mama), acesta nu va avea o pereche pentru a compensa deficitul și boala se va manifesta din plin.

Cromozomul X, cu regret pentru bărbați, conține multe gene vitale, astfel încât eșecul său este plin de consecințe triste. Daltonismul, hemofilia, miopatia Duchenne, sindromul cromozomului X fragil, imunodeficiența X-lincată – sunt doar unele din cele mai cunoscute boli genetice, care afectează aproape exclusiv bărbații.

Daltonismul

Conceptia comună că de daltonism (“orbirea la culori”) suferă doar bărbații, este greșită. Acest lucru nu este adevărat, însă femei cu această patologie se întâlnesc mult mai rar. Cu  dificultatea de a distinge anumite culori se confruntă doar 0,4 la sută dintre femei și aproximativ 5% dintre bărbați. Daltonismul este pierderea sau defecțiunea unuia dintre pigmenți, asociată cu recunoașterea unei anumite culori. Sunt trei pigmenți, care sunt sensibili la culorile roșu, verde și albastru. Orice culoare complexă poate fi reprezentată ca o combinație a acestor trei culori. În fiecare dintre celule-conuri ale retinei, care sunt responsabile pentru recunoașterea culorilor, există doar un singur tip de pigment. Din motive necunoscute, defectele pigmenților care disting culorile roșu și verde sunt mai frecvente, decît defectele pigmentului necesar să recunoască culoarea albastră.

De sinteza pigmenților sunt responsabile genele localizate pe cromozomul X. Dacă un bărbat a obținut un cromozom X cu gena defectă, care răspunde de exemplu, de recunoașterea culorii roșii, atunci în toate conurile sale retiniene, va fi activ doar acest cromozom X cu defect, întrucât bărbații nu posedă un al doilea cromozom X, care să suplinească defectul celuilalt cromozom. Prin urmare, acest bărbat  nu va avea conuri, capabile să identifice în mod corect culoarea roșie. Pe când la femeie retina are o structură mozaică, și chiar dacă unul din cromozomii X poartă gena defectă, el va fi activ doar în partea din conurile responsabile pentru recunoașterea culorii corespunzătoare. În celelalte conuri va fi activ al doilea cromozom, care poartă gena normală. Percepția culorii  la această femeie va fi ușor modificată, dar ea va fi capabilă să distingă toate culorile, percepute de persoanele care nu au un astfel de defect.

Hemofilia

O altă patologie asociată cu defectele genelor din cromozomul X  este hemofilia – o tulburare de coagulare. După o traumă, în sângele unei persoane sănătoase se rulează un sistem complex de reacții, care duc la formarea de filamente de proteină-fibrină. Datorită acumulării acestor fibre, la locul traumei sângele devine mai gros și etanșează rana. În cazul în care una dintre aceste etape se dereglează, sângele nu se coaguleză sau face acest lucru prea încet, astfel încât pacientul poate muri din cauza pierderii de sânge, chiar după o extracție dentară. În plus, pacienții cu hemofilie suferă de hemoragii interne spontane din cauza vulnerabilității peretii vaselor sanguine.

Cascada de reacții care duce în cele din urmă la formarea de fibrină și îngroșarea sângelui, este foarte complexă, și cu cât este mai complex sistemul, cu atât mai multe locuri sunt disponibile pentru afectare. Se cunosc trei tipuri de hemofilie asociate cu defectele a trei gene care codifică proteinele-participante în cascadă. Două dintre aceste gene sunt localizate pe cromozomul X, astfel, de hemofilie suferă 1 din 5000 bărbați, pe când doar 60 femei au fost înregistrare pe tot parcursul istoriei hemofiliei.

Miopatia Duchenne  

O altă genă importantă, localizată pe cromozomul X este gena proteinei distrofina, necesară pentru menținerea integrității membranelor celulelor musculare. În cazul miopatiei Duchenne, funcția acestei gene este perturbată, ceea ce blochează formarea distrofinei. La bărbați cu acest defect al cromozomului X se dezvoltă slabiciunea musculară progresivă, în rezultatul căreia băieții, deja la vârsta de 12 ani nu se pot deplasa desinestătător. De obicei, pacienții decedează pînă la vîrsta de 20 de ani, din cauza slăbiciunii musculare, asociate cu dereglări de respirație. Fetele care au primit cromozomul X cu defect al genei distrofinei, datorită mozaicității, acest defect este absent doar în jumătate din celulele corpului. Prin urmare, femeile-purtătoare a genei distrofinei defecte suferă doar de o slăbiciune musculară ușoară.

Imunodeficiența severă X-lincată

Pacienții cu imunodeficiență severă sunt forțați să trăiască într-un mediu complet steril, deoarece sunt extrem de vulnerabili la boli infecțioase. Imunodeficiența severă X-lincată apare ca urmare a mutației genei care codifică o componentă a multor receptori comuni, necesari pentru interacțiunea dintre celulele sistemului imun. Cum este evident din denumirea patologiei, gena este de asemenea situată pe cromozomul X. Din cauza receptorilor inactivi, sistemului imun nu se dezvoltă în mod corespunzător de la bun început, celulele sale sunt puține la număr, funcționează prost și nu pot să își coordoneze acțiunile sale. Din fericire, această patologie gravă este rară: de ea suferă un baiat din 100000 cazuri. La fete manifestarea acestei boli este aproape imposibilă.

Cromozomul-X fragil

Altă genă importantă, situată pe cromozomul X este gena FMR1 – necesară pentru dezvoltarea normală a sistemului nervos. Activitatea acestei gene poate fi perturbată din cauza unui proces patologic, în urma căruia în genă are loc creșterea numărului de fragmente de ADN repetitive. Problema e că copierea exactă a unor unități care se repetă, întotdeauna a fost un proces dificil. Imaginați-vă că trebuie să copiați un număr lung, în care se repetă aceleași numere de câteva ori – oricât de atent nu ai fi – poți face greșeli, să omiți sau să adaugi câteva cifre. Același lucru se întâmplă la nivel de ADN uman. În timpul diviziunii celulare, atunci când ADN-ul este dublat, numărul de repetiții se poate schimba întîmplător. Din cauza creșterii numărului de repetări de fragmente de ADN scurte pe cromozomul X, poate apărea un sector "fragil", care poate fi ușor rupt în timpul diviziunii celulare. Gena FMR1 este situată lângă sectorul "fragil", activitatea sa fiind dereglată. Ca urmare a acestei mutații, apare un retard mintal, manifestat mai evident la bărbații, decât la femei.

Deci, e mai bine să ai doi cromozomi X sau unul?

S-ar părea că este mai bine să ai doi cromozomi X: riscul bolilor genetice este mai mic... Dar cum rămâne cu bărbații care au o componență de doi cromozomi sexuali X și unul Y: XXY? Ne putem aștepta ca ei vor avea un avantaj față de bărbații cu componența obișnuită a cromozomilor sexuali XY? Se pare că componența de cromozomi XXY nu este bună, ci dimpotrivă. Bărbații cu acest set de cromozomi au așa-numitul sindrom Klinefelter, în care se atestă mai multe patologii, dar nu există nici un avantaj.

Mai mult de atât, există patologii, care sunt caracterizate prin un număr și mai mare de cromozomi X, până la cinci pentru fiecare genotip. Astfel de patologii se întâlnesc atât la femei, cât și la bărbați. În acest caz sunt inactivați toți cromozomii X, în afară de unul, care rămîne activ. Cu toate acestea, chiar dacă restul cromozomilor X sunt inactivați, cu cât ei sunt mai mulți la număr, cu atît patologia este mai grea. Interesant este faptul că cel mai mult este afectat intelectul – fiecare cromozom X suplimentar duce la micșorar IQ, în mediu cu aproximativ 15 puncte. Se pare că o rezervă de cromozom X este bună, dar nu întotdeauna (la bărbați nu le este mai bine cu un cromozom X suplimentar). Existența unei  mulțimi de variante ale acestui cromozom sexual - nu este benefică nici pentru femei și nici pentru bărbați.

Din ce cauză prezența cromozomilor X suplimentari inactivi este dăunătoare, și de ce fiecare cromozom în plus agravează și mai mult boala?

În primul rând, cromozomii X suplimentari nu sunt inactivați imediat, ci doar după primele 16 zile de dezvoltare a embrionului. Cu cît mai devreme în cursul dezvoltării embrionare are loc mutația, cu atât mai variate și numeroase vor fi manifestările sale. Prin urmare, cromozomul suplimentar poate avea timp să "producă daune" destul de fundamentale, astfel încât boala se va manifesta în sfere total diferite.

În al doilea rând, unele gene pe cromozomul X inactivat evită, cumva ”deconectarea”. Deși cromozomii X și Y sunt foarte diferiți, ei formează o pereche și posedă un număr mic de gene similare. În cazul în care cromozomii sexuali sunt prea mulți, și toate aceste gene rămân active, în celule se perturbează echilibrul genetic. Prin urmare, cu cît mai mulți cromozomi suplimentari vor fi, cu atît este mai grea patologia. Fiți cu noi pe facebook:

Cromozomul X poartă o multitudine de gene vitale, și nu este surprinzător faptul că defectele au manifestări extrem de neplăcute. Femeilor natura le-a oferit posibilitatea de a "se asigura", prin prezența unei copii suplimentare a cromozomului, care poate reduce din severitatea bolii. Cu toate acestea, ”rezerva” este bună în număr singular, și orice cromozom X suplimentar poate duce la anomalii severe. Bărbații nu posedă un al doilea cromozom X, și chiar din momentul concepției au un risc mai mare de dezvoltare a maladiilor genetice. Dar, asta e...

Sursa: medportal.ru