Was sind Aneuplodien?
Die Zellen des menschlichen Körpers enthalten 23 Chromosomenpaare (insgesamt 46 Chromosomen). Die Hälfte dieser 46 Chromosomen stammt von der Mutter und die andere Hälfte vom Vater. Chromosomen enthalten unser genetisches Material mit allen Informationen, die für die korrekte Entwicklung und Funktion des Organismus notwendig sind. Die Chromosomenpaare 1 bis 22 werden als Autosomen bezeichnet, das 23. Paar sind die Geschlechtschromosomen (XX bei Frauen und XY bei Männern).
Eine Aneuploidie liegt vor, wenn ein oder mehrere Chromosomen überzählig sind oder ein oder mehrere Chromosomen fehlen. Da jedes Chromosom Hunderte von Genen enthält, stört die Hinzufügung oder der Verlust eines einzigen Chromosoms das bestehende Gleichgewicht in den Zellen und ist in den meisten Fällen nicht mit dem Leben vereinbar.
Welche Ursachen gibt es für Aneuploidie?
Die meisten dieser genomischen Veränderungen treten während der Produktion von Spermien und Eizellen auf. Studien der letzten Jahrzehnte haben ergeben, dass aneuploide Keimzellen (Spermien und Eizellen) während des als Meiose bezeichneten Prozesses in erstaunlich hohem Maße entstehen (mindestens 5%, wahrscheinlich aber mehr als 20%). Wenn eine dieser defekten Spermien oder Eizellen an der Befruchtung beteiligt ist, wird der Embryo von der Anomalie betroffen sein. In den meisten Fällen kommt es zu einer Fehlgeburt, da die meisten Aneuploidien mit einer normalen Embryonalentwicklung unvereinbar sind.
Manchmal können diese Veränderungen auch in den frühen Stadien der Embryonalteilung auftreten und das Kind beeinträchtigen.
Was sind die häufigsten Aneuploidien?
Beim Menschen sind die Trisomien die häufigsten Aneuploidien, und sie betreffen etwa 0,3% aller Lebendgeburten.
Bei Lebendgeburten sind die häufigsten Aneuploidien das Down-Syndrom (bei 1 von 700 Geburten), gefolgt vom Klinefelter-Syndrom (bei 1 von 1.000 Geburten).
Was sind Trisomien?
In beiden Fällen handelt es sich um eine Trisomie, d. h. um Störungen, die durch das Vorhandensein eines zusätzlichen Chromosoms gekennzeichnet sind, wodurch sich die Gesamtzahl der Chromosomen auf 47 erhöht. Es scheint, dass Menschen zusätzliche Geschlechtschromosomen viel besser vertragen als zusätzliche Autosomen. Im Vergleich zu autosomalen Trisomien sind diese Arten von Geschlechtschromosomen-Trisomien recht gutartig. Die Betroffenen zeigen oft eine eingeschränkte sexuelle Entwicklung und Fruchtbarkeit, leben aber in der Regel ein normales Leben, und viele ihrer Symptome können mit Hormonpräparaten behandelt werden.
Im Gegensatz dazu scheinen Trisomien anderer Autosomen schwerwiegendere Auswirkungen zu haben. Sie machen schätzungsweise 3% der Fehlgeburten aus und kommen bei Lebendgeburten nur selten vor. Die einzigen autosomalen Trisomien, die bei Neugeborenen in nennenswerter Zahl festgestellt werden, betreffen die Chromosomen 13 und 18, aber die betroffenen Babys überleben selten die ersten Lebensmonate.
Was sind Monosomien?
Monosomien sind das Gegenteil von Trisomien, da den betroffenen Personen ein Chromosom fehlt, wodurch sich die Gesamtzahl der Chromosomen auf 45 reduziert. Die Zellen scheinen besonders empfindlich auf den Verlust eines Chromosoms zu reagieren, da die einzige lebensfähige menschliche Monosomie das X-Chromosom betrifft. Frauen mit einer einzigen Kopie des X-Chromosoms leiden unter dem so genannten Turner-Syndrom.
Was sind autosomale Aneuploidien und Aneuploidien der Geschlechtschromosomen?
Eine andere Art der Klassifizierung von Aneuploidien bezieht sich nicht auf die Veränderung der Chromosomenzahl, sondern auf den Typ des betroffenen Chromosoms (autosomal, Paar 1 bis 22) oder des Geschlechtschromosoms (Paar 23, X und Y).
Autosomale Aneuploidie
Wie bereits erwähnt, wird der Begriff „Trisomie“ verwendet, um das Vorhandensein von drei Chromosomen anstelle des üblichen Chromosomenpaars zu beschreiben, d. h. ein zusätzliches Chromosom. Zu den autosomalen Aneuploidien, die mit dem Leben vereinbar sind, aber zu genetischen Krankheiten führen, die erhebliche Auswirkungen auf die Entwicklung des Organismus haben, gehören:
● Trisomie 21 (auch Down-Syndrom genannt) tritt bei etwa 1 von 700 Geburten auf, und das Risiko steigt mit dem Alter der Mutter. Sie führt häufig zu geistiger Retardierung und auch zu körperlichen Missbildungen, insbesondere Herzfehlern. Die durchschnittliche Lebenserwartung liegt bei 50-60 Jahren.
● Die Trisomien 18 (Edwards) und 13 (Patau) sind seltener und kommen bei etwa 1 von 7.000 Geburten vor. Auch hier gilt, dass das Risiko mit dem Alter der Mutter steigt. Diese Trisomien sind mit schweren geistigen Behinderungen und oft auch mit schweren körperlichen Fehlbildungen verbunden. Die meisten der Betroffenen sterben vor oder kurz nach der Geburt und überleben nur selten das erste Lebensjahr.
Aneuploidien der Geschlechtschromosomen
Wie eingangs erwähnt, haben Frauen zwei X-Chromosomen (XX), während Männer ein X- und ein Y-Chromosom (XY) haben. Die Aneuploidie der Geschlechtschromosomen besteht im Vorhandensein von Veränderungen in diesen Chromosomen. Diese Veränderungen können verschiedene Folgen haben, wie z. B. die Entwicklung von Fehlbildungen, kognitiven und Wachstumsstörungen sowie sexuelle Probleme und Unfruchtbarkeit.
● Klinefelter-Syndrom: betrifft Männer (etwa 1 von 500 bis 1.000) und wird durch das Vorhandensein eines zusätzlichen X-Chromosoms (47, XXY) verursacht. Das Risiko steigt mit dem Alter der Mutter. Die von dieser Trisomie Betroffenen haben in der Regel eine erhöhte Körpergröße, manchmal eine leichte geistige Retardierung und Fruchtbarkeitsstörungen.
● Jakob-Syndrom: betrifft Männer (etwa 1 von 1.000) und wird durch das Vorhandensein eines zusätzlichen Y-Chromosoms (47, XYYY) verursacht. Die betroffenen Personen sind größer als normal, können eine gewisse Sprachverzögerung aufweisen und sind im Allgemeinen nicht geistig behindert.
● Turner-Syndrom: betrifft Frauen (etwa 1 von 2.500) und ist durch ein fehlendes X-Chromosom (45, X0) gekennzeichnet. Menschen mit dieser Monosomie sind kleinwüchsig, unfruchtbar und haben manchmal Herz- und Nierenstörungen.
● Triple-X-Syndrom: betrifft Frauen (etwa 1 von 1.000) und ist durch das Vorhandensein eines zusätzlichen X-Chromosoms (47, XXX) gekennzeichnet. Viele Mädchen und Frauen mit Triple-X-Syndrom haben keine oder nur leichte Symptome. In anderen Fällen können die Symptome ausgeprägter sein und möglicherweise Entwicklungsverzögerungen und Lernschwierigkeiten umfassen.
Aneuploidie-Risiko und mütterliches Alter
Mit zunehmendem Alter der Frau steigt auch das Risiko, Eizellen mit einer Aneuploidie zu produzieren, die bei einer Befruchtung zu einem Embryo oder Fötus mit einer Aneuploidie führen. In den meisten Fällen enden Schwangerschaften mit solchen betroffenen Embryonen oder Föten in einer Fehlgeburt, in einem geringen Prozentsatz in Lebendgeburten mit autosomaler Aneuploidie oder Aneuploidie der Geschlechtschromosomen (nur bei Fehlern des X-Chromosoms, da die Aneuploidie des Y-Chromosoms nur durch den Vater übertragen werden kann).
Die Wahrscheinlichkeit, ein von einer Aneuploidie betroffenes Kind zu bekommen, beträgt:
● 1/385 im Alter von 30 Jahren
● 1/179 im Alter von 35 Jahren
● 1/63 im Alter von 40 Jahren
● 1/19 im Alter von 45 Jahren
Da jedoch viele aneuploide Embryonen das Ziel nicht erreichen (sich nicht einnisten oder zu Fehlgeburten führen), ist ihre Häufigkeit im Verhältnis zu den betroffenen Neugeborenen viel höher als zu erwarten wäre.
● Bei Frauen im Alter zwischen 35 und 39 Jahren sind mehr als 20 % der erzeugten Embryonen aneuploid.
● Bei Frauen im Alter von über 39 Jahren sind etwa 40 % der erzeugten Embryonen aneuploid.
Wie bereits erwähnt, kann sich ein Embryo mit einem fehlenden Chromosom (Monosomie) nicht einnisten oder bis zur Geburt entwickeln (außer bei Monosomie X oder Turner-Syndrom), und nur wenige Embryonen mit einem zusätzlichen Chromosom (Trisomie) erreichen die Geburt. Mangelnde Einnistung und Verlust von Embryonen werden als Hauptgründe für die niedrige Schwangerschaftsrate ab 40 Jahren angesehen.
Die Ursache für dieses erhöhte Aneuploidierisiko liegt in der Gestaltung des Entwicklungsprozesses der Eizelle, der Ovogenese. Bei Frauen treten die Vorläuferzellen der Eizellen, die so genannten primären Eizellen, in eine Ruhephase ein, die als Dictyotene bezeichnet wird und in den späten Stadien der fötalen Entwicklung (d. h. vor der Geburt) beginnt und erst mit dem Eisprung abgeschlossen wird. Im Laufe der Jahre können diese Eizellen, wie bei jedem Alterungsprozess, Fehler ansammeln, die zu einer aneuploiden Eizelle führen. Aus diesem Grund weisen die Eizellen jüngerer Frauen weniger Aneuploidien auf als die älterer Frauen.
Wie werden fetale Aneuploidien während der Schwangerschaft festgestellt?
Für den Nachweis von fetalen Aneuploidien gibt es verschiedene pränatale Tests, die im Allgemeinen in zwei Hauptgruppen eingeteilt werden: nicht-invasive und invasive.
Zu den nicht-invasiven Tests gehören das kombinierte Ersttrimester-Screening und nicht-invasive pränatale Tests. Beide Tests stellen kein Risiko für den Fötus dar, da sie nur eine mütterliche Blutprobe und im Falle des kombinierten Ersttrimester-Screenings eine Ultraschalluntersuchung in der 12. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Zuverlässigkeit, wobei das kombinierte Ersttrimester-Screening eine höhere Fehlerquote aufweist.
Die invasiven Tests sind die Chorionbiopsie und die Amniozentese. Aneuploidien werden nur zur Bestätigung einer vermuteten Aneuploidie durchgeführt, die durch einen nicht-invasiven pränatalen Test festgestellt wurde, da sie ein Fehlgeburtsrisiko von 1 bis 2 % bergen.
Bei Genosalut bieten wir seit mehr als 10 Jahren nicht invasive pränatale Tests an. Unser Basistest analysiert die häufigsten Trisomien (21, 18 und 13), Aneuplodien der Geschlechtschromosomen und bestimmt das Geschlecht des Babys. Unser erweiterter Test analysiert auch verschiedene Mikrodeletionssyndrome.
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