2) трисомия (+)
3) моносомия
4) гаплоидия
Синдром Дауна в большинстве случаев обусловлен наличием дополнительной копии 21-й хромосомы, то есть трисомией 21. При этом в соматических клетках определяется 47 хромосом вместо нормальных 46: к двум обычным хромосомам 21-й пары добавляется третья. Такое изменение относится к геномным мутациям, поскольку затрагивает число хромосом, а не структуру отдельной хромосомы или последовательность конкретного гена.
Наиболее частый механизм возникновения трисомии 21 — нерасхождение гомологичных хромосом или сестринских хроматид в мейозе, преимущественно при формировании материнских половых клеток. В результате образуется гамета с двумя копиями 21-й хромосомы, и после оплодотворения нормальной гаметой формируется зигота с тремя копиями этой хромосомы. Реже синдром Дауна связан с робертсоновской транслокацией, при которой дополнительный генетический материал 21-й хромосомы присоединён к другой акроцентрической хромосоме, либо с мозаицизмом вследствие митотического нерасхождения на ранних этапах эмбриогенеза.
Полиплоидия означает увеличение числа полных гаплоидных наборов хромосом, например триплоидию 69,XXX, и не является типичным механизмом синдрома Дауна. Моносомия характеризуется отсутствием одной хромосомы из пары, тогда как гаплоидия соответствует наличию только одного полного набора хромосом и физиологична для зрелых гамет, но несовместима с нормальным развитием соматического организма человека.
| Цитогенетический вариант | Характеристика | Диагностическое значение |
|---|---|---|
| Свободная трисомия 21 | Три самостоятельные хромосомы 21; обычно кариотип 47,XX,+21 или 47,XY,+21 | Наиболее частая форма синдрома Дауна |
| Транслокационная форма | Дополнительный материал 21-й хромосомы входит в состав робертсоновской транслокации | Требует исследования кариотипа родителей для оценки риска повторения |
| Мозаичная форма | Сочетание клеточных линий с нормальным и трисомным кариотипом | Выраженность фенотипа может зависеть от доли трисомных клеток в тканях |
| Моносомия | Отсутствие одной хромосомы из диплоидного набора | Не является механизмом синдрома Дауна |
| Полиплоидия | Увеличение количества полных наборов хромосом, например до 3n | Отличается от анеуплоидии, при которой изменяется число отдельных хромосом |
| Гаплоидия | Один набор хромосом — 23 хромосомы | Нормальна для гамет, но не для соматических клеток человека |
Лабораторное подтверждение синдрома Дауна основано на цитогенетическом исследовании, позволяющем установить не только наличие дополнительного материала 21-й хромосомы, но и конкретный механизм его появления. Определение цитогенетического варианта особенно важно для медико-генетического консультирования семьи. При свободной трисомии риск повторения преимущественно связан с возрастом матери и общепопуляционными факторами, тогда как при транслокационной форме он может существенно возрастать при носительстве сбалансированной перестройки одним из родителей. Пренатальная диагностика возможна с применением скрининговых методов и последующего подтверждающего исследования клеток плода.