Az emberek és az állatvilág tagjai számos dologban hasonlítanak, és sok mindenben különböznek. A Down-szindróma, amelyet korábban mongol idiotizmusnak neveztek, egy veleszületett kromoszómaeltérés okozta betegség, ami a 21. kromoszómapár hibás osztódása következtében jön létre. Többnyire középsúlyos vagy enyhe értelmi fogyatékossággal jár, és különböző egészségi problémákkal társulhat.
A szervezet működéséhez és növekedéséhez szükséges információkat a gének tartalmazzák, amelyek az emberi sejtekben 23 pár kromoszómába rendeződnek. Szaporodás során az ivarsejtek kettéosztódnak, az utód mindkét szülő kromoszómapárjainak felét kapja meg, azaz 23-at az apától és 23-at az anyától. Ismeretlen okból azonban előfordulhat, hogy egy kromoszómapár nem osztódik ketté, és az egyik szülőtől az utód duplán kap meg egy kromoszómát. Ha ez a 21. kromoszómával történik, akkor beszélünk Down-szindrómáról. Az extra genetikai anyag jellegzetes változásokat eredményez az illető személy szellemi és fizikai fejlődésében is.
A Down-szindróma az emberek világában
A Down-szindróma, vagy Down-kór az egyik leggyakoribb genetikai zavar, amely enyhe vagy mérsékelt értelmi fogyatékosságot okoz. Az orvostudomány fejlődésének köszönhetően megnőtt a Down-szindrómás személyek várható élettartama. Emellett a nyugati társadalmakban egyre későbbre tolódik a gyermekvállalás időpontja, a Down-szindróma kialakulásának valószínűsége pedig a szülők életkorának növekedésével együtt fokozódik, így várhatóan a Down-szindróma gyakorisága is egyre nagyobb lesz a jövőben. Ezért kiemelten fontos e genetikai zavar biológiai mechanizmusainak kutatása, amihez az idegtudósok gyakran használnak állatmodelleket.
A Down-szindróma oka, hogy a 21-es kromoszómából kettő helyett három példány is van a sejtekben, ezért nevezik a 21-es kromoszóma triszómiájának is. Az ivarsejtek osztódásakor eddig ismeretlen okok miatt előfordulhat, hogy a 21-es kromoszóma két példánya nem válik el egymástól, így a megtermékenyített petesejt már három példányt tartalmaz. Ennek az a következménye, hogy a kromoszómán lévő gének egy része túl nagy mennyiségben fejeződik ki, ezzel jellegzetes eltéréseket okozva a fejlődés során.
A Down-szindróma formái és tünetei
Genetikailag három alapvető formáját különítjük el:
- 21-es triszómia: A Down-szindrómás esetek túlnyomó többsége (94%) az ún. triszómiás forma. Ez valamelyik szülő ivarsejtjeinek számfelező osztódásakor bekövetkező "non-disjunctio" következménye, azaz a 21-es kromoszómapár ilyenkor nem válik szét, ezért az egyik ivarsejtbe két 21-es kromoszóma kerül, míg a másikba egy sem.
- Transzlokációs forma: Az esetek 3-4%-át teszi ki. A szerkezeti rendellenesség lényege, hogy az egyik 21-es kromoszómáról letörik egy darab (deléció), majd az áttapad egy másik kromoszómára (transzlokáció). Mivel a testi sejtek kromoszómaállománya ebben az esetben teljes, ez az elváltozás nem okoz zavart a szülőnél.
- Mozaikosság: Ebben az esetben a test egyes sejtjeiben normális a kromoszómaállomány, míg más sejtekben extra 21-es kromoszóma található.
A Down-szindróma jellegzetes tünetei:
- Általános izomtónus csökkenés, a száj gyakorta nyitva van, a nyelv kilóghat.
- A fej kerek, a nyakszirt-tájék lapos, enyhe kisfejűség figyelhető meg.
- Az orr kicsi, az orrgyök benyomott.
- A szemrések ferdék ("mongoloid szemrés"), gyakori a belső szemzugban elhelyezkedő bőrredő (epicanthus).
- Szívfejlődési rendellenességek az esetek 40-60%-ában fordulnak elő.
- Gyenge szem-kéz koordináció.
- A felnőttekben gyakori az elhízás.
- A Down-szindrómás személyeknél jellemző az Alzheimer-kór korai megjelenése.
Diagnózis és kezelés
Ma már a Down-szindrómások jelentős része önálló, sokszor kiegyensúlyozott életvitelre alkalmassá tehető. Az orvosi ellátás fejlődésének köszönhetően a Down-szindrómával élők várható élettartama jelentősen megnövekedett.
A Down-szindróma méhen belüli szűrése sem veszélytelen, kb. 1%-kal növeli a vetélés kockázatát. Annak eldöntése, hogy a szülők a vetélés vagy a szindróma kockázatát fogadják el, illetve hogy pozitív diagnózis esetén vállalják-e a babát, legalapvetőbb emberi joguk.
Mikor van létjogosultsága a magzati kromoszóma vizsgálatnak?
Down-szindróma az állatoknál?
Technikailag nincsenek Down-szindrómás állatok, de nagyon hasonló rendellenességek megtalálhatók az állatvilágban is - írja a Wildlife Informer. Míg az állatok fizikai vagy fejlődési rendellenességei nagyon hasonlók a Down-szindrómához, technikailag nem lehet pontosan ugyanaz a genetikai rendellenesség, mint az embereknél. Egyrészt attól, hogy egy állat 21-es kromoszómával rendelkezik, még nem jelenti azt, hogy pontosan ugyanúgy működik, mint az ember. Ezért egy állatban ezek rendellenessége nem feltétlenül okozza ugyanazokat a tüneteket, mint a Down-szindróma az emberben. Ugyanakkor, a Down-szindrómás állatok túlélési esélye nagyon alacsony, ezért érthető, hogy miért nem találkozunk velük gyakran. Többségük elpusztul, még mielőtt megszületne vagy csak néhány napig él világra jötte után.
Vélhetően azért címkézik mégis egyes állatokat Down-szindrómásnak az interneten, mert ha egy állat olyan tünetekkel születik, amelyek az embereknél tapasztalható Down-szindrómához hasonlók, az emberek csak azt feltételezik, hogy az állatnak is ilyen problémája van. Tagadhatatlan jellegzetességük a különleges arcvonásuk, amely határozottan eltér egészséges fajtársaikétól.
Majmok és a Down-szindróma
Ahogyan azt az evolúcióelmélet is leírja, a majmok állnak legközelebb biológiailag az emberhez, így felmerül a kérdés, esetükben lehetséges-e a betegség kialakulása. A majmok 24 pár kromoszómával rendelkeznek, és a 22-es kromoszómájuk nagyon hasonlít az ember 21-es kromoszómájához. A tudósok egy csimpánzt vizsgáltak, amelynél egy extra 22-es kromoszóma fejlődött ki, ami a Down-szindrómához hasonló tüneteket eredményezett. A csimpánznak szívproblémái és növekedési rendellenességei voltak, 7 éves korára megvakult.
Kutyák és macskák
Kutyáknál nem dokumentálták a Down-szindróma jelenlétét. Ennek hátterében több ok is állhat. Az első, hogy az ilyen típusú genetikai rendellenességek az állatoknál gyakran olyan súlyosak, hogy az érintett egyedek még a születés előtt vagy röviddel utána elpusztulnak. Ugyanakkor, az is elképzelhető, hogy a kutyák genetikai felépítése egyszerűen nem teszi lehetővé a szindrómához hasonló állapot kialakulását. A kutyák és az emberek genetikai szerkezete ugyanis lényegesen különbözik. Míg az embereknek 23, a kutyáknak 39 pár kromoszómája van.
Ugyanakkor, vannak olyan külső megjelenésű eltérések, betegségek, amelyek hasonlíthatnak hozzá. Az egyik ilyen példa a veleszületett pajzsmirigy-alulműködés, amely a pajzsmirigyhormonok alacsony szintje miatt fejlődési késéseket, gyenge izomtónust és egyéb tüneteket okozhat a kutyáknál. Vannak olyan genetikai szindrómák vagy rendellenességek, amelyek arcvonások, testméret vagy mozgásbeli eltéréseket eredményezhetnek.
A macskának 19 pár kromoszómája van a test minden egyes sejtjének magjában, nem pedig 21 pár, mint az embernek. A 21. kromoszómapár diszfunkciója macskáknál ezért nem lehetséges. Az embereknél ismert triszómia a macskáknál nem fordul elő. Mint fentebb említettük - macskáknál Down-szindróma nem létezik. Ennek ellenére kromoszómahiba náluk is jelentkezhet, és akár hasonló jellegzetességekben is megnyilvánulhat.
Mi okozhat hasonló tüneteket macskáknál?
- Kisagyi hypoplasia: Ez egy veleszületett rendellenesség, ami miatt a kisagy a normálistól eltérő ütemben és mértékben fejlődik.
- Panleukopenia vírus: Másnéven „macska parvovírus”, ami kifejezetten fertőző, és akár halálos kimenetelű is lehet. Ha a macska az anyaméhben fertőződik meg vele (tehát az anyacica kapja el), akkor a születendő cica kisagya súlyosan károsul.
Egy Dániában élő cica gondozói felelősek a Down-szindrómára utaló rendellenességekkel rendelkező macskák népszerűsítéséért. Egy menhelyről fogadtak örökbe egy macskát, aki deformált koponyával született. Montynak nem volt orrnyereg csontja, a pofája lapos volt, a szemei pedig túlságosan távol ültek egymástól. A macska gazdái beleszerettek a macskába, és létrehoztak egy fiókot az egyik közösségi oldalon, ahol Monty elképzelhetetlenül sok rajongót szerzett!
Egyéb állatok
- Fehér tigris (Kenny): Az egyik leghíresebb ilyen eset Kenny, a fehér tigris volt. Arca észrevehetően eltért a társakétól, tágra nyílt szemekkel, szájjal élt, amely nem csukódott be egészen, emellett pedig rendkívül rövid arccal rendelkezett.
- Egerek: A kísérleti egerek esetében több betegségnél bebizonyosodott már, hogy szervezetük úgy reagál, ahogyan az embereké. A fehér egereknél azt találták a kutatók, hogy esetükben kifejlődhet egy további 16-os kromoszóma, amely a Down-szindrómához hasonló tüneteket okozhat.
- Zsiráfok: A zsiráfot közismerten a leghosszabb lábú állatnak tartják, így igencsak meglepő lehet egy törpezsiráfot látni, amelyek azonban léteznek. Ezeknek az állatoknak sincs azonban Down-szindrómájuk. A zsiráfoknak általában csontvázdiszpláziának nevezett genetikai rendellenességük van, amely abnormális alakú csontokhoz vezet a gerincben, a lábaikban és a fejükben.
Kutatások és állatmodellek
A genetikai zavarok alaposabb megértésében központi jelentőségűek az állatkísérletek, hiszen ezzel a megközelítéssel jobban hozzáférhetők a géntechnológia módszerei. A Down-szindrómát azonban nem könnyű az idegtudomány kedvelt kísérleti állataiban, az egerekben reprodukálni, mivel az emberi 21-es kromoszómán található gének megfelelői az egér legalább négy különböző kromoszómáján helyezkednek el.
Kiderült, hogy az emberi 21-es kromoszóma degradált változatát megtermékenyített petesejtbe juttatva az egérnél megjelenik a Down-szindrómára jellemző viselkedéses és idegélettani elváltozások jelentős része. A degradált kromoszómáról azonban többek között annak a fehérjének a génje is hiányzik, amelynek szerepe van az Alzheimer-kórra jellemző szövettani elváltozások kialakulásában. Egy becslés szerint a Down-szindrómás személyek kétharmada 60 éves kora előtt mutatja az előrehaladott Alzheimer-kórra jellemző tüneteket. Egy amerikai kutatócsoport ezt az összefüggést igyekezett jobban megérteni egy állatmodell segítségével.
A kutatócsoport a Down-szindróma egy másik egérmodelljét használta a vizsgálataihoz. Ezeknél az egereknél a 16-os és 17-es kromoszómák bizonyos részei háromszorozódnak meg, melyeken többnyire olyan gének találhatók, amelyek az ember 21-es kromoszómáján is jelen vannak. Az állatok fejlődése késik, az értelmi képességeik pedig eltérnek az átlagtól. A tünetek ráadásul súlyosbodnak a nemi érés elérése után.
A kutatók géntechnológiai módszerekkel változtatták meg a sejtcsoport működését a nemi érés környékén, majd egy minipumpa beültetésével próbálkoztak, ami az említett idegsejtek hormontermelését utánozta. A minipumpa beültetése hasonló pozitív hatásokat eredményezett, mint a géntechnológiai beavatkozás. Végül hasonló minipumpákat ültettek be hét Down-szindrómával diagnosztizált felnőtt bőre alá is. Az eredmények arra utalnak, hogy a hormon mesterséges pótlása enyhítheti a Down-szindróma nyomán fellépő értelmi fogyatékosságot. Összességében egy ígéretes új módszerről számoltak be a kutatók, amely hamarosan talán a klinikai gyakorlatban is használható lesz.