La nascita di bambini con handicap o con malattie genetiche è causata da molti fattori e la patologia può insorgere a partire dalla maturazione delle cellule sessuali, spermatozoi e ovuli, fino a tutta la durata della gravidanza.
Per quanto riguarda le embrio e fetopatie, rispettivamente nel primo trimestre e nei successivi sei mesi della gravidanza, si è da tempo riconosciuta la causa di alcune malformazioni. Causa di alterazione sono agenti infettivi (virus, schizomiceti, protozoi), agenti chimici (farmaci, sostanze tossiche, piombo, alcool, droghe) e agenti fisici (radiazioni,traumi).
La scoperta del Dna e il successivo sviluppo della biologia molecolare hanno aiutato a comprendere meglio l’origine delle malattie genetiche che derivano da alterazioni ad un livello precedente, durante la maturazione di spermatozoi e cellule uovo. Si è visto che alcune malattie sono collegate a mutazioni di un solo gene, in altre ci possono essere alterazioni di un cromosoma o addirittura variazioni di numero di cromosomi.
1. mutazione genica ® è una modificazione strutturale all’interno della molecola del DNA a carico del gene, struttura che codifica generalmente per una sola informazione e che può determinare o un prodotto o un livello di regolazione del DNA. Questo tipo di modificazione può non portare severi cambiamenti del fenotipo o al contrario avere effetti gravi come ad esempio nel caso di accumulo di mutazioni in siti specifici che determinino l’evento canceroso;
Puntiformi (sostituzione di uno o più coppie di nucleotidi)
Inserzioni e delezioni intrageniche
2. mutazione cromosomica ® è una modificazione delle macrostrutture codificanti (cromosomi), si può manifestare come riarrangiamento o perdita di interi pezzi di cromosoma;
Delezioni (perdita di segmenti di cromosoma)
Inversioni (corredo genetico invariato)
Inserzioni e duplicazioni (acquisizione di materiale genetico)
Traslocazioni (acquisizione e/o perdita di materiale genetico)
3. mutazione genomica ® è una variazione del numero di cromosomi dovuta a perdita o aggiunta di interi cromosomi
Monosomie (perdita di cromosomi interi)
Trisomie o polisomie (acquisizione di cromosomi in soprannumero)
Poliploidie (ripetizioni di un numero intero di genomi)
Questi studi hanno importanza sia nel campo della riproduzione che nello studio dei tumori, la cui origine è dovuta a variazioni del DNA cellulare.
Nonostante le conoscenze siano molto progredite ancora adesso sappiamo poco dei fattori scatenanti le anomalie cromosomiche e genomiche.
Per esempio delle trisomie, come la sindrome di Down, sappiamo che sono un evento abbastanza frequente, che interessa un 9% circa di tutti i concepimenti , anche se solo lo 0.6% di questi embrioni viene portato a termine, a causa dell’elevatissima quota di aborti spontanei. Per certo si sa che la possibilità di concepire figli Down aumenta con l’età. In assoluto il numero di bambini Down, nati da madri sotto i 35 anni è superiore al 50% dei nati con sindrome Down, ma se si mette in relazione la percentuale di nascite con l’età della madre, si vede come la probabilità di concepire figli Down aumenti in effetti con l’età della donna.
La sindrome di Down è dovuta alla presenza di un cromosoma sopranumerario, mentre ad esempio la sindrome di Turner è dovuta alla mancanza di un cromosoma.
Come risaputo il cariotipo umano è formato da 22 copie di cromosomi più la copia di cromosomi sessuali XX o XY. Quindi nella sindrome di Down il cromosoma 21 è presente tre volte, da cui il nome di trisomia dato a questa malattia.
In alto un cariotipo femminile normale, qui sopra un cariotipo di maschio con trisomia del cromosoma 21.
La sindrome di Turner invece è la mancanza del cromosoma Y per cui si ha una monosomia, con mancanza di un elemento nella copia di cromosomi sessuali.
Le anomalie geniche si possono formare in ogni momento ma le cromosomiche e genomiche prendono in genere origine al momento della meiosi
http://taggart.glg.msu.edu/bs110/meiosis.htm
Per Meiosi si intende il processo di maturazione delle cellule sessuali. Dato che nella riproduzione sessuata il figlio nasce dalla unione di due cellule, una materna ed una paterna, queste cellule sessuali dovranno contenere ciascuna solo la metà del corredo cromosomico comunemente contenuto in una cellula somatica, altrimenti si avrebbe un raddoppio del genoma ad ogni generazione.
Nell’uomo la normale divisione cellulare o mitosi produce cellule con 46 cromosomi (23 copie), mentre la meiosi produce cellule con 23 cromosomi, uno per ogni copia.
Durante la meiosi i cromosomi si duplicano e possono scambiarsi parti di materiale genetico, mediante il crossing over .
Durante la duplicazione del DNA, che precede quella dei cromosomi si possono avere errori di trascrizione e durante il processo di duplicazione dei cromsomi e il crossing over si possono avere anomalie cromosomiche.
Quando i cromosomi vengono ripartiti nei gameti, uno da ogni copia, possono esserci errori nella ripartizione e la formazione di gameti con numero di cromosomi maggiore o minore di 23. La maggior parte delle anomalie cromosomiche dà origine a gameti non vitali, ma alcune come abbiamo visto danno origine a organismi viventi.
Resta comunque ancora molto da fare per provare che gli stessi fattori che influenzano la divisione cellulare possano influenzare anche la meiosi