Aneuploidia

L'aneuploidia è una variazione nel numero dei cromosomi, rispetto a quello che normalmente caratterizza le cellule di un individuo della stessa specie. L'aneuploidia è una anomalia cromosomica.

Sindromi da aneuploidia cromosomica
Malattia rara
Cod. esenz. SSN	RNG080
Specialità	genetica clinica
Classificazione e risorse esterne (EN)
ICD-9-CM	758
ICD-10	Q90 e Q98
MeSH	D000782

Può avvenire per differenti motivi:

• Durante la mitosi o la meiosi è possibile che un cromosoma venga "perso", per esempio se il suo centromero è stato cancellato;
• È avvenuta una "fusione" di due cromosomi in seguito a una traslocazione robertsoniana;
• Un evento di non-disgiunzione durante la meiosi o la mitosi. Normalmente i cromosomi omologhi (alla meiosi I) o i cromatidi fratelli all'anafase (meiosi II o mitosi) migrano verso i poli opposti; quando questo non avviene si verifica una non disgiunzione dei cromosomi che può interessare sia autosomi sia cromosomi sessuali;
• La maggior parte dei tumori sono aneuploidi. Nonostante l'aneuploidia delle cellule tumorali sia stata per lungo tempo considerata un epifenomeno senza conseguenze sul comportamento della cellula neoplastica, il lavoro svolto da Peter Duesberg, seguito da quello di altri, ha contribuito a stabilire una relazione diretta tra aneuploidia e fenotipo tumorale. L'aneuploidia comunque può essere presente fisiologicamente anche in alcune delle cellule di tessuti normali, come per esempio il fegato, dove non è perfettamente chiaro che ruolo svolga
• Nell'uomo la perdita o l'acquisto di un cromosoma (autosoma o cromosoma sessuale) in tutte le cellule dell'individuo, determina uno sviluppo anomalo o in casi più gravi può indurre ad aborto spontaneo nelle prime settimane di gestazione. Nel primo caso ricordiamo le trisomie dei cromosomi 21, 18, 13 note rispettivamente come: sindrome di Down, sindrome di Edwards e sindrome di Patau. Tali sindromi sono relative ad aneuploidie autosomiche; possono verificarsi anche aneuploidie sessuali (eterosomiche, meno gravi) come: sindrome di Turner (X0), sindrome di Klinefelter (XXY), sindrome di Jacobs (XYY), sindrome della tripla X (XXX), XXXY e XXYY.

Naturalmente specie diverse hanno un diverso numero di cromosomi, perciò il termine "aneuploidia" si riferisce a un numero di cromosomi diverso da specie a specie.

Cromosomi

Ogni cellula del corpo umano, a parte i globuli rossi (anucleati) e i gameti (aploidi), ha 23 coppie di cromosomi (per un totale di 46). In ciascuna coppia un cromosoma è di origine materna e l'altro è di origine paterna. Le prime 22 coppie di cromosomi (denominati autosomi) sono numerate da 1 a 22, e sono ordinate dalla più grande alla più piccola in uno schema definito cariotipo (vedi figura). La coppia di cromosomi n° 23 rappresenta i cromosomi sessuali. Femmine normali hanno due cromosomi X, mentre i maschi normali hanno un cromosoma X e un cromosoma Y.

Cariotipo umano di un organismo di sesso maschile. Rappresenta le 22 coppie di cromosomi autosomi più i cromosomi sessuali XY

Durante la meiosi, quando le cellule germinali si dividono per creare spermatozoi e ovociti (gameti), le coppie di cromosomi si dividono in modo da spartirsi tra i due gameti aploidi (una copia del cromosoma in ogni gamete). Durante questo processo possono verificarsi eventi di non-disgiunzione, per cui può capitare che in un gamete finiscano entrambi i cromosomi di una coppia e quindi questi risultano totalmente mancanti nell'altro.

La maggior parte degli embrioni non può sopravvivere con autosomi mancanti o extra e sono abortiti spontaneamente. L'aneuploidia più frequente nell'uomo è la trisomia 16, anche se i feti affetti dalla versione completa di questa anomalia cromosomica non sopravvivono a lungo termine (possono sopravvivere gli individui caratterizzati dalla forma a mosaico, in cui la trisomia 16 esiste in alcune cellule, ma non in tutte). L'aneuploidia che permette una maggior frequenza di sopravvivenza nei bambini che ne sono affetti è la trisomia 21, che si trova nella sindrome di Down (incidenza: 1 su 800). La trisomia 18 (sindrome di Edwards) ha un'incidenza di 1 su 6.000, mentre la trisomia 13 (sindrome di Patau) ha un'incidenza di 1 su 10.000. Il 10% dei bambini con trisomia 18 o 13 raggiungono al massimo un anno di età.

Queste variazioni nel numero dei cromosomi possono non essere necessariamente presenti in tutte le cellule di un individuo. Quando l'aneuploidia viene rilevata solamente in una frazione delle cellule in un individuo, si parla di mosaicismo cromosomico. In generale, gli individui che sono a mosaico per un'aneuploidia cromosomica tendono ad avere una forma meno grave della sindrome rispetto a quelli con aneuploidia completa. Nella maggior parte delle trisomie autosomiche solo i casi di mosaicismo riescono a sopravvivere a lungo termine.

Tipologie

• Nullisomia (2n - 2): mancanza di una coppia di cromosomi omologhi;
• Monosomia (2n - 1): perdita di un solo cromosoma. Una monosomia parziale può verificarsi in seguito a traslocazioni sbilanciate. La monosomia dei cromosomi sessuali (45, X) provoca la sindrome di Turner;
• Disomia (2n): è la presenza di due copie di un cromosoma. Per gli organismi, come gli esseri umani, che hanno due copie di ciascun cromosoma (diploidi), è la condizione normale. Per gli organismi che normalmente hanno tre o più copie di ciascun cromosoma (quelli che sono triploidi o superiori), la disomia è un corredo cromosomico aneuploide. Si può parlare anche di disomia uniparentale, in cui entrambe le copie di un cromosoma provengono dallo stesso genitore (senza alcun contributo dall'altro genitore);
• Trisomia (2n + 1): presenza di tre copie di un cromosoma invece delle due canoniche. Esempi di trisomie sono la sindrome di Down (trisomia 21), di Edwards (trisomia 18), di Patau (trisomia 13) e le trisomie dei cromosomi sessuali (47,XXX), (47,XXY, provoca la sindrome di Klinefelter), (47,XYY provoca la sindrome di Jacobs);
• Tetrasomia (2n + 2) e pentasomia (2n + 3): presenza rispettivamente di quattro o cinque copie di un gene. Sono rare per gli autosomi mentre per i cromosomi sessuali dell'essere umano sono state segnalate: XXXX, XXXXX, XXXXY e XYYYY.

Queste forme si possono combinare assieme, per dare origine per esempio a:

• doppia trisomia (2n + 1 + 1): eccesso di due cromosomi non omologhi;
• doppia monosomia (2n - 1 - 1): perdita di due cromosomi non omologhi;
• doppia tetrasomia (2n + 2 + 2): guadagno di due coppie di cromosomi omologhi.

Conseguenze delle aneuploidie

Legenda

Colore	Significato
	Letale
	Normale fenotipo femminile
	Normale fenotipo maschile
	Sindrome di Turner (femmina anormale)
	Sindrome di Klinefelter (maschio anormale)

Non autosomiche

	0	X	XX	XXX	XXXX	XXXXX
0	00	X0	XX	XXX	XXXX	XXXXX
Y	Y0	XY	XXY	XXXY	XXXXY	XXXXXY
YY	YY	XYY	XXYY	XXXYY	XXXXYY	XXXXXYY
YYY	YYY	XYYY	XXYYY	XXXYYY	XXXXYYY	XXXXXYYY
YYYY	YYYY	XYYYY	XXYYYY	XXXYYYY	XXXXYYYY	XXXXXYYYY
YYYYY	YYYYY	XYYYYY	XXYYYYY	XXXYYYYY	XXXXYYYYY	XXXXXYYYYY

Legenda

Colore	Significato
	Caso in cui una trisomia completa (non a mosaico) non può sopravvivere a lungo
	Caso in cui una trisomia completa (non a mosaico) può occasionalmente sopravvivere a lungo (in assenza di altre complicazioni)
	Caso in cui una trisomia completa (non a mosaico) può sempre sopravvivere a lungo (in assenza di altre complicazioni).

Autosomiche

#	Monosomia	Trisomia
1		Trisomia 1
2		Trisomia 2
3		Trisomia 3
4	Sindrome di Wolf-Hirschhorn	Trisomia 4
5	Sindrome del grido di gatto delezione del cromosoma 5q	Trisomia 5
6		Trisomia 6
7	Sindrome di Williams	Trisomia 7
8		Sindrome di Warkany 2
9		Trisomia 9
10		Trisomia 10
11	Sindrome di Jacobsen	Trisomia 11
12		Trisomia 12
13		Sindrome di Patau
14		Trisomia 14
15	Sindrome di Angelman Sindrome di Prader-Willi	Trisomia 15
16		Trisomia 16
17	Sindrome di Miller-Dieker Sindrome di Smith-Magenis	Trisomia 17
18	Delezione del cromosoma 18q	Sindrome di Edwards
19		Trisomia 19
20		Trisomia 20
21		sindrome di Down
22	Sindrome di DiGeorge	Sindrome degli occhi di gatto Trisomia 22

Aneuploidia parziale

I termini "monosomia parziale" e "trisomia parziale" vengono utilizzati per descrivere uno squilibrio di materiale genetico causato dalla perdita o dal guadagno di una parte di un cromosoma. In particolare, questi termini vengono utilizzati nel caso di una traslocazione non bilanciata, in cui un individuo porta un cromosoma derivato dalla rottura e dalla fusione di due cromosomi diversi. In questa situazione, l'individuo avrebbe tre copie di una parte di un cromosoma (due copie normali e la parte che esiste sul cromosoma derivato) e solo una copia della parte dell'altro cromosoma implicato nella traslocazione non bilanciata.

Diagnosi

L'aneuploidia delle cellule germinali viene in genere rilevata tramite la determinazione del cariotipo. Altre tecniche utilizzate sono l'ibridazione in situ fluorescente (FISH), la reazione a catena della polimerasi (PCR), la PCR fluorescente quantitativa (QF-PCR), la Real-time PCR (RT-PCR), spettrometria di massa quantitativa dei singoli polimorfismi nucleotidici, e l'ibridazione genomica comparativa (CGH).

Questi test possono essere eseguiti anche in epoca prenatale per rilevare la presenza di aneuploidie in una gravidanza, attraverso l'amniocentesi o il prelievo dei villi coriali. Le donne in gravidanza con un'età di 35 anni o più sono soggette normalmente a un'analisi prenatale, perché la possibilità di aneuploidia cromosomica aumenta con l'aumentare dell'età della madre. Recentemente sono stati sviluppati metodi di controllo meno invasivi basati sulla presenza di materiale genetico fetale nel sangue materno.

Bibliografia

• Peter J. Russell. iGenetica. II ed 2007.EdiSES. p318, pp322–323, p469.
• Sen S (January 2000). "Aneuploidy and cancer". Current Opinion in Oncology 12 (1): 82–8. doi:10.1097/00001622-200001000-00014. PMID 10687734.
• Driscoll DA, Gross S (June 2009). "Clinical practice. Prenatal screening for aneuploidy". The New England Journal of Medicine 360 (24): 2556–62. doi:10.1056/NEJMcp0900134. PMID 19516035.
• Griffiths, Anthony JF; Miller, Jeffrey H; Suzuki, David T; Lewontin, Richard C; Gelbart, William M (2000). "Chromosome Mutation II: Changes in Chromosome Number". An Introduction to Genetic Analysis (7th ed.). New York: W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-3520-5. Retrieved 2009-06-21.
• Linden MG, Bender BG, Robinson A (October 1995). "Sex chromosome tetrasomy and pentasomy". Pediatrics 96 (4 Pt 1): 672–82. PMID 7567329.
• Rehen SK, McConnell MJ, Kaushal D, Kingsbury MA, Yang AH, Chun J (November 2001). "Chromosomal variation in neurons of the developing and adult mammalian nervous system". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 98 (23): 13361–6. doi:10.1073/pnas.231487398. PMC 60876. PMID 11698687.
• Rehen SK, Yung YC, McCreight MP, et al. (March 2005). "Constitutional aneuploidy in the normal human brain". The Journal of Neuroscience 25 (9): 2176–80. doi:10.1523/JNEUROSCI.4560-04.2005. PMID 15745943.
• Yang AH, Kaushal D, Rehen SK, et al. (November 2003). "Chromosome segregation defects contribute to aneuploidy in normal neural progenitor cells". The Journal of Neuroscience 23 (32): 10454–62. PMID 14614104.
• Kingsbury MA, Friedman B, McConnell MJ, et al. (April 2005). "Aneuploid neurons are functionally active and integrated into brain circuitry". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 102 (17): 6143–7. doi:10.1073/pnas.0408171102. PMC 1087909. PMID 15837924.
• Clemens A. Schmitt; Fridman, JS; Yang, M; Baranov, E; Hoffman, RM; Lowe, SW (April 2002). "Dissecting p53 tumor suppressor functions in vivo". Cancer Cell 1 (3): 289–298. doi:10.1016/S1535-6108(02)00047-8. PMID 12086865.
• Zhang F, Zhao D, Wang S, Hong L, Li Q (2007). "Aneuploidy directly contribute to carcinogenesis by disrupting the asymmetric division of adult stem cells". Medical Hypotheses 68 (1): 237–8. doi:10.1016/j.mehy.2006.06.007. PMID 16890378.
• Zhang F, Zhao D, Chen G, Li Q (2006). "Gene mutation and aneuploidy might cooperate to carcinogenesis by dysregulation of asymmetric division of adult stem cells". Medical Hypotheses 67 (4): 995–6. doi:10.1016/j.mehy.2006.04.043. PMID 16790321.

Voci correlate

• Ploidia
• Aploidia
• Diploidia
• Triploidia
• Poliploidia
• Anomalia genomica

Altri progetti

Altri progetti

• Wikizionario

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «aneuploidia»

Collegamenti esterni

• aneuploidìa, su sapere.it, De Agostini.
• (EN) aneuploidy, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.