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La sindrome di Down : una questione di “geni”

La sindrome di Down : una questione di “geni”

Il 21 marzo è la Giornata Internazionale della sindrome di Down, una delle malattie genetiche più diffuse al mondo,anche se non esiste una rilevazione ufficiale, sistematica e completa delle nascite di bambini con questa patologia.

Noi di THE WEB COFFEE vi portiamo alla scoperta di questa malattia genetica.

 

Ma cos’è una malattia genetica?

Quando parliamo di “malattie genetiche” facciamo riferimento a malattie causate da una o più anomalie del genotipo, quali mutazioni dei geni o alterazioni dei cromosomi.

Nel caso specifico della sindrome di Down (SD) essa è legata ad anomalia cromosomica (ossia una condizione associata a cambiamenti visibili dei cromosomi).

Nel dettaglio..le anomalie cromosomiche

Le anomalie cromosomiche possono riguardare sia il numero che la struttura dei cromosomi.

Per quanto riguarda la variazione del numero,si parla di euploidia ed aneuploidia; nello specifico:

  • per EUPLOIDIA s’intende una situazione in cui il cariotipo è 2n ± 1
  • per ANEUPLOIDIA s’intende una situazione in cui il cariotipo è multiplo di n

Le alterazioni numeriche si possono verificare sia a livello di mitosi che a livello di meiosi.

Quando,invece, si parla di variazioni della struttura cromosomica, si fa riferimento a:

Traslocazione: errato scambio di parti di cromosomi non omologhi durante il riarrangiamento cromosomico

Delezione: assenza di un tratto di un cromosoma, con conseguente perdita di materiale genetico

Inversione: rottura del filamento di DNA in due punti; il frammento così ottenuto viene reincorporato, grazie alla riparazione ad opera di specifici enzimi (come le DNA ligasi), nel cromosoma, ma viene invertito di orientamento.

Duplicazione: raddoppiamento di un tratto di un cromosoma. Si verifica quando un frammento di un cromosoma si lega all’omologo causando una doppia presenza di geni per lo stesso locus.

 

Sindrome di Down : una questione di “geni”

Nel caso delle anomalie cromosomiche numeriche in presenza di aneuploidia di parla di :

  • monosomia : cariotipo 2n-1
  • trisomia: cariotipo 2n+1

La sindrome di Down (o trisomia 21) è una dei 3 tipi di trisomia compatibili con la vita (insieme alla sindrome di Edwards e alla sindrome di Patau).

La Sindrome di Down

260px-21_trisomy_-_Down_syndrome La sindrome di Down : una questione di “geni”

Come accennato prima, la sindrome di Down è nota anche con il nome di trisomia 21, in quanto il cariotipo delle persone affette presenta il crosoma 21 in triplice copia.

È la causa più comune di ritardo mentale moderato nei bambini e l’incidenza è associata all’avanzamento dell’età della madre.

medicina-online-sindrome-di-down-genetica-trisomia-31-mongolismo-sintomi-segni-caratteristiche-ritardo-mentale-comportamento-intelligenza-quoziente-intellettivo-1-e1521632335709 La sindrome di Down : una questione di “geni”

 

Essa è caratterizzata da diverse alterazioni sia a livello di organi interni che a livello di tratti fisici e somatici (vedi figura); tra queste:

la presenza delle cosiddette pieghe epicantiche (pieghe cutanee che si trova sopra l’occhio davanti alla palpebra,caratteristiche delle popolazioni asiatiche)

  1.  nuca schiacciata
  2. collo tozzo
  3. bassa statura
  4. problemi cardiaci

PATOGENESI DELLA SINDROME DI DOWN : TUTTA COLPA DEL CROMOSOMA 21?

Il cromosoma 21 è il più piccolo cromosoma umano in ordine di grandezza, con circa 47 milioni di nucleotidi. Gli individui presentano solitamente due copie del cromosoma 21, come di ogni autosoma, che rappresentano circa l’1,5% del DNA totale nella cellula.

Uno studio ha evidenziato come la sovra-espressione di alcuni geni presenti a livello di tale cromosoma, legata alla condizione di trisomia,sarebbero direttamente coinvolti nella patogenesi della SD; in particolare:

APP: gene codificante per la proteina precursore dell’amiloide → formazione di placche (caratteristiche anche del morbo di Alzheimer)

SOD: genecodificante per la SuperOssido Dismutasi → invecchiamento precoce

gene S100B (Proteina legante il Calcio) → disturbi neurodegenerativi

Negli ultimi anni,tuttavia, il gene più studiato nell’ambito della patogenesi della SD sembra essere DYRK1A (Dualspecificity tyrosine-(Y)-phosphorylation),che favorisce la fosforilazione di molti fattori di trascrizione in diversi processi biologici e responsabili delle principali caratteristiche della SD.

Bibliografia

[1] Aït Yahya-Graison, E. et al. “Classification of Human Chromosome 21 Gene-Expression Variations in Down Syndrome: Impact on Disease Phenotypes.” American Journal of Human Genetics 81.3 (2007): 475–491. Print.

[2]Rachidi, M., & Lopes, C. (2011). Mental Retardation and Human Chromosome 21 Gene Overdosage: From Functional Genomics and Molecular Mechanisms Towards Prevention and Treatment of the Neuropathogenesis of Down Syndrome. In J. D. Clelland (Ed.), Genomics, Proteomics, and the Nervous System (pp. 21–86). New York, NY: Springer New York. http://doi.org/10.1007/978-1-4419-7197-5_2

[3] Donna M Wilcock and W Sue T Griffin* Down’s syndrome, neuroinflammation, and Alzheimer neuropathogenesis Journal of Neuroinflammation 2013, 10:84 doi:10.1186/1742-2094-10-84

[4] Walter Becker, Ulf Soppa and Francisco J. Tejedor,DYRK1A: A Potential Drug Target for Multiple Down Syndrome Neuropathologies,CNS & Neurological Disorders – Drug Targets ,volume 13, issue 1, pages 26-33, year 2014, issn 1871-5273/1996-3181, doi 10.2174/18715273113126660186,

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