الاضطراب الصبغي بالإنگليزية: Chromosome abnormality هواعتلالات تحدث في الصبغيات تأخذ عدة أشكال وأنواع. معظم هذه الاضطرابات تحدث نتيجة خطأ أثناء عملية انقسام الخلية.

وتتميز الكائنات الحية بوجود أشفاع من الصبغيات في خلاياها، ثابتة العدد ضمن النوع، وينتقل نصفها من جميع من الأبوين إلى الأبناء ومن جيل إلى آخر، ضمن الأعراس gametes، ناقلة معها المورثات التي تمتلكها. ويحدث الشذوذ الصبغي chromosomal abnormality نتيجة تغير في عددها أوهجريبها مما يسبب تبدلاً في الخارطة الصبغية[ر] الخاصة بالكائن الحي. وغالباً ما يؤدي ذلك إلى مشكلات في نموجسم الفرد المصاب وتطوره ووظائفه، وقد يؤدي إلى موته..

السلوك الصبغي في أثناء الانقسام الانتصافي

يُشار إلى العدد الأساسي من الصبغيات باسم أحادي الصيغة الصبغية monoploid، وتمتلك الصبغيات ثباتاً كبيراً، إلا أنها معرضة لتغيرات تلقائية أوبتأثير عوامل خارجية. يعمل الانقسام الخلوي الانتصافي (الاختزالي) meiosis، في أثناء تكوين الأعراس المؤنثة أوالمذكرة، على إنقاص عدد صبغيات النوع إلى النصف. ففي الإنسان، مثلاً، تمتلك جميع خلية جسمية 46 صبغياً مرتباً في 23 شفعاً (22 شفعاً من الصبغيات الجسمية autosomes، وشفعاً من صبغيات الجنس sex chromosomes XX في الأنثى، وXY في الذكر، وينفصل صبغيا جميع شفع في أثناء تكوين الأعراس، فتمتلك البيضة 23 صبغياً، ومثلها النطفة. ويعود العدد الصبغي إلى حالته الطبيعية نتيجة لعملية الإخصاب fertilization. وقد تحدث بعض الاختلالات أثناء الانقسام المذكور، فينتج عن ذلك شذوذ صبغي لا تعهد أسبابه بشكل دقيق. ويبين الشكل (1) آلية حدوث اختلال الصيغة الصبغية aneuploidy بسبب عدم انفصال شفع من الصبغيات في أثناء الانقسام الانتصافي الأول أوالثاني، فإذا وقع ذلك في الانقسام الأول فإنه يؤدي إلى عدم تكون أعراس طبيعية، أما إذا وقع في الانقسام الثاني فإن نصف أعداد الأعراس سيكون طبيعياً والنصف الآخر شاذاً.

أنواع الاضطرابات الصبغية

يحدث الشذوذ الصبغي في الجنين نتيجة الإخصاب بين نطفة حصل فيها شذوذ صبغي في أثناء تكونها، مع بيضة طبيعية، أوالعكس. وفي الغالب، لا يعيش الجنين الممتلك لعدد شاذ من الصبغيات، أولصبغيات حدثت فيها تغيرات هجريبية مهمة. ويُقدّر حتى نسبة كبيرة من الإجهاضات المبكرة التي تحدث في الثلث الأول من فترة الحمل تعود إلى اختلالات صبغية.

يمكن تصنيف حالات الشذوذ الصبغي ضمن مجموعتين:

1ـ اختلافات عددية ومنها:

أ ـ تغيرات على مستوى المجموعة الصبغية الكاملة:

ـ تعدد الصيغة الصبغية polyploidy: امتلاك الفرد لثلاث نسخ من الصيغة الصبغية الفردانية، أوأكثر، وهذا ممكن في النبات، ولكنه نادراً ما يشاهد في الحيوان، فثلاثي الصيغة الصبغية triploidy، مثلاً، يعني وجود الصبغيات بحالة ثلاثية n3n.

ـ الصيغة الصبغية الذاتية autoploidy: تنشأ من تضاعف الصبغيات من فرد ثنائي الصيغة الصبغية diploid. أما الصيغة الصبغية المخالفة alloploidy فتنشأ من التزاوج بين فردين من صنفين متقاربين كلاهما ثنائي الصيغة الصبغية، وكمثال على ذلك، يُشار إلى حتى التريتيكالي Triticale أُنتج من التأبير بين نباتات القمح (n2n=42) ونباتات الشيلم (n2n=14) ويجمع التريتيكالي (n2n=56) بين صفات التحمل الجيد من الشيلم والإنتاج الوفير من القمح.

ـ تعدد الصيغة الصبغية السوية euploidy: وهوتكرار العدد الصبغي الأحادي في الخلية. وتسمى الخلايا ذات الأعداد المتنوعة عن الصيغة الصبغية العادية ثلاثية أورباعية أوخماسية الصيغة الصبغية، إلى غير ذلك. وتؤدي هذه الظاهرة إلى تغير في صفات الكائنات، ولهذا تعد مصدراً للتغير في التطور والاصطفاء، وخاصة في النبات. ومن الأمثلة عليها حتى جنس القمح Triticum (العدد الصبغي الفرداني فيه هو7) يضم ثلاث مجموعات مختلفة الصيغ الصبغية والصفات:

ـ المجموعة الأولى: ومنها النوع T.monococcum، وعدد صبغياته 14 (ثنائي الصيغة الصبغية).

ـ المجموعة الثانية: ومنها القمح القاسي T.durum، وعدد صبغياته 28 (رباعي الصيغة الصبغية).

ـ المجموعة الثالثة: ومنها القمح الطريT.aestivum، وعدد صبغياته 42 (سداسي الصيغة الصبغية).

ب ـ اختلال الصيغة الصبغية aneuploidy: الحالة الشاذة التيقد يكون فيها صبغي أوأكثر، من مجموعة طبيعية من الصبغيات، ناقصاً، أوموجوداً بعدد زائد على النمط الصبغي الطبيعي. وإن غياب صبغيين قرينين معاً هودوماً ذوتأثير مميت. مثال على ذلك متلازمة داون وتتمثل بظهور ثلاثة نسخ للصبغي 21. ويبين الجدول (1) بعضاً من أمثلتها.

ـ تغيرات في أعداد أوترتيب مواقع وراثية ضمن الصبغي ومنها:

أ ـ تغيرات أعداد المورثات:

ـ النقص deficiency أو(الخَبْن deletion): فقدُ جزءٍ من الصبغي، (الشكل ـ2) فإذا كان الجزء المفقود محتوياً على مورثات أساسية فإن ذلك يؤدي إلى الإضرار بتكون الجسم ونموه ووظائفه. [[صورة:ترتيب حديث للأحماض الأمينية قد يؤدي لإنتاج بروتين شاذ .jpg|250px|يسار|تصغير|ترتيب حديث للأحماض الأمينية قد يؤدي لإنتاج بروتين شاذ]]

ـ التضاعف: duplication اكتساب صبغي بترة صبغية إضافية. ويؤدي ذلك إلى زيادة عدد المورثات، وقد يسبب ذلك مشاكل صحية للجنين أوإعاقة نموه وتطوره.

ب ـ تغيرات ترتيب المورثات:

ـ الإزفاء (الانتنطق) translocation: تبادل أجزاء بين الصبغيات غير القرينة (الشكل ـ4)، فيتشكل صبغيان جديدان يمتلكان ترتيبات جديدة من المورثات.

ـ الانقلاب ضمن الصبغي inversion: دوران بترة من صبغي 180 درجة. وقد يلتحم طرفا صبغي معاً فيشكل ذلك صبغياً حلقياً ring chromosome، وقد يُفقَدُ عدد من المورثات (الشكل ـ 5). ويمكن حتى يسبب ذلك أخطاء في أثناء الانقسام الانتصافي.

ويمكن حتى يسبب الانقلاب الصبغي أوالشكل الحلقي مشكلات صحية وعقلية في الجيل التالي، نتيجة لعدم توازن المادة الصبغية في الأفراد المصابين.

نماذج من الشذوذ الصبغي

ـ متلازمة داون Down’s syndrome (تثلُّث الصبغي 21) [ر]، وهي من أشهر متلازمات الشذوذ الصبغي، وتسبب الحالة المعروفة بالمنغولية mongolism.

ـ متلازمة باتوPatau’s syndrome (تثلُّث الصبغي 13)، تشاهد بمعدل ولادة واحدة من نحو5000 ولادة حية، ولا علاج لها. يمتلك الأطفال المصابون قامات صغيرة وشذوذاً في الوجه، وزيادة في عدد الأصابع، وعاهات قلبية ـ وعائية وأخرى دماغية، وأكثرهم متخلف عقلياً، وأحياناً أصم. كذلك يعانون من توقف متكرر للتنفس. ويموت معظمهم في سن مبكرة فلا يتجاوز من يتعدى السنة الأولى من العمر 20% منهم.

ـ وهنالك متلازمة أخرى شبيهة بالسابقة، وهي متلازمة إدوارد Edward’s syndrome (تثلُّث الصبغي 18)، وتشاهد بمعدل ولادة واحدة من نحو3000 ولادة حية، وهي أكثر شيوعاً في الذكور من الإناث، بنسبة 1:3، ولا علاج لها. وهي، مثل أي تثلُّث صبغي، تنشأ عن خلل في أثناء الانقسام الانتصافي (الاختزالي) في خلال تكوين النطاف أوالبيضات، فتمتك النطفة الشاذة أوالبيضة الشاذة صبغياً إضافياً، وينشأ عن الإخصاب جنين تمتلك جميع خلاياه حالة تثلُّث صبغي. وقد يحدث الشذوذ في أثناء الانقسام الفتيلي mitosis في بعض الخلايا الجسمية في الجنين، فتكون خلايا جسمه موزاييكية (مُزيّقة) mosaic، بعضها طبيعي وبعضها الآخر شاذ، وهذا نادر.

تتوقف شدة الأعراض على مقدار الخلايا المصابة بالشذوذ. ويعاني المصابون في جميع خلاياهم من كثير من الصفات الشاذة، ويتضمن ذلك الجهاز العظمي والقلب والرئتين والوجه، وكذلك تخلفاً عقلياً شديداً، وتشوهات في اليد والبصمات، ويموت الأطفال المصابون في غضون بضعة أشهر بعد ولادتهم.

ـ يلاحظ أحياناً التصاق الصبغي الزائد (13 أو18) مع صبغي آخر، وهذه إحدى أشكال الإزفاء (الانتنطق) الصبغي. يمكن حتى تنتقل هذه الحالة وراثياً، وذلك لأن الفرد قد يمتلك أحياناً ترتيبات صبغية «متوازنة» حتى في حالة الإزفاء هذه، وحيث لاتوجد أشكال نقص أوزيادة مادة صبغية، فيكون سليماً وقادراً على الإنجاب.

ـ متلازمة n5P، وتدعى أيضاً (متلازمة مواء القط cri du chat syndrome)، وتنجم عن نقص بترة صغيرة من نهاية الذراع القصير p من الصبغي الخامس، مؤدية إلى مجموعة من العاهات، منها الصوت الحاد المميز في الأسابيع الأولى بعد الولادة، والذي يشبه مواء القط، ونقص وزن الوليد، وصغر حجم الرأس، والحَوَل، وارتفاق الأصابع، ونقص في القدرات العقلية، ومشكلات قلبية، وغيرها. وقد يبقى بعض المصابين على قيد الحياة حتى فترة البلوغ، لكنهم يعانون من أشكال كثيرة من العجز الجسماني والتخلف العقلي.

ـ متلازمة وُلف ـ هرشهورن Wolf-Hirschhorn syndrome: وتنتج بسبب نقص في المادة الصبغية في الذراع القصير من الصبغي الخامس، محدثة تخلفاً عقلياً شديداً، وقد يحدث الأنف عريضاً أومنقاري الشكل، مع اختلالات صحية أخرى. ويتعرض المصابون القليلون الذين قد يعيشون حتى عمر 20 سنة للصرع والعدوى بأمراض مختلفة، إضافة إلى إصابتهم بإعاقات شديدة.

ـ يمكن تحري الشذوذ الصبغي في الفترة الجنينية المبكرة بدراسة خلايا تؤخذ من السائل الأمنيوني أومن المشيمة، باستعمال تخدير موضعي للحامل، ولا يسبب ذلك عادة أذى للأم أوجنينها، وتقارب دقة النتائج 9.99%. ويجرى ذلك إذا توافرت أدلة على احتمال كون الجنين مصاباً بشذوذ صبغي، مثلاً متلازمة داون، إذا كانت الحامل متقدمة في السن.

ـ يمكن حدوث اختلالات عديدة لصبغيي الجنس (X,Y) [ر. صبغيات الجنسي].

الشذوذ الصبغي والسرطان

ترتبط كثير من الاختلالات الصبغية بأنواع من السرطان، فمثلاً التثلُّث الصبغيثمانية يرتبط مع ابيضاض الدم leukemia الحاد، كما يلاحظ في السرطان المعروف باسم لِمفوم بيركِت (BL) Burkitt’s lymphoma حدوث إزفاء بين الصبغيين 18 و14 في 90% من الحالات والصبغيينثمانية و22 في 5%، والصبغيينثمانية و2 في 5% منها.

يبين الجدول (3) نماذج من السرطانات المرتبطة بحالات خَبْن (d) وانقلاب (i) وإزفاء (t).

الوراثة

المصادر

• NHGRI. 2006. Chromosome Abnormalities

وصلات خارجية

• MeSH Chromosome+disorders