هیستوژنز و ژنتیک

• آیا بین جهش های ژنتیکی و هیستوژنزیس ( هیستوژنز ) ارتباطی وجود دارد؟

• هیستوژنزیس چیست؟

در ادامه خواهید خواند…

هیستوژنزیس ( Histogenesis)

شکل گیری بافت های مختلف از سلول های تمایز نیافته هیستوژنز نامیده میشود.

اندودرم،  اکتودرم و مزودرم

این سلول ها از سه لایه اولیه زاینده اندودرم، مزودرم و اکتودرم تشکیل شده اند. جانوران با تقارن شعاعی مانند cnidarians دو لایه تولید می کنند که اکتودرم و اندودرم نامیده می شوند. آنها دیپلوبلاستیک هستند. حیوانات با تقارن دو طرفه لایه سومی به نام مزودرم در بین آنها تولید می کنند که آنها را تری پلوبلاستیک می کند.

اندودرم

اندودرم یکی از لایه های زاینده است که در طول جنین زایی شکل میگیرد. سلول ها سلول هایی که در امتداد آرسنترون به سمت داخل مهاجرت می کنند، لایه داخلی گاسترولا را تشکیل می دهند که به داخل اندودرم توسعه می یابد.

اکتودرم

اکتودرم بافتی است که سطوح بدن را می پوشاند. از بیرونی‌ترین لایه‌های زایا این بافت شکل میگیرد.

مزودرم

در طول گاسترولاسیون، برخی از سلول‌ها که به سمت داخل مهاجرت می‌کنند تا اندودرم را تشکیل دهند، یک لایه اضافی بین آندودرم و اکتودرم تشکیل می‌دهند به نام مزودرم.

فرآیند هیستوژنیس

به طور کلی هیستوژنزیس ( Histogenesis ) به فرآیندهای رشدی اطلاق می شود که طی آن سلول ها و بافت های مشخصی که بدن یک موجود زنده را تشکیل می دهند از سلول های جنینی به وجود می آیند. در میان حیوانات، اکتودرم، اندودرم و مزودرم که به عنوان لایه‌های زایای اولیه نیز شناخته می‌شوند، سلول‌های بنیادی را فراهم می‌کنند که به تدریج به انواع متمایز سلول‌ها و بافت‌ها تبدیل می‌شوند. لایه های زاینده(germ layers) در نهایت از طریق فرآیندی به نام اندام زایی(organogenesis)، تمام بافت ها و اندام های حیوان یا پستانداران را ایجاد می کنند.  ممکن است در طول اندام‌زایی یک  نقص ساختاری یک اندام، بخشی از یک اندام، یا ناحیه بزرگ‌تری از بدن به شکل ناهنجاری ایجاد شود، یعنی در طول شکل‌گیری اولیه یک ساختار، در فرآیند رشد به صورت ذاتی یک ناهنجاری غیر طبیعی ایجاد می‌شود. برای اکثر اندام ها، اندام زایی در طول هشت هفته اول پس از لقاح انجام می شود. ساختار حاصل ممکن است به طور غیرعادی یا ناقص شکل گرفته باشد، یا ممکن است به طور کامل شکل نگیرد. اگرچه واژه ناهنجاری گهگاه برای اشاره به ناهنجاری های مادرزادی استفاده می شود، مهم است که بدانیم ناهنجاری های مادرزادی بیشتر ناهنجاری ها را شامل می شود.

تخمین زده شده است که حدود یک چهارم تمام ناهنجاری های مادرزادی ممکن است علت ژنتیکی داشته باشند. با این حال، تخمین‌های اخیر نشان می‌دهد که این نسبت می‌تواند بیشتر باشد، زیرا پیشرفت‌ها در تکنیک‌های سیتوژنتیک و مولکولی در دو دهه اخیر امکان شناسایی ناهنجاری‌های کروموزومی، جهش‌های ژنی و پلی‌مورفیسم‌های ژنتیکی را که قبلاً شناسایی نشده بودند، را فراهم کرده است. دو علت شایع ژنتیکی ناهنجاری های مادرزادی، نقص های تک ژنی و ناهنجاری های کروموزومی هستند.

از موارد دیگر ناهنجاری های مادرزادی در روند تکامل می توان دیسپلازی را نام برد. دیسپلازی به ناهنجاری های هیستوژنز یا تشکیل بافت ها اشاره دارد و بیشتر پوست، مغز، غضروف یا استخوان را درگیر می کند. دیسپلازی ها ممکن است موضعی (مثلاً نایووس) یا عمومی (مانند آکندروپلازی و سایر کندرودیسپلازی ها، نوروفیبروماتوز) باشند.

دیسپلازی

دیسپلازی هر یک از انواع مختلف رشد یا تکامل غیرطبیعی سلول ها (مقیاس میکروسکوپی) یا اندام ها (مقیاس ماکروسکوپی)، و بافت شناسی یا ساختار آناتومیک غیرطبیعی ناشی از چنین رشدی است. دیسپلازی ها در اندازه میکروسکوپی به طور عمده شامل دیسپلازی اپیتلیال و دیسپلازی فیبری استخوان است. دیسپلازی ها در اندازه ماکروسکوپی شامل دیسپلازی هیپ، سندرم میلودیسپلاستیک و کلیه دیسپلاستیک مولتی کیستیک است.

دیسپلازی دیاستروفیک یک اختلال ژنتیکی نادر است که اتوزومال مغلوب است، به این معنی که یک ژن غیر طبیعی از هر یک از والدین دریافت می شود. این بیماری باعث کاهش مقدار سولفات در بدن می شود که بر غضروف تأثیر می گذارد و بر رشد و قد استخوان تأثیر می گذارد. متوسط قد افراد مبتلا به دیسپلازی دیاستروفیک بین 50 تا 53 اینچ است.

یک جهش ژنتیکی منجر به تغییر اطلاعاتی می شود که سلول های شما برای تشکیل و عملکرد خود به آنها نیاز دارند. ژن های هر فرد مسئول ساخت پروتئین هایی هستند که به بدن می گویند که چه ویژگی های فیزیکی باید داشته باشند. وجود یک جهش ژنتیکی دارید ممکن است با علائم یک بیماری ژنتیکی همراه باشد، زیرا  در این حالت سلول‌ها کار متفاوتی از آنچه باید انجام می‌دهند.

علائم شرایط ژنتیکی به این بستگی دارد که کدام ژن دارای جهش است. بسیاری از بیماری ها و شرایط مختلف ناشی از جهش وجود دارد.

علائم و نشانه هایی که از جهش ها حاصل می شود می تواند شامل موارد زیر باشد:

• ویژگی های فیزیکی مانند ناهنجاری های صورت، شکاف کام، انگشتان دست و پا و یا کوتاهی قد.
• مشکلات عملکرد شناختی (فکری) و تاخیر رشد.
• کاهش بینایی یا شنوایی.
• مشکلات تنفسی.
• افزایش خطر ابتلا به سرطان.

نقص های تک ژنی

نقص های تک ژنی در اثر تغییرات (جهش) در ساختار ژن ها ایجاد می شود. نقایص تک ژنی ممکن است از یک یا هر دو والدین به ارث برده شود یا در اثر یک جهش پراکنده (جدید) ایجاد شود. تحقیقات جدید به طور فزاینده‌ای در حال کشف نقایص تک ژنی است که باعث ناهنجاری‌های مجزا می‌شود، مانند شکاف لب با یا بدون شکاف کام و برخی انواع نقایص مادرزادی قلب.

تغییرات کروموزومی

ناهنجاری های ناشی از تغییرات کروموزومی شامل اتوزوم ها یا کروموزوم های جنسی می باشند. تغییرات شامل ناهنجاری های عددی مانند داشتن یک کروموزوم اضافی (مانند تریزومی هایی مانند سندرم داون یا تریزومی 21، تریزومی 13 و تریزومی 18) یا از دست دادن یک کروموزوم (مانند مونوزوم هایی مانند مونوزومی X یا سندرم ترنر) است.

ناهنجاری ساختاری کروموزومی:

ناهنجاری های ساختاری کروموزومی مانند حذف ها (به عنوان مثال حذف ناحیه پروگزیمال در بازوی بلند کروموزوم 22 مرتبط با سندرم های دی جورج و ولوکاردیوفاسیال) و تکراری (مثلاً تکراری شدن بازوی کوتاه کروموزوم 9). ناهنجاری های کروموزومی تقریبا همیشه با الگوهای ناهنجاری های مادرزادی متعدد همراه است. علل محیطی و مادری نیز شناسایی شده که  می توانند دلیل ناهنجاری های مادرزادی باشند.

دیسپلازی اکتودرم

یک نوع دیسپلازی که حاصل نقص ژنتیکی می باشد و منجر به ناهنجاری مادرزادی می شود ، دیسپلازی اکتودرم هیپوهیدروتیک است که یکی از 100 نوع دیسپلازی اکتودرمی می باشد. این اختلالات از قبل از تولد شروع می شود و منجر به رشد غیر طبیعی بافت های اکتودرمی، به ویژه پوست، مو، ناخن ها، دندان ها و غدد عرق می شود.

دیسپلازی اکتودرم هیپوهیدروتیک دارای چندین الگوی وراثتی متفاوت است. اکثر موارد در الگوی X-link به ارث می رسند و در اثر جهش در ژن EDA ایجاد می شوند. اگر ژن جهش یافته ای که باعث اختلال می شود در کروموزوم X، یکی از دو کروموزوم جنسی، قرار داشته باشد، وضعیتی مرتبط با X در نظر گرفته می شود. به ندرت، دیسپلازی اکتودرم هیپوهیدروتیک دارای الگوی توارث اتوزومال غالب یا اتوزومال مغلوب است. جهش در ژن EDAR، EDARADD یا WNT10A می تواند باعث دیسپلازی اکتودرم هیپوهیدروتیک اتوزومال غالب یا اتوزومال مغلوب شود.وراثت اتوزومال غالب به این معنی است که یک کپی از ژنی که تغییر یافته در هر سلول برای ایجاد اختلال کافی است. برخی از افراد مبتلا جهش را از یکی از والدین مبتلا به ارث می برند. موارد دیگر ناشی از جهش های جدید در ژن است و در افرادی رخ می دهد که هیچ سابقه ای از این اختلال در خانواده خود ندارند. وراثت اتوزومال مغلوب به این معنی است که هر دو نسخه از ژن در هر سلول دارای جهش هستند. والدین یک فرد مبتلا به بیماری اتوزوم مغلوب هر کدام یک نسخه از ژنی را که جهش یافته  است، حمل می کنند.