Quelltext der Seite Aneuploidie

Die '''Aneuploidie''' (von {{grcS|ἀν-|an-|de=nicht-}}; {{grcS|εὖ|eu|de=gut, wohl, gehörig, recht}} und -ploid = -fach, das sich aus dem Wortstamm von {{grcS|ἁπλοῦς|haplus|de=einfach}} und {{grcS|διπλοῦς|diplus|de=zweifach}} usw. herleitet) ist eine [[Genommutation]] (numerische [[Chromosomenaberration]]), bei der einzelne [[Chromosom]]en in einer vom üblichen Chromosomensatz abweichenden Anzahl vorhanden sind, also entweder öfter, weniger oft oder ganz fehlen. Liegt keine Aneuploidie vor, spricht man von [[Euploidie]].

== Formen ==
Folgende Formen können auftreten:
* ''Nullisomie'': ein homologes Chromosomenpaar fehlt
* ''Monosomie'': ein einzelnes Chromosom fehlt. Gelegentlich wird auch die [[Deletion]] eines größeren Chromosomenstückes als „partielle Monosomie“ bezeichnet.
* ''Polysomie'': mindestens ein homologes Chromosom ist zu viel, Spezialfall [[Trisomie]]: ein homologes Chromosom ist zu viel.

== Aneuploidien beim Menschen ==
Im Gegensatz zu anderen genetischen Modellorganismen kommt Aneuploidie beim Menschen häufig vor. Es wird abgeschätzt, dass etwa 10 bis 30 Prozent der befruchteten menschlichen Eizellen eine inkorrekte Chromosomenzahl aufweisen (in der Regel Trisomie oder Monosomie). Aneuploidie ist damit eine häufige Ursache für [[Fehlgeburt]]en: Etwa ein Drittel der überprüften Föten bei Fehlgeburten wiesen Aneuploidie auf, was diese zur wichtigsten Einzelursache macht. Etwa 0,3 Prozent der lebendgeborenen Kinder weisen Aneuploidie auf, meist entweder Trisomie 21 oder eine Aneuploidie der [[Geschlechtschromosom]]en.

Da bei den weiblichen Keimzellen die zweite [[Meiose|meiotische Teilung]] erst nach der Befruchtung erfolgt, treten Fehler bei der Segregation der Chromosomen, die zu Aneuploidie führen, bei Eizellen häufiger auf als bei Spermien. Damit der physische Kontakt zwischen den Chromosomen bei der Anaphase I nicht verloren geht, ist in jedem Chromosom mindestens ein [[Chiasma]], verursacht durch [[Crossing-over]] erforderlich; die Crossing-over-Rate liegt daher bei Eizellen weitaus höher als bei Spermien.<ref>Terry Hassold, [[Patricia Hunt]]: ''To err (meiotically) is human: the genesis of human aneuploidy.'' In: ''Nature Reviews Genetics.'' Nr. 2, 2001, S. 280–291, [[doi:10.1038/35066065]].</ref>

Ein fehlendes [[Autosom]] oder ein Fehlen des [[X-Chromosom|X-Chromosoms]] beim Mann ist [[letal]]&nbsp;– der Nachwuchs ist nicht lebensfähig. Zellen mit zusätzlichen [[Gonosom]]en sind lebensfähig, zusätzliche Autosomen führen in der Regel zu schwerwiegenden [[Behinderung (Sozialrecht)|Behinderungen]], falls ein Überleben überhaupt möglich ist.

Autosomale Aneuploidien:

* Monosomien (das jeweilige Chromosom liegt einfach (''monosom'') in allen oder einigen Körperzellen vor)
** [[Distale Monosomie 3p]]<ref name="Orpha">{{Orphanet|ID=1620 |Name=Distale Deletion 3p |Abruf=}}</ref>
** [[Monosomie 8q22.1]] (Nablus-mask-like-facial-Syndrom)
** [[Partielle Monosomie 9p|(Partielle) Monosomie 9p]]<ref name="Orpha0">{{Orphanet|ID=261929 |Name=Chromosom 9p-Deletion, partielle |Abruf=}}</ref><ref>{{Orphanet|ID=261112 |Name=Monosomie 9p |Abruf=}}</ref>
* Trisomien (das jeweilige Chromosom liegt dreifach (''trisom'') in allen oder einigen Körperzellen vor)
** [[Trisomie 8]] (Warkany-Syndrom 2)
** [[Trisomie 9]]
** [[Trisomie 13]] (Pätau-Syndrom/D1-Trisomie)
** [[Trisomie 18]] (Edwards-Syndrom/E1-Trisomie)
** [[Trisomie 21]] (Down-Syndrom)
Gonosomale Aneuploidien:
* [[Monosomie X]] (Turner-Syndrom): bei der [[Frau]] fehlt ein X-Chromosom.
* [[Poly-X-Syndrom]]: das X-Chromosom bei der Frau liegt mehrfach vor (üblich sind zwei X-Chromosomen). Am häufigsten ist das [[Triple-X-Syndrom]].
* [[Klinefelter-Syndrom]]: das X-Chromosom beim [[Mann]] liegt doppelt vor (üblich ist ein X-Chromosom).
* [[XYY-Syndrom]]: das [[Y-Chromosom]] des Mannes liegt doppelt vor.

[[Krebs (Medizin)|Krebszellen]] sind häufig aneuploid. Gegenstand der Forschung ist, ob die Aneuploidie von Krebszellen Ursache oder Folge der Erkrankung ist.<ref name="sdw">[[Peter Duesberg]]: ''Das Chaos in den Chromosomen.'' In: ''Spektrum der Wissenschaft.'' Heft 10/07, S. 55 ff.</ref><ref>Drazen Zimonjic, Mary W. Brooks, Nicholas Popescu, Robert A. Weinberg, William C. Hahn: ''Derivation of human tumor cells in vitro without widespread genomic instability.'' In: ''[[Cancer Research]].'' Band 61, Nr. 24, 15. Dezember 2001, S. 8838–8844, PMID 11751406.</ref>

== Aneuploidie-Screening ==
Das Aneuploidie-Screening ist eine Form der [[Präimplantationsdiagnostik]] (PID), bei der ein [[In-vitro-Fertilisation|''in vitro'' erzeugter Embryo]] auf das Vorliegen einer Aneuploidie hin untersucht wird. Während die PID zum Nachweis eines bestimmten Gendefekts eine sogenannte molekulargenetische Untersuchung auf der Ebene der DNA darstellt, ist das Aneuploidie-Screening eine [[Zytogenetik|zytogenetische]] Untersuchung zur Abklärung der Zahl und Struktur der einzelnen Chromosomen. Aneuploidien gelten gemeinhin als ursächlich für einen Großteil der [[Fertilitätsstörung]]en. Ziel des Aneuploidie-Screenings ist es, Embryonen mit einem normalen Chromosomensatz ([[euploid]]e Embryonen) für den Transfer auszuwählen. Man erhofft sich, so die Erfolgsrate der In-vitro-Fertilisation steigern zu können.<ref>Der Text dieses Abschnittes entstammt ganz oder teilweise der [https://www.admin.ch/ch/d/ff/2013/5853.pdf ''Botschaft zur Änderung der Verfassungsbestimmung zur Fortpflanzungsmedizin und Gentechnologie im Humanbereich (Art. 119 BV) sowie des Fortpflanzungsmedizingesetzes (Präimplantationsdiagnostik).''] vom 7. Juni 2013 des Schweizerischen Bundesrates, S. 5862. Dieser Text untersteht nach [https://www.admin.ch/opc/de/classified-compilation/19920251/index.html#a5 Art. 5 Abs. 1 Bst. c] des schweizerischen [[Urheberrechtsgesetz (Schweiz)|Urheberrechtsgesetzes]] nicht dem Urheberrechtsschutz.</ref>

== Aneuploidie und Krebsentstehung ==
[[Theodor Boveri (Biologe)|Theodor Boveri]] beobachtete vor mehr als einem Jahrhundert die Aneuploidie in Krebszellen. Er schlug vor, dass Krebszellen von einer einzigen [[Vorläuferzelle]] abstammen, die das Potenzial zur unkontrollierten kontinuierlichen [[Zellproliferation|Proliferation]] erwirbt.<ref name="The Epigenetic Origin of Aneuploidy">Luis A Herrera, Diddier Prada, Marco A Andonegui, Alfonso Dueñas-González: ''The Epigenetic Origin of Aneuploidy.'' In: ''Current Genomics.'' März 2008, Band 9, Nr. 1, S. 43–50, [[doi:10.2174/138920208783884883]]. {{PMC|2674307}}.</ref> Heute ist bekannt, dass Aneuploidie bei praktisch allen Krebsarten beobachtet wird.<ref>Pascal H. G. Duijf, Nikolaus Schultz, Robert Benezra: ''Cancer cells preferentially lose small chromosomes'' In: ''International Journal of Cancer.'' (IJC) Band 132, Nr. 10, 15. Mai 2013, S. 2316–2326. [[doi:10.1002/ijc.27924]].</ref><ref>Geert J. P. L. Kops, Beath A. A. Weaver, Don W. Cleveland: ''On the road to cancer: aneuploidy and the mitotic checkpoint.'' In:'' Nature Reviews Cancer.'' Nr. 5, 2005, S. 773–785, [[doi:10.1038/nrc1714]].</ref> Der Gewinn und Verlust von chromosomalem Material in [[Tumor|neoplastischen Zellen]] wird als ein Prozess der Diversifizierung angesehen, der zum Überleben der fittesten Zellklone führt. Nach Darwins [[Evolutionstheorie]] bestimmt die Umwelt die Gründe dafür, wie die [[Selektion (Evolution)|Selektion]] stattfindet, und die genetischen Merkmale, die für eine bessere [[Evolutionäre Anpassung|Anpassung]] erforderlich sind. Dieses Konzept lässt sich auf den Prozess der [[Karzinogenese]] übertragen und verbindet die Fähigkeit von Krebszellen, sich an verschiedene Umgebungen anzupassen und einer Chemotherapie zu widerstehen, wobei die genomische Instabilität die treibende Kraft der Tumorentwicklung und -progression ist. Mutationen sind seit langem als Hauptursache der Genominstabilität in Krebszellen bekannt. Eine alternative Hypothese besagt jedoch, dass Aneuploidie eine ''primäre Ursache'' für Genominstabilität sei und nicht nur eine einfache Folge des [[Malignität|malignen]] Transformationsprozesses. Laut einer 2008 veröffentlichten Studie sei es sehr wahrscheinlich, dass beide Phänomene eng miteinander verbunden sind. Darin wurde der [[Epigenetik|epigenetische]] Ursprung von aneuploiden Zellen untersucht. Epigenetische Vererbung ist definiert als zelluläre Information – außer der DNA-Sequenz selbst –, die während der Zellteilung vererbbar ist. [[DNA-Methylierung]] und [[Histone|Histon-Modifikationen]] umfassen zwei der wichtigsten epigenetischen Modifikationen, die für viele physiologische und pathologische Zustände, einschließlich Krebs, bedeutsam sind. Aberrante DNA-Methylierung ist die häufigste molekulare Läsion bei Krebszellen, sogar häufiger als Genmutationen. Tumorsuppressor-Gen-Silencing durch CpG-Insel-Promoter-Hypermethylierung sei möglicherweise die häufigste epigenetische Modifikation in Krebszellen. Epigenetische Eigenschaften von Zellen können durch verschiedene Faktoren wie Umwelteinflüsse, bestimmte Nährstoffmängel, Strahlung usw. verändert werden. Einige dieser Veränderungen wurden mit der Bildung von aneuploiden Zellen [[in vivo]] in Verbindung gebracht. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass Aneuploidie durch chromosomale Instabilität erzeugt und verursacht wird. Die Ergebnisse der Studie unterstützen die Annahme, dass in diesem Kontext nicht nur die Genetik, sondern auch die Epigenetik in erheblichem Maße zur Bildung aneuploider Zellen beiträgt.<ref name="The Epigenetic Origin of Aneuploidy" />

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Gesundheitshinweis}}
{{Normdaten|TYP=s|GND=4112524-1}}

[[Kategorie:Genetik]]