Kimærisme hos mennesker

Den samtidige tilstedeværelsen av celler av forskjellige genotyper i kroppen er kimærisme. Hos mennesker har det flere typer og årsaker til forekomst, la oss se nærmere på dette.

I gresk mytologi er kimæren et monster med en geitekropp, et løvehode og en løvehals og en slangehale. Til dags dato er det omtrent 100 kjente tilfeller av menneskelig kimærisme. Det er ikke relatert til mytologi og er basert på en spesifikk mutasjon av gener under unnfangelse og embryoutvikling. Den patologiske tilstanden har flere typer og former, som varierer i årsakene til forekomsten.

Biologiske kimærer kan oppstå når to forskjellige raser krysser seg. Svært ofte manifesterer dette seg som en fordeling av ulik pigmentering på kroppen. Hvis det oppstår en fullstendig fusjon, indikerer dette en blodpatologi, når barnet har to DNA-tråder. Eller tvillinger som vokste opp i samme livmor har toleranse for hverandres blodtype. En lignende defekt oppstår under organtransplantasjon og til og med blodtransfusjon.

[ 1 ], [ 2 ]

Fører til av kimærisme hos mennesker

Fra et genetisk synspunkt oppstår mutasjoner på grunn av tilstedeværelsen av to eller flere celletråder i en person, som utvikler seg fra forskjellige zygoter. Årsakene til kimærisme er varierte, oftest er det blanding av blod. Denne patologien provoserer fremveksten av karyotypen 46,XX/46,XY. Defekten kan være assosiert med blanding av celler fra en levende og en avdød tvilling i mors livmor eller sammenslåing av to zygoter til ett embryo.

De viktigste årsakene til kimærisme hos mennesker:

• Tetragametisk - to egg smelter sammen til ett, men hvert av dem befruktes av forskjellige sædceller. Dette skjer når et av embryoene absorberer det andre i de tidlige stadiene av dannelsen. På grunn av dette har organene og cellene i én organisme et annet sett med kromosomer.
• Mikrochimerisme – fosterceller trenger inn i morens blodbane og slår rot i vevet. Det er kjente tilfeller der embryoets immunceller har kurert den gravide kvinnen for alvorlige sykdommer og økt motstandskraften mot onkologiske patologier. Denne prosessen fungerer også i motsatt retning, det vil si at morsceller integreres i embryoet gjennom morkaken. Hovedfaren ved lidelsen er at barnet kan få morssykdommer mens det fortsatt er i livmoren.
• Tvillingskaping er en sammensmelting av blodårer. Heterozygote tvillingembryoer overfører deler av cellene sine til hverandre. Dette resulterer i at barnet har to DNA-tråder.
• Etter transplantasjon – skjer på grunn av blodoverføring eller organtransplantasjon. Kroppens egne celler sameksisterer samtidig med donorens celler. I noen tilfeller er donorens celler fullstendig integrert i den transplanterte organismen.
• Benmargstransplantasjon – selve prosedyren har som mål å genetisk transformere pasientens kropp. Ved hjelp av stråling og legemidler drepes pasientens benmarg. Donorceller settes inn i stedet. Hvis donorkimærisme oppdages i henhold til testresultatene, har transplantatet slått rot.

[ 3 ]

Patogenesen

Mekanismen for utvikling av kimærisme avhenger av faktorene som provoserte den. Patogenesen er klassifisert i følgende typer:

1. Transplantasjons- (iatrogene) kimærer
2. Primær kimerisme

• Embryonale
• Usikker

3. Sekundære mutasjoner

• Feto-føtale kimærer ("foster - foster")
• Mor-foster-mutasjoner
• Kimærer av typen «foster - mor»

Forskere har klart å diagnostisere en tetragametisk lidelse, dvs. fusjon av to egg befruktet av forskjellige sædceller. Mekanismen for utvikling av denne tilstanden indikerer tilstedeværelsen av to DNA-tråder i ett (overlevende) embryo. Patogenesen til mikrochimerisme indikerer penetrering av babyens celler inn i morens hematopoietiske system eller morens celler inn i fosterets kropp.

En annen variant av defektutvikling er sammensmelting av blodkar hos heterozygote tvillinger som overfører sine genetiske data til hverandre. Posttransplantasjon skjer under transplantasjon av benmarg, hematopoietiske organer og under blodtransfusjon. Det er også kjente tilfeller av laboratoriemutasjoner (eksperimenter ble utført på dyr og planter) i henhold til kimeriseringsmekanismen utviklet av forskere.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Symptomer av kimærisme hos mennesker

For å avgjøre om en person er en kimær, er det nødvendig å gjennomføre en omfattende genetisk undersøkelse. I de fleste tilfeller er det ingen åpenbare symptomer på en patologisk tilstand. Selvfølgelig, hvis mutasjonen ikke har noen ytre tegn.

Kimærisme oppstår under intrauterin utvikling. Det oppstår når to befruktede egg smelter sammen, hvorav det ene absorberer det andre, samt når den genetiske informasjonen til embryoet og moren blandes, eller som en komplikasjon av transfusjonsprosedyrer.

Eksterne symptomer på kimærisme hos mennesker oppstår når forskjellige raser krysser hverandre. Dette kan se ut som forskjellige øyenfarger hos et barn eller mosaikkhudfarging. Men i de fleste tilfeller oppdages symptomene ved en omfattende blodprøve, som indikerer tilstedeværelsen av to DNA-linjer.

Texas Kid

Et av de mest oppsiktsvekkende tilfellene av kimærisme kjent innen medisinen er historien om en mutasjon fra et rasesamfunn. Texas-babyen – det var det denne hendelsen ble kalt. Høyre halvdel av babyen var en mulattjente, og venstre halvdel var en svart gutt. Dette er et eksempel på ekte hermafrodittisme med genetisk utviklede primære og sekundære seksuelle egenskaper hos begge kjønn i én kropp. Kimæren gjennomgikk en operasjon som ga ham det mannlige kjønnet og fjernet de kvinnelige ytre egenskapene. Genetisk sett forble barnet selvfølgelig bifilt med to DNA-tråder.

En annen skremmende historie om kimærisme forteller om en 11 år gammel kinesisk jente. En tvillingbror, absorbert av henne, utvikler seg fra ryggen hennes. Slike mutasjoner skjer under intrauterin utvikling, når to zygoter (fremtidige tvillinger) smelter sammen til én organisme. Det vil faktisk si at to personer med sitt eget sett med gener ender opp i én kropp.

[ 8 ], [ 9 ]

Første tegn

Tilstedeværelsen av to DNA-tråder hos én person er det første tegnet på kimærisme. I de fleste tilfeller manifesterer ikke mutasjonen seg med ytre symptomer. Det er bare mulig å fastslå at en person er en kimær gjennom genetisk testing.

La oss se på noen tilfeller av kimærisme:

• En lærer fra Boston trengte en nyretransplantasjon. Hennes tre barn gikk med på å være donorer, men genetiske tester viste at to av dem ikke var morens biologiske barn. Videre tester avslørte at læreren hadde en tvillingsøster som hadde fusjonert med det overlevende fosteret under embryonal utvikling. Det vil si at læreren var en kimære, siden hun hadde to forskjellige sett med gener som ikke forstyrret hverandre.
• Et annet tilfelle av påvisning av kimærisme oppstod også under transplantasjon. Ifølge resultatene av testene var kvinnens biologiske barn genetisk sett ikke hennes barn. De var kun i slekt med bestemoren deres. Derfor ble det utført en analyse av håret, som inneholdt forskjellig genetisk materiale, og dette bekreftet familiebåndene.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Skjemaer

For å finne ut hva som forårsaket mutasjonen, samler legen anamnese og utfører en rekke diagnostiske genetiske tester.

Genetisk kimærisme

Tidlig i svangerskapet, det vil si under dannelsen av embryoet, kan en rekke mutasjoner oppstå. Genetisk kimerisme oppstår når et par befruktede egg smelter sammen til ett. Hver zygote inneholder en streng med foreldre-DNA, det vil si sin egen genetiske profil. Under foreningen beholder cellene sin individuelle genetiske sammensetning. Det vil si at det resulterende embryoet er en kombinasjon av begge. I de fleste tilfeller har personer med slike mutasjoner et immunsystem som er tolerant overfor alle genetiske populasjoner i kroppen.

I bunn og grunn er en slik menneskelig mutasjon sin egen tvilling og er sjelden. For å bestemme den utføres en omfattende genetisk undersøkelse. Både foreldre og barnet gjennomgår DNA-analyse. Svært ofte er slike studier nødvendige for å etablere en biologisk forbindelse mellom barn og foreldre, siden barnet har en ulik genetisk profil.

[ 16 ]

Tetragametisk kimerisme

Medisinen kjenner til tilfeller der foreldre og barn under tester ikke har noen genetisk likhet, det vil si at de biologisk sett ikke er i slekt. Tetragametisk kimerisme oppstår når to tvillinger forenes til én under embryonal utvikling. Ett barn dør, og den overlevende bærer hans og hennes DNA.

Slike tilfeller av kimærisme kan identifiseres ved flere tegn:

• Hermafrodittisme
• Røde blodlegemer
• Mosaikk hudfarging
• Ulike øyenfarger

Forskere har beskrevet et tilfelle der barnets genetiske informasjon under unnfangelsen ikke ble overført fra faren, men fra tvillingbroren som døde og ble absorbert i livmoren. Det vil si at fra et genetisk synspunkt er forelderen den avdøde tvillingbroren. Ved studien av dette tilfellet ble det funnet at barnets og farens genetiske kode samsvarer med 10 %.

Biologisk kimerisme

Et av de mystiske fenomenene som er kjent innen medisinen er kombinasjonen av flere genomer i én kropp. Biologisk kimærisme forekommer hos mennesker, dyr og planter. Hvis vi ser på denne mutasjonen hos mennesker, forekommer den i følgende tilfeller:

• Fusjonen av to befruktede egg til ett under embryonal utvikling.
• Organtransplantasjon, benmargstransplantasjon, blodoverføring.
• Incest av forskjellige raser.

Fullstendig fusjon er mulig når to fostre som vokser i samme livmor bruker samme morkake og har toleranse for hverandres blod. Det vil si at de om nødvendig kan få transfusjon av hverandres blod, siden avstøtningsreaksjonen undertrykkes på genetisk nivå. Eksternt manifesterer en biologisk mutasjon seg som iris i forskjellige farger hos én person eller en kombinasjon av flere hudfarger (vanligvis har de et mosaikkarrangement).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Blodkimærisme

Et annet fantastisk fenomen innen medisin er to blodgrupper hos én person. Blodkimærisme oppstår på grunn av en genetisk mutasjon under intrauterin utvikling. I naturen finnes det slike blodgrupper: O (I), A (II), B (III) og AB (IV).

• Blodtype A bærer antigen (får kroppen til å produsere antistoffer) A og antistoffer B.
• Blodtype B bærer B-antigenet og A-antistoffet.
• Gruppe AB inneholder begge typer antigener, men har ikke antistoffer.
• Gruppe A har begge typer antistoffer, men ingen antigener.

Basert på dette er gruppe A kompatibel med A og O, B med B og O. Unike mottakere er de med AB, siden deres biologiske væske er kompatibel med alle eksisterende grupper. Gruppe O fungerer som en universell donor, men den er bare kompatibel med den samme gruppe O.

Basert på anatomikurset er det kjent at en levende organisme bare kan ha én av dem. Siden immunceller ikke aksepterer fremmed blod, forårsaker dette en avstøtningsreaksjon under transfusjon. Et unntak fra denne regelen er blodkimærer. Slike mennesker har to forskjellige typer blod og vev som produserer blodceller av begge typer. Slik patologi forekommer både hos mennesker og dyr. Alle kjente kimærer er tvillinger. Blod deles mellom to embryoer, de utveksler vev som produserer blod, og avstøtningsreaksjonen undertrykkes.

[ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ]

Ufullstendig kimerisme av røde blodceller

Det finnes naturlige og kunstige faktorer som fremkaller utseendet av ufullstendig erytrocyttchimerisme:

• Hos dizygote tvillinger oppstår naturlige mutasjoner på grunn av utveksling av hematopoietiske celler gjennom vaskulære anastomoser.
• Kunstig kimerisme oppstår under allogen benmargstransplantasjon og etter blodtransfusjon. Dette skjer på grunn av eliminering av donorrøde blodceller og tilbakeføring til den opprinnelige blodgruppen. Under organ- eller benmargstransplantasjon erstattes pasientens egne røde blodceller med donorrøde blodceller.

Ufullstendig kimerisme kjennetegnes av tilstedeværelsen av donor- og autologe røde blodceller hos mottakeren. Denne typen er en forbigående sirkulasjon av donorrøde blodceller som har begynt å repopulere eller som passivt transfuseres med benmarg.

Denne patologiske tilstanden er alarmerende. Den er forbundet med uspesifiserte fysiske endringer i mottakerens kropp. I tillegg kan kimærisme forårsake psykiske problemer, siden ikke alle pasienter er klare til å akseptere sin endrede anatomi og fysiologi.

Kimærisme etter transfusjon

Transfusiologi er vitenskapen om å håndtere kroppen gjennom målrettet påvirkning på blodets morfologiske sammensetning ved transfusjon. Posttransfusjonskimerisme oppstår når to forskjellige blodgrupper blandes, når donorceller fullstendig erstatter eller sameksisterer med mottakerens genetiske kode. Denne patologien kan kalles en komplikasjon av transfusjon eller transplantasjon.

Følgende transfusjonsmidler skilles ut:

• Blod og dets komponenter (erytrocytter, leukocytter, blodplater, plasma).
• Bloderstatninger er medisinske løsninger som brukes i tilfeller av bloddysfunksjon, for å normalisere eller erstatte den.
• Benmargs- og hematopoietisk organtransplantasjon.

Posttransfusjonskimerisme kan oppstå på grunn av tilstedeværelsen av leukocytter i donorblod. Hvis leukocytter fjernes fra den biologiske væsken eller røde blodcellemasse, er risikoen for posttransfusjonskimerisme, alloimmunisering og andre komplikasjoner minimal.

Komplikasjoner og konsekvenser

En av farene ved kimerisme er ukontrollerte prosesser i menneskekroppen. Konsekvensene av kimerisering kan være forbundet med prosedyrer etter transfusjon eller patologier under intrauterin utvikling.

Kimærisme reiser også spørsmål ved gyldigheten av DNA-tester og mange rettssaker. Den genetiske lidelsen forårsaker mange problemer med å fastslå farskap. Det er også en viss prosentandel av par som er infertile på grunn av mutasjonen.

Tilstedeværelsen av to DNA-tråder i én organisme kan forårsake en rekke komplikasjoner. Først og fremst er dette forbundet med fysiske patologier. Vitenskapen kjenner til en rekke tilfeller der barn ble født med forskjellige øyenfarger, marmorpigmentering eller ekstra lemmer fra tvillinger som ble absorbert under embryonal utvikling.

En annen komplikasjon ved denne mutasjonen er at når organtransplantasjon er nødvendig og en beslektet donor velges, avdekkes en genetisk uoverensstemmelse. Dette reiser mange spørsmål og kompliserer transplantasjonsprosessen. Etter transplantasjon kan det forekomme endringer i hårstruktur, blodtype og Rh-faktor.

Det er et kjent tilfelle der en pasient som led av AIDS og lymfom gjennomgikk en benmargstransplantasjon. Donoren var bærer av en mutasjon som ga resistens mot viruset. Etter transplantasjonen overførte mottakeren det sammen med benmargen. Dette førte til at pasienten ble fullstendig kurert for sykdommene sine.

[ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ], [ 31 ], [ 32 ]

Diagnostikk av kimærisme hos mennesker

Som regel diagnostiseres kimerisme ved hjelp av DNA-analyse, dvs. en test for å bestemme familiebånd. Valget av denne studien forklares med at defekten på cellenivå er en blanding av to genotyper i én organisme.

Høyteknologiske molekylære metoder brukes til undersøkelse. Ved mistanke om kimærisme vil pasienten gjennomgå en rekke tester, instrumentell og obligatorisk differensialdiagnostikk. Legen vil lære om familiehistorien, det vil si den arvelige predisposisjonen for mutasjoner.

Tester

Bruken av den ene eller den andre metoden avhenger av tilgjengeligheten av informasjon om den mulige typen lidelse. Tester for mistenkt kimærisme er rettet mot genetisk testing av blod og DNA. Laboratoriemetoder for screening og deteksjon brukes, la oss se på dem:

1. Mutasjonsscreening brukes når mutasjonens natur er ukjent, men familiehistorie tyder på tilstedeværelsen av en genomorganisering.

• Analyse av makroomarrangementer ved DNA-blotting.
• Heterodupleksanalyse.
• Analyse av enkelttrådet DNA-konformasjonspolymorfisme.
• Elektroforese av dobbelttrådet DNA i en denaturerende gradient.
• Denaturerende høytrykksvæskekromatografi.

2. Kjemisk deteksjon av uparrede nukleotider – mutasjonsdeteksjon er basert på denaturering av en kontrollprøve med normalt DNA. Prøvene avkjøles og danner duprexer, hvorav noen vil ha uparrede baser som indikerer en mutasjon.

• RNase-beskyttelse.
• Screening.
• Mutasjonsdeteksjon.

De ovennevnte analysene brukes i molekylær DNA-forskning for ulike genetiske patologier, mutasjoner, inkludert kimærisme.

Instrumentell diagnostikk

Ved mistanke om kimærisme vil pasienten gjennomgå en rekke forskjellige diagnostiske prosedyrer. Instrumentell diagnostikk er nødvendig for å studere tilstanden og strukturen til indre organer og andre strukturer i kroppen. Siden det er kjent at ved kimærisme produserer de hematopoietiske organene (benmarg, tymus, milt, endokrine kjertler, etc.) blod med forskjellige DNA-alleler.

Pasienten gjennomgår screeningtester, CT, MR, ultralyddiagnostikk og andre prosedyrer. I de fleste tilfeller er detaljert instrumentell diagnostikk nødvendig for organtransplantasjon eller blodoverføring, når pasienten ønsker å opptre som donor eller mottaker.

[ 33 ], [ 34 ]

Differensiell diagnose

En kimære er en kombinert organisme som stammer fra mer enn én zygote. Det finnes en rekke patologiske tilfeller som har lignende opprinnelse. Differensialdiagnostikk tar sikte på å identifisere dem.

La oss se på hvem som ser ut som en kimære, men ikke er det:

1. Hybrider

• Genetisk.
• Somatisk.

2. Mosaikker

• Kromosomal.
• Genetisk.
• Epigenetisk.

3. Gynandromorfer
4. Teratogene effekter av varierende alvorlighetsgrad forårsaket av forstyrrelse av gener som er ansvarlige for utviklingsprosesser.
5. Naturlige hendelser som kan være ledsaget av mutasjoner

• Frimartiner.
• Falsk hermafrodittisme.
• Alvorlige medfødte anomalier.
• Ekte hermafrodittisme.
• Ovotestis.
• Anomal tvillingskaping.

Under differensieringsprosessen vurderes alle de ovennevnte genetiske mutasjonene, og pasientens og hans slektningers DNA undersøkes.

Behandling av kimærisme hos mennesker

Et av verktøyene innen bioteknologi er genteknologi. Denne vitenskapen er et kompleks av metoder som tar sikte på å isolere gener fra en organisme, utføre ulike manipulasjoner med dem, introdusere dem i forskjellige organismer, og utvinne rekombinant DNA og RNA. Behandling av kimærisme, studiet og opprettelsen av den, er mulig ved hjelp av slike genetiske teknologier.

Ved hjelp av genteknologi kontrollerer leger kimeriseringsprosessen. Dette er mulig under benmargstransplantasjon, andre organer eller blodtransfusjoner. Dette er en slags etablering av strålingskimerisme under kliniske forhold.

Når det gjelder behandling av kimærer med ytre manifestasjoner, som i tilfellet med et barn i Texas, med mosaikkhudfarging, forskjellige øyefarger eller med ekstra lemmer fra tvillinger som er absorbert i livmoren, er terapien rettet mot å korrigere ytre defekter. Behandlingen utføres i pasientens første leveår. Dette gjør det mulig å oppnå gode resultater og minimere forstyrrelser i sosialiseringsprosessen. I dette tilfellet brukes ikke genetiske endringer, dvs. fjerning av en av DNA-trådene.

Forebygging

Studiet av genetiske anomalier i menneskekroppen har som mål å forhindre ulike mutasjoner. Forebygging av kimærisme forårsaket av naturlige faktorer er umulig. Siden det i dag ikke finnes tilgjengelige og trygge metoder som lar deg spore prosessen med embryoutvikling i mors livmor.

Men det er mulig å forhindre kimærisme forårsaket av prosedyrer etter transfusjon (benmargstransplantasjon, organtransplantasjon, blodtransfusjon). Genteknologi brukes av par som har høy risiko for å få barn med genetiske patologier. I dette tilfellet, for å forhindre mutasjoner, implanteres ytterligere celler i embryoet, noe som normaliserer kromosomsettet til det fremtidige barnet.

[ 35 ], [ 36 ], [ 37 ], [ 38 ], [ 39 ], [ 40 ], [ 41 ]

Prognose

Kimærisme hos mennesker er en annen genetisk kode i én organisme. Prognosen for en slik mutasjon avhenger av årsaken som forårsaket den. Hvis dette er blodkimærer, kan en person gjennom livet aldri vite at han har to sett med DNA. Dette skyldes det faktum at spesielle studier er nødvendige for å oppdage anomali, og i de fleste tilfeller har denne typen lidelse ingen ytre tegn. Hvis kimærisering er assosiert med kunstige metoder, er prognosen vanskelig å bestemme. Dermed kan pasientens blodtype, Rh-faktor og noen utseendetrekk (øyenfarge, hår) som giveren hadde, endre seg under en benmargstransplantasjon.