Chimerism pada manusia

Kehadiran serentak sel genotip berbeza dalam badan adalah chimerism. Pada manusia, ia mempunyai beberapa jenis dan punca kejadian, mari kita pertimbangkan ini dengan lebih terperinci.

Dalam mitologi Yunani, chimera adalah raksasa dengan badan kambing, kepala dan leher singa, dan ekor ular. Sehingga kini, terdapat kira-kira 100 kes chimerisme manusia yang diketahui. Ia tidak berkaitan dengan mitologi dan berdasarkan mutasi gen tertentu semasa pembuahan dan perkembangan embrio. Keadaan patologi mempunyai beberapa jenis dan bentuk, yang berbeza dalam punca kejadian.

Chimera biologi boleh berlaku apabila dua kaum berbeza bercampur. Selalunya ini menunjukkan dirinya sebagai pengedaran pigmentasi yang berbeza pada badan. Sekiranya gabungan lengkap berlaku, ini menunjukkan patologi darah, apabila kanak-kanak mempunyai dua helai DNA. Atau kembar yang dibesarkan dalam rahim yang sama mempunyai toleransi terhadap jenis darah masing-masing. Kecacatan yang sama berlaku semasa pemindahan organ dan juga pemindahan darah.

[ 1 ], [ 2 ]

Punca chimerism pada manusia

Dari sudut pandangan genetik, mutasi berlaku disebabkan oleh kehadiran dua atau lebih helai selular dalam seseorang, berkembang daripada zigot yang berbeza. Penyebab chimerism adalah pelbagai, selalunya ia adalah percampuran darah. Patologi ini menimbulkan rupa karyotype 46,XX/46,XY. Kecacatan itu boleh dikaitkan dengan percampuran sel kembar hidup dan mati dalam rahim ibu atau penggabungan dua zigot menjadi satu embrio.

Penyebab utama chimerism pada manusia:

• Tetragametic - dua telur bergabung menjadi satu, tetapi setiap satunya disenyawakan oleh sperma yang berbeza. Ini berlaku apabila, pada peringkat awal pembentukan, salah satu embrio menyerap yang lain. Oleh kerana itu, organ dan sel satu organisma mempunyai set kromosom yang berbeza.
• Microchimerism – sel janin menembusi aliran darah ibu dan berakar pada tisunya. Terdapat kes yang diketahui apabila sel imun embrio menyembuhkan wanita hamil daripada penyakit serius dan meningkatkan daya tahan terhadap patologi onkologi. Proses ini juga berfungsi secara terbalik, iaitu, sel ibu disepadukan ke dalam embrio melalui penghalang plasenta. Bahaya utama gangguan itu ialah bayi boleh mendapat penyakit ibu semasa masih dalam kandungan.
• Berkembar adalah gabungan saluran darah. Embrio kembar heterozigot menghantar bahagian sel mereka kepada satu sama lain. Ini mengakibatkan kanak-kanak itu mempunyai dua helai DNA.
• Selepas pemindahan – berlaku akibat pemindahan darah atau pemindahan organ. Sel badan sendiri wujud serentak dengan sel penderma. Dalam sesetengah kes, sel penderma disepadukan sepenuhnya ke dalam organisma yang dipindahkan.
• Pemindahan sumsum tulang – prosedur itu sendiri bertujuan untuk transformasi genetik badan pesakit. Menggunakan radiasi dan ubat-ubatan, sumsum tulang pesakit dibunuh. Sel donor diperkenalkan menggantikannya. Jika chimerism penderma dikesan mengikut keputusan ujian, pemindahan telah berakar umbi.

[ 3 ]

Patogenesis

Mekanisme perkembangan chimerism bergantung kepada faktor-faktor yang mencetuskannya. Patogenesis dikelaskan kepada jenis berikut:

1. Kimera pemindahan (iatrogenik).
2. Kimerisme utama

• Embrio
• Tak pasti

3. Mutasi sekunder

• Feto-fetal chimeras ("fetus - fetus")
• Mutasi ibu-janin
• Chimeras daripada jenis "janin - ibu".

Para saintis telah berjaya mendiagnosis gangguan tetragametik, iaitu gabungan dua telur yang disenyawakan oleh spermatozoa yang berbeza. Mekanisme perkembangan keadaan ini menunjukkan kehadiran dua helai DNA dalam satu embrio (yang masih hidup). Patogenesis microchimerism menunjukkan penembusan sel bayi ke dalam sistem hematopoietik ibu atau sel ibu ke dalam badan janin.

Satu lagi varian perkembangan kecacatan ialah gabungan saluran darah kembar heterozigot yang menyampaikan data genetik mereka kepada satu sama lain. Selepas pemindahan berlaku semasa pemindahan sumsum tulang, organ hematopoietik dan semasa pemindahan darah. Terdapat juga kes mutasi makmal yang diketahui (eksperimen telah dijalankan ke atas haiwan dan tumbuhan) mengikut mekanisme chimerisasi yang dibangunkan oleh saintis.

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

Gejala chimerism pada manusia

Untuk menentukan sama ada seseorang itu chimera, adalah perlu untuk menjalankan pemeriksaan genetik yang komprehensif. Dalam kebanyakan kes, tiada gejala yang jelas tentang keadaan patologi. Sudah tentu, jika mutasi tidak mempunyai tanda-tanda luaran.

Chimerism berlaku semasa perkembangan intrauterin. Ia berlaku apabila dua telur yang disenyawakan bergabung, satu daripadanya menyerap yang lain, serta apabila maklumat genetik embrio dan ibu bercampur, atau sebagai komplikasi prosedur transfusi.

Gejala luaran chimerism pada manusia muncul apabila pelbagai kaum bercampur. Ini kelihatan seperti warna mata yang berbeza pada kanak-kanak atau pewarna kulit mozek. Tetapi dalam kebanyakan kes, gejala dikesan oleh ujian darah yang komprehensif, yang menunjukkan kehadiran dua garis DNA.

Kanak-kanak Texas

Salah satu kes chimerism yang paling sensasi yang diketahui oleh perubatan ialah kisah mutasi antara kaum. Bayi Texas - itulah nama kejadian ini. Separuh kanan bayi itu adalah gadis mulatto, dan separuh kiri adalah lelaki kulit hitam. Ini adalah contoh hermafroditisme sebenar dengan ciri-ciri seksual primer dan sekunder yang dibangunkan secara genetik bagi kedua-dua jantina dalam satu badan. Chimera menjalani pembedahan, memberinya jantina lelaki, menyingkirkan ciri luaran wanita. Sudah tentu, secara genetik, kanak-kanak itu kekal biseksual dengan dua helai DNA.

Satu lagi kisah chimerism yang menakutkan menceritakan tentang seorang gadis Cina berusia 11 tahun. Seorang saudara kembar, diserap olehnya, berkembang dari belakangnya. Mutasi sedemikian berlaku semasa perkembangan intrauterin, apabila dua zigot (kembar masa depan) bergabung menjadi satu organisma. Iaitu, sebenarnya, dua orang dengan set gen mereka sendiri berakhir dalam satu badan.

[ 8 ], [ 9 ]

Tanda-tanda pertama

Kehadiran dua helai DNA dalam satu orang adalah tanda pertama chimerism. Dalam kebanyakan kes, mutasi tidak menunjukkan dirinya dengan gejala luaran. Adalah mungkin untuk menentukan bahawa seseorang adalah chimera hanya melalui ujian genetik.

Mari kita lihat beberapa kes chimerism:

• Seorang guru Boston memerlukan pemindahan buah pinggang. Tiga anaknya bersetuju untuk menjadi penderma, tetapi ujian genetik menunjukkan bahawa dua daripada mereka bukan anak kandung ibu mereka. Ujian lanjut mendedahkan bahawa guru itu mempunyai saudara kembar yang telah menyatu dengan janin yang masih hidup semasa perkembangan embrio. Iaitu, guru itu adalah chimera, kerana dia mempunyai dua set gen berbeza yang tidak mengganggu satu sama lain.
• Satu lagi kes pengesanan chimerism juga berlaku semasa pemindahan. Mengikut keputusan ujian, anak kandung wanita itu secara genetik bukan anaknya. Mereka hanya bersaudara dengan nenek mereka. Oleh itu, analisis rambut, yang mengandungi bahan genetik yang berbeza, telah dijalankan dan mengesahkan hubungan keluarga.

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

Borang

Untuk menentukan apa yang menyebabkan mutasi, doktor mengumpul anamnesis dan menjalankan pelbagai ujian genetik diagnostik.

Chimerism genetik

Pada awal kehamilan, iaitu, semasa pembentukan embrio, beberapa mutasi boleh berlaku. Chimerism genetik berlaku apabila sepasang telur yang disenyawakan bergabung menjadi satu. Setiap zigot mengandungi sehelai DNA ibu bapa, iaitu profil genetiknya sendiri. Semasa penyatuan, sel-sel mengekalkan solek genetik individu mereka. Iaitu, embrio yang terhasil adalah gabungan kedua-duanya. Dalam kebanyakan kes, orang yang mengalami mutasi sedemikian mempunyai sistem imun yang bertolak ansur dengan semua populasi genetik dalam badan.

Pada dasarnya, mutasi manusia seperti itu adalah kembarnya sendiri dan jarang berlaku. Untuk menentukannya, pemeriksaan genetik yang komprehensif dijalankan. Kedua-dua ibu bapa dan kanak-kanak itu menjalani analisis DNA. Selalunya, kajian sedemikian diperlukan untuk mewujudkan hubungan biologi antara kanak-kanak dan ibu bapa, kerana kanak-kanak itu mempunyai profil genetik yang berbeza.

[ 16 ]

Kimerisme Tetragametik

Perubatan mengetahui kes-kes apabila, semasa ujian, ibu bapa dan anak-anak tidak mempunyai persamaan genetik, iaitu, secara biologi mereka tidak berkaitan. Kimerisme tetragametik berlaku apabila dua kembar bersatu menjadi satu semasa perkembangan embrio. Seorang kanak-kanak mati, dan mangsa yang terselamat membawa DNAnya dan dia.

Kes-kes chimerisme sedemikian boleh dikenal pasti dengan beberapa tanda:

• Hermafroditisme
• Populasi sel darah merah
• Warna kulit mozek
• Warna mata yang berbeza

Para saintis telah menerangkan satu kes di mana, semasa pembuahan, maklumat genetik kanak-kanak itu dipindahkan bukan dari bapa, tetapi dari saudara kembarnya yang meninggal dunia dan diserap dalam rahim. Maksudnya, dari sudut genetik, ibu bapa adalah saudara kembar yang telah meninggal dunia. Apabila mengkaji kes ini, didapati kod genetik kanak-kanak dan bapanya bertepatan sebanyak 10%.

Kimerisme biologi

Salah satu fenomena misteri yang diketahui oleh perubatan ialah gabungan beberapa genom dalam satu badan. Chimerism biologi berlaku pada manusia, haiwan dan tumbuhan. Jika kita menganggap mutasi ini pada manusia, ia berlaku dalam kes berikut:

• Percantuman dua telur yang disenyawakan menjadi satu semasa perkembangan embrio.
• Pemindahan organ, pemindahan sumsum tulang, pemindahan darah.
• Sumbang mahram pelbagai kaum.

Percantuman penuh mungkin berlaku apabila dua janin yang tumbuh dalam rahim yang sama menggunakan plasenta yang sama dan mempunyai toleransi terhadap darah satu sama lain. Iaitu, jika perlu, mereka boleh diberi transfusi darah masing-masing, kerana tindak balas penolakan ditindas pada peringkat genetik. Secara luaran, mutasi biologi menunjukkan dirinya sebagai iris berwarna berbeza pada seseorang atau gabungan beberapa warna kulit (biasanya mempunyai susunan mozek).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Chimerism darah

Satu lagi fenomena yang menakjubkan dalam perubatan ialah dua kumpulan darah dalam satu orang. Chimerism darah berlaku disebabkan oleh mutasi genetik semasa perkembangan intrauterin. Secara semula jadi, terdapat kumpulan darah seperti: O (I), A (II), B (III) dan AB (IV).

• Golongan darah A membawa antigen (mengesa badan menghasilkan antibodi) A dan antibodi B.
• Golongan darah B membawa antigen B dan antibodi A.
• Kumpulan AB mengandungi kedua-dua jenis antigen tetapi tidak mempunyai antibodi.
• Kumpulan A mempunyai kedua-dua jenis antibodi tetapi tiada antigen.

Berdasarkan ini, kumpulan A serasi dengan A dan O, B dengan B dan O. Penerima unik adalah mereka yang mempunyai AB, kerana cecair biologi mereka serasi dengan semua kumpulan sedia ada. Kumpulan O bertindak sebagai penderma universal, tetapi ia hanya serasi dengan kumpulan O yang sama.

Berdasarkan kursus anatomi, diketahui bahawa organisma hidup hanya boleh mempunyai satu daripadanya. Oleh kerana sel imun tidak menerima darah asing, menyebabkan tindak balas penolakan semasa pemindahan. Pengecualian kepada peraturan ini ialah chimera darah. Orang sedemikian mempunyai dua jenis darah dan tisu yang menghasilkan sel darah kedua-dua jenis. Patologi sedemikian berlaku di kalangan manusia dan haiwan. Semua chimera yang diketahui adalah kembar. Darah dibahagikan antara dua embrio, mereka menukar tisu yang menghasilkan darah, dan tindak balas penolakan ditindas.

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

Kimerisme sel merah yang tidak lengkap

Terdapat faktor semula jadi dan buatan yang mencetuskan penampilan chimerism eritrosit yang tidak lengkap:

• Dalam kembar dizigotik, mutasi semula jadi berlaku disebabkan oleh pertukaran sel hematopoietik melalui anastomosis vaskular.
• Chimerism buatan berlaku semasa pemindahan sumsum tulang alogenik dan selepas pemindahan darah. Ini berlaku kerana penyingkiran sel darah merah penderma dan kembali ke kumpulan darah asal. Semasa pemindahan organ atau sumsum tulang, sel darah merah pesakit sendiri digantikan oleh penderma.

Chimerism tidak lengkap dicirikan oleh kehadiran penderma dan sel darah merah autologous dalam penerima. Jenis ini adalah peredaran sementara sel darah merah penderma yang telah mula mengisi semula atau ditransfusikan secara pasif dengan sumsum tulang.

Keadaan patologi ini membimbangkan. Ia dikaitkan dengan perubahan fizikal yang tidak ditentukan dalam badan penerima. Di samping itu, chimerism boleh menyebabkan masalah psikologi. Memandangkan tidak semua pesakit bersedia untuk menerima perubahan anatomi dan fisiologi mereka.

Chimerism selepas pemindahan

Transfusiologi ialah sains menguruskan badan melalui kesan yang disasarkan pada komposisi morfologi darah melalui pemindahan. Chimerism selepas pemindahan berlaku apabila dua kumpulan darah berbeza bercampur, apabila sel penderma menggantikan atau wujud bersama kod genetik penerima sepenuhnya. Patologi ini boleh dipanggil komplikasi pemindahan atau pemindahan.

Ejen transfusi berikut dibezakan:

• Darah dan komponennya (eritrosit, leukosit, platelet, plasma).
• Pengganti darah adalah penyelesaian perubatan yang digunakan dalam kes disfungsi darah, untuk menormalkan atau menggantikannya.
• Pemindahan sumsum tulang dan organ hematopoietik.

Chimerism selepas pemindahan mungkin berlaku kerana kehadiran leukosit dalam darah penderma. Jika leukosit dikeluarkan daripada cecair biologi atau jisim sel darah merah, risiko chimerism selepas pemindahan darah, alloimunisasi dan komplikasi lain adalah minimum.

Komplikasi dan akibatnya

Salah satu bahaya chimerism adalah proses yang tidak terkawal dalam tubuh manusia. Akibat chimerization mungkin dikaitkan dengan prosedur selepas pemindahan atau patologi semasa perkembangan intrauterin.

Chimerism juga mempersoalkan kesahihan ujian DNA dan banyak kes mahkamah. Gangguan genetik menyebabkan banyak masalah dalam mewujudkan paterniti. Terdapat juga peratusan tertentu pasangan yang tidak subur akibat mutasi tersebut.

Kehadiran dua helai DNA dalam satu organisma boleh menyebabkan beberapa komplikasi. Pertama sekali, ini dikaitkan dengan patologi fizikal. Sains mengetahui beberapa kes di mana kanak-kanak dilahirkan dengan warna mata yang berbeza, pigmentasi marmar atau anggota tambahan daripada kembar yang diserap semasa perkembangan embrio.

Satu lagi komplikasi mutasi ini ialah apabila pemindahan organ diperlukan dan penderma yang berkaitan dipilih, ketidakpadanan genetik didedahkan. Ini menimbulkan banyak persoalan dan menyukarkan proses pemindahan. Selepas pemindahan, perubahan dalam struktur rambut, jenis darah dan faktor Rh mungkin berlaku.

Terdapat satu kes yang diketahui di mana pesakit yang menghidap AIDS dan limfoma telah menjalani pemindahan sumsum tulang. Penderma adalah pembawa mutasi yang memberikan ketahanan terhadap virus. Selepas pemindahan, penerima meneruskannya bersama-sama dengan sumsum tulang. Ini menyebabkan pesakit sembuh sepenuhnya daripada penyakitnya.

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

Diagnostik chimerism pada manusia

Sebagai peraturan, chimerism didiagnosis menggunakan analisis DNA, iaitu ujian untuk menentukan hubungan keluarga. Pilihan kajian ini dijelaskan oleh fakta bahawa pada peringkat sel, kecacatan adalah campuran dua genotip dalam satu organisma.

Kaedah molekul berteknologi tinggi digunakan untuk pemeriksaan. Jika chimerism disyaki, pesakit akan menjalani satu set ujian, diagnostik pembezaan instrumental dan mandatori. Doktor akan belajar tentang sejarah keluarga, iaitu, kecenderungan keturunan untuk mutasi.

Ujian

Penggunaan satu atau kaedah lain bergantung pada ketersediaan maklumat tentang kemungkinan jenis gangguan. Ujian untuk chimerism yang disyaki bertujuan untuk ujian genetik darah dan DNA. Kaedah makmal pemeriksaan dan pengesanan digunakan, mari kita pertimbangkan:

1. Pemeriksaan mutasi digunakan apabila sifat mutasi tidak diketahui, tetapi sejarah keluarga mencadangkan kehadiran penyusunan semula gen.

• Analisis penyusunan semula makro oleh DNA blotting.
• Analisis heteroduplex.
• Analisis polimorfisme konformasi DNA untai tunggal.
• Elektroforesis DNA beruntai dua dalam kecerunan denaturan.
• Mendenatur kromatografi cecair prestasi tinggi.

2. Pengesanan kimia nukleotida tidak berpasangan - pengesanan mutasi adalah berdasarkan pendenaturan sampel kawalan dengan DNA normal. Sampel disejukkan, membentuk dupreks, sebahagian daripadanya akan mempunyai pangkalan tidak berpasangan yang menunjukkan mutasi.

• Perlindungan RNase.
• saringan.
• Pengesanan mutasi.

Analisis yang diterangkan di atas digunakan dalam penyelidikan DNA molekul untuk pelbagai patologi genetik, mutasi, termasuk chimerism.

Diagnostik instrumental

Jika chimerism disyaki, pesakit akan menjalani pelbagai prosedur diagnostik yang berbeza. Diagnostik instrumental adalah perlu untuk mengkaji keadaan dan struktur organ dalaman dan struktur lain badan. Oleh kerana diketahui bahawa dengan chimerism, organ hematopoietik (sumsum tulang, timus, limpa, kelenjar endokrin, dll.) menghasilkan darah dengan alel DNA yang berbeza.

Pesakit menjalani ujian saringan, CT, MRI, diagnostik ultrasound dan prosedur lain. Dalam kebanyakan kes, diagnostik instrumental terperinci diperlukan untuk pemindahan organ atau pemindahan darah, apabila pesakit ingin bertindak sebagai penderma atau penerima.

[ 33 ], [ 34 ]

Diagnosis pembezaan

Chimera ialah organisma gabungan yang berasal daripada lebih daripada satu zigot. Terdapat beberapa kes patologi yang mempunyai asal yang sama. Diagnostik pembezaan bertujuan untuk mengenal pasti mereka.

Mari kita pertimbangkan siapa yang kelihatan seperti chimera tetapi bukan satu:

1. Hibrid

• Genetik.
• Somatik.

2. Mozek

• Kromosom.
• Genetik.
• Epigenetik.

3. Gynandromorphs
4. Kesan teratogenik dengan keparahan yang berbeza-beza disebabkan oleh gangguan gen yang bertanggungjawab untuk proses perkembangan.
5. Kejadian semula jadi yang mungkin disertai dengan mutasi

• Freemartins.
• Hermafroditisme palsu.
• Anomali kongenital yang teruk.
• Hermafroditisme sebenar.
• Ovotestis.
• Kembar anomali.

Semasa proses pembezaan, semua mutasi genetik yang diterangkan di atas dipertimbangkan, dan DNA pesakit dan saudara-maranya diperiksa.

Rawatan chimerism pada manusia

Salah satu alat bioteknologi ialah kejuruteraan genetik. Sains ini adalah kompleks kaedah yang bertujuan untuk mengasingkan gen daripada organisma, melakukan pelbagai manipulasi dengan mereka, memperkenalkannya ke dalam organisma yang berbeza, mendapatkan DNA dan RNA rekombinan. Rawatan chimerism, kajian dan penciptaannya, adalah mungkin dengan bantuan teknologi genetik tersebut.

Dengan bantuan kejuruteraan genetik, doktor mengawal proses chimerization. Ini boleh dilakukan semasa pemindahan sumsum tulang, organ lain atau pemindahan darah. Ini adalah sejenis penciptaan chimerism radiasi dalam keadaan klinikal.

Bagi rawatan chimera dengan manifestasi luaran, seperti dalam kes kanak-kanak Texas, dengan pewarnaan kulit mozek, warna mata yang berbeza, atau dengan anggota tambahan dari kembar yang diserap dalam rahim, terapi itu bertujuan untuk membetulkan kecacatan luaran. Rawatan dijalankan pada tahun-tahun pertama kehidupan pesakit. Ini membolehkan mencapai keputusan yang baik dan meminimumkan gangguan kepada proses sosialisasi. Dalam kes ini, perubahan genetik, iaitu penyingkiran salah satu helai DNA, tidak digunakan.

Pencegahan

Kajian tentang anomali genetik dalam tubuh manusia bertujuan untuk mencegah pelbagai mutasi. Pencegahan chimerism yang disebabkan oleh faktor semula jadi adalah mustahil. Sejak hari ini tiada kaedah yang boleh diakses dan selamat yang membolehkan pengesanan proses perkembangan embrio dalam rahim ibu.

Tetapi adalah mungkin untuk mencegah chimerism yang disebabkan oleh prosedur selepas pemindahan (pemindahan sumsum tulang, pemindahan organ, pemindahan darah). Kejuruteraan genetik digunakan oleh pasangan yang mempunyai risiko tinggi untuk mempunyai anak dengan patologi genetik. Dalam kes ini, untuk mengelakkan mutasi, sel tambahan ditanam ke dalam embrio, menormalkan set kromosom anak masa depan.

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

Ramalan

Chimerism pada manusia adalah kod genetik yang berbeza dalam satu organisma. Prognosis mutasi sedemikian bergantung kepada punca yang menyebabkannya. Jika ini adalah chimera darah, maka sepanjang hayat seseorang mungkin tidak pernah tahu bahawa dia mempunyai dua set DNA. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kajian khas diperlukan untuk mengesan anomali dan dalam kebanyakan kes gangguan jenis ini tidak mempunyai tanda luaran. Jika chimerization dikaitkan dengan kaedah buatan, maka prognosisnya sukar ditentukan. Oleh itu, semasa pemindahan sumsum tulang, jenis darah pesakit, faktor Rh dan beberapa ciri rupa (warna mata, rambut) yang ada pada penderma mungkin berubah.