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Malattie genetiche cromosomiche

Definizione
Le malattie genetiche sono causate da alterazioni del DNA e si suddividono in cromosomiche quando l’anomalia riguarda il numero o la struttura dei cromosomi (sindrome di Down, sindrome di Turner, ecc.), monogeniche  se vi è un’alterazione in un singolo gene (fibrosi cistica, sindrome dell’X-fragile) o poligeniche multifattoriali dovute all’interazione di più geni alterati con fattori ambientali (malattie cardiovascolari, diabete, ecc.)

Che cos’è un cromosoma?
I lunghissimi filamenti di DNA che si trovano all’interno del nucleo di una cellula e in cui sono scritte le “parole” (codice genetico) che consentono alla cellula di svolgere le proprie funzioni, si attorcigliano su se stessi, come una scala a chiocciola, fino a compattarsi in una struttura, chiamata cromosoma (Fig.1). 

Fig.1 – Struttura di un cromosoma


Fig.1 – Struttura di un cromosoma

Fig.2 – Cromosomi al microscopio


Fig.2 – Cromosomi al microscopio

In ogni cellula della specie umana i cromosomi sono 46 e al microscopio appaiono disposti in maniera casuale. (Fig.2). È possibile, mediante opportuni programmi informatici, ordinarli per forma e dimensione; la disposizione ordinata prende il nome di cariotipo. I 46 cromosomi sono suddivisi in 23 coppie, 22 sono formate da due cromosomi identici, detti autosomi (numerati da 1 a 22), uno di origine paterna e l’altro di origine materna; la 23^ coppia è invece formata dai cromosomi sessuali, sempre uno di origine paterna e l’altro di origine materna, diversi nel maschio (XY) (Fig.3) e identici nella femmina (XX) (Fig.4).

Fig.3 - Cariotipo maschile (46,XY): 22 coppie di autosomi e una coppia di cromosomi sessuali, XY.


Fig.3 - Cariotipo maschile (46,XY): 22 coppie di autosomi e una coppia di cromosomi sessuali, XY.

Fig.4 - Cariotipo femminile (46,XX): 22 coppie di autosomi e una coppia di cromosomi sessuali, XX.


Fig.4 - Cariotipo femminile (46,XX): 22 coppie di autosomi e una coppia di cromosomi sessuali, XX.

A che cosa serve il cariotipo?
Ciascun cromosoma, sottoposto a opportune tecniche di citogenetica, branca della genetica che si occupa dello studio dei cromosomi, assume un particolare aspetto che è dato dalla successione di zone (bande) chiare e scure. La disposizione delle bande è identica tra i due cromosomi di una coppia, ma differente tra cromosomi di coppie diverse (Fig. 3-4). Le bande sono indispensabili per riconoscere i cromosomi. L’analisi del cariotipo (o mappa cromosomica) è utile per individuare la presenza di anomalie dei cromosomi di un individuo; occorre tenere ben presente però che l’esame ha dei limiti per cui alcune anomalie (piccole delezioni, mosaici genetici in bassa percentuale, traslocazioni criptiche) non possono essere identificate. Nel nostro laboratorio si eseguono analisi di citogenetica prenatale e citogenetica postnatale.

Cariotipo molecolare
Grazie alla collaborazione del nostro laboratorio con altri centri è possibile eseguire, mediante la tecnica Array-CGH (Array Comparative Genomic Hybridization), anche il “cariotipo molecolare”, in diagnosi prenatale e postnatale, che, permette un’analisi fine e dettagliata dei cromosomi, evidenziando anomalie (microdelezioni, microduplicazioni, …) che non sono rilevabili con il cariotipo standard.

Come si classificano le malattie cromosomiche?
Nella popolazione vi sono individui (1% dei nati vivi) affetti da patologie genetiche che sono associate ad alterazioni dei cromosomi. Le anomalie cromosomiche sono classificate in: