6 Errori nel processo meiotico

6
Errori nel processo meiotico
I
Come già sappiamo, nella specie umana ci sono 23 cop- ritardati; di solito, coloro che giungono fino alla maturità sono
pie di cromosomi omologhi; nelle cellule somatiche degli uomini sierili. Tutfi questi individui presentano spesso anche anomalie
e delle donne i due cromosomi che fanno parte di ognuna di quecardiache e di altri organi interni.
ste coppie di omologhi, tranne una, hanno un aspetto quasi idenPer individuare cromosomi soprannumerari o malforynati si
tico; questi cromosomi sono chiamati autosomi. La ventitreesima ricorre a un procedimento mediante il quale, come potete vedecoppia, cioè quella dei cromosomi sessuali, fa eccezione; infati:i, re nella scheda
4.2, t:uttl i cromosomi presenti in una clualsiasi
i due cromosomi sessuali sono uguali nelle &mmine, ma sono cellula di un individuo vengono fotografati e ordinati in una rapdiversi nei maschi, nei quali uno dei due cromosomi sessuali è presentazione chiamata cariotipo; le coppie di autosomi sono poi
grande quanto quelli femminili, mentre I'altro è più piccolo.
disposte per grandezza in ordine decrescente e numerate.
I1 cromosoma uguale nel maschio e nella femmina è chiamato
Atualmente non è possibile curare persone affette da anomacromoSoma X, mentre il cromosoma caratteristico delle cellule lie cromosomiche in cluanto il difetto,.presente in uno dei gamemaschili è detto cromosoma Y; questo cromosoma, essendo più ti che hanno generato I'individuo, iguarda anche lo zigote e, fi
piccolo, contiene un numero molto esiguo fi caratteri ereditari conseguenza, tutte le cellule delf individuo che vengono prodotte
lfigura 4.tzl.Il patrimonio genetico femminile viene indicato an- da esso per mitosi.
che con XX e c1uello maschile con Xy.
Alcuni difetti genetici sono causati da anomalie nel numero
Errori numerici nesli autosomi
o nella strutlura degli autosomi oppure dei cromosomi sessuali
e queste anomalie possono dipendere da errori che si verificano
durante i1 processo meiotico. Per esempio, talvolta può accadere La sindrome di Down
che i cromosomi omologhi non si r"p"tirro durante i,anafase del- Una delle più note e frecluenti patologie prodotte da un'anomalia
la prima divisione meiotica, oppure che i due cromatidi riman- degli autosomi è la sindrome di Down; il termine sindronteindica
gano attaccati durante l'anafase della seconda dívisione. euesto un insieme di effetti anomali che si verificano contemporanea-
fenomeno
è
noto come non-disgiunzione.
mente in un individuo.
Nella maggior parte dei casi la sindrome di Down presenta
individui con corpo basso, tozzo e con collo groíso, scarso tono
muscolare, ritardo mentàle che varia da forme lievi a forme oiù
gravi, lingua larga (che è causa di difetti del linguaggio), maggiore sensibilità alle infezioni e, spesso, disfunzioni del cuore e ài altri organi [figura 4.r3A]. Il ritardo mentale viene oggi decisamente
cromosomi. Nella stragrande maggioranza dei casi, però, le ano- ridotto grazie a specifici interventi educativi e di coordinazione
malie cromosomiche di questo tipo sono di tale gravità che il feto motoria mirati alla stimolazione dell'apprendimento; un ruolo
iriene spontaneamente abortito all'inizio della gravidanza.
decisivo sembra avere anche il coinvolgimento affettivo delle perTuttavia, esiste sempre la possibilità che nascano individui con sone che si occupano dello sviluppo dei bambini Down.
rutosomi soprannumerari; in tal caso, essi manifestano spesso.
Una piccola piega della pelle posta nell'angolo intemo dell'occhio
rumerose anomalie. Fatta eccezione per quelli affetti da sindro- vicino alle ghiandole lacrimali conferisce all'ocdrio stesso un aspetto
le di Down, i neonati che presentano gravi malattie genetiche orientale; per cluesto motivo, nel linguaggio popolare la malattia è
rivono di regola solo pochi mesi e sono in genere mentalmente stata definita mongolismo, cioè caratterizzata dalT' oc&io mongolico.
Il termine mongoloide riferito alle persone aflette da sindrome di
Quando nella meiosi si verifica una non-disgiunzione, il risultato è la produzione di gameti con uno o più crómosomi in
eccesso e di altri gameti con uno o più crornosomi in difetto; 1a
fusione di uno di questi gameti con un gamete normale durante
la fecondazione porta a71a formazio.r. di lrrro zigote anomalo e
hrtte le cellule del nuovo individuo avranno un numero errato di
lcromosomi XeY
umani fotografati al
icroscopio elettron ico
a scansione,
m
Down ha talvolta assunto nel linguaggio corrente una connotazione
dispregiativa; perciò è meglio, facendo riferimento ai malati di questa sindrome, u1hzzare esdusivamente il termine <<Down>>.
La sindrome di Down insorge quando un individuo eredita tre
cromosomi zl invece di due; questa anomalia numerica è detta
trisomía zt ffrgura 4.r3 B] e l'individuo c-he ne è affetto presenta un
corredo di 47 cromosomi.
La sindrome di Down ha un'alta frequenza in tutti i gruppi emici; athralmente in italia circa un bambino su 7oo nasce affetto da
questa trisomia: ciò vuol dire, dunque, dre nascono quasi due bambini Down ogni giomo. Oggi vivono nel nostro Paese circa 40 ooo
persone Down e, grazie alle nuove terapie e alle cure a loro dedicàte,
l'aspettativa di vita di queste persone può attualmente superare i 6o
anni, soglia che appariva irraggiungibile fino non molto te.mpo à.
Da parecchio tempo si ritiene che la sindrome di Down causata da non-disgiunzione sia più probabile in bambini nati da
donne non giovani.
Sezione
B5O
Cellula e genetica
Altre sindromi
Altre tuisomie autosomiche negli esseri umani sono la sindrome
di Edwards e la sindrome di Patau. La prima, dovuta a una trisomia della 18" coppia di autosomi, è caraLterizzata da bambini nati
con testa deforme, gravissimo ritardo sia mentale sia fisico e dita
delle mani e dei piedi sowapposte; I'aspettativa di vita è breve: tre
mesi per i maschi e nove mesi per le femmine.
La sindrome di Patau, o trisomia della 13" coppia di autosomi,
viene facilmente diagnosticata in quanto i bambini alla nascita
mostrano una testa particolarmente piccola, orecchie malformate, sordità, palato noh saldato, dita malformate e soprannumerarie e difetti cardiaci. Anche gli individui affetti da questa sindrorire raramente soprawivono per più di pochi mesi.
Gli individui che possiedono, invece, tre crorhosomi X sono
generalmente femmine normali, tendenzialmente alte, ma sono
state individuate anche femmine )OO( con ritardo mentale più o
meno grave e tendenza alla psicosi. Nella maggior parte dei casi
esse hanno cicli mestruali e sono feftili.
Le donne X0 (si legge ics-zero) affette dal1a sindrome di Turner,
dal nome di url endocrinologo che shrdiò tale anomalia a partire
dagli anni'3o, hanno solamente 45 cromosomi: zz coppie di autosomi e un unico cromosoma X; questa sindrome è I'unico caso
conosciuto di individui vitali con un cromosoma in meno. La frequenza di questa condizione fra le femmine naté'vive è di r su
tooo/zooo, ma questa è una delle anomalie cromosomiche più
frequenti riscontrate negli aborti spontanei. Le femmine portatrici
di questa sindrome hanno generalmente statura bassa e presentano una piega cutanea tra il collo e le spalle, non hanno caratteri ses-
Errori numerici nei cromosomi sessuali
I1 processo di non-disgiunzione può produrre anche individui con un numero anomalo di cromosomi sessuali. La sindrome di lCinefelter comporta la presenza nel patrimonio genetico di un cromo-soma sessuale X soprannumerario QOiY) e
colpisce circa un neonato maschio su rooo. Gli individui affetti presentano alla nascita dei testicoli molto piccoli; la crescita,
pur con un diverso grado di ritardo mentale, è normale, ma
alia pubertà non compaiono i caratteri sessuali secondari (voce
dal tono più basso, peli pubici e barba, sviluppo di testicoli e
pene). Alcuni individui condutono vita normale-e sembra che
il rcl" degli uomini che si rivolgono a centri specializzati per
Ia cura della sterilità risultino essere portatori della sindrome
di Klinefelter.
Un'anomalia numerica dei cromosomi sessuali che provoca
difetti fisici più lievi è presente nei maschi XYY, una sindrome
studiata per la prima volta nel ry&. I maschi affetti da questa
patologia hanno 47 cromosomi, cioè un normale assetto maschile più un cromosoma Y, e presentano tutti un'akézza superiore
alla media; la frequenza è, anche in questo caso, di un individuo
affetto ogni circa rooo maschi nati vivi.
suali secondari (come la crescita del seno e 1o sviluppo del bacino)
mestruazioni; generalmente sono sterili.
Nonostante queste anomalie riguardino i cromosomi sessua-
e neanche
li, le sindromi che ne derivano non hanno nulia a che vedere
con l'omosessualità, comportamento che non è considerato una
malaftia, tanto che a partire dal ry93|'Organizzazione Mondiale
della Sanità ha eliminato ogni riferimento a questa condizione da
ogni categoria di patologie.
Per fissare i concetti
a.
Che cosa sono gli autosomil Quali cromosomi
caratterizzano i maschi e le femmine nella soecie
umana?
b.
Che
ios'è ld non-disgiu itzíone
possibili consegueníeì
c.
'
-
e quali sono le sue
Quali anomalie fisiche e ciomdsomiche
caralterizzano le persone affette da sindrome
di Downl
d.
Quali sono le più importanti patologie umane
dovute ad anomalie numeriche dei cromosomi
sessu
al
i
I'
E
$fi-fifi
di-n $
12345
-#,ii-Xl-{til-$$-sfi-$ I(A) Bambina affetta da sindrome di Down. (B) Cariotipo di una
femmina Down con trisomia zr.
6
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*
reditarietà poligenica, ovvero più geni possono collabora re
p'r odo additivo all'espressione di un fenotipo.
E
componenti ereditarie di molti aspetti
;a6otipici non si ereditano come alleli varianti
di un singolo gene. L'ereditarietà poligenica
si osserva quando più geni indipendenti hanno
effetti simili ed additivi su un singolo
c2;rallere. Molti aspetti fenotipici umani, ad
esernpio la statura, la forma del corpo, il
colore della pelle, il colore dei capelli e degli
o cchi, presentano ereditarietà poligenica.
Le
colore della pelle è determinato dalla
quantità e dal tipó ai pigmenti di melaninà
presenti nella pelle. La meianina si presenta in
due forme: la feomelanina, che corrisponde ai'
coion dal giallo al rosso, e la eumelanina che
va dal marrone scuro al nerb. Si pensa che
almeno quattro geni siano coinvoiti nel
n
d,e&rmtnne il colore della pelle, e ogni gene
si presenti sotto forma di numerosi alleli che
tn
della produzione delle melanine. Sembra che
faccia eccezioiìe il carattere "capelli di
colore rosso" dato che nel 1995 è stato
identificato un allele recessivo di gene
responsabile per questo carattere. Mentre di
ogni altro colore dei capelli non è predicibile
l'ereditarietà, per i1 carattere "capelli di colore
rosso" valgono le leggi di Mendel; si osserva
probabilità ll4 di presentarsi nei figli di una
coppia di genitori che non hanno i capelli
rossi ma éntiambi presentano una copia del
i'allele suddetto. Data una coppia di genitori
entrambi con i capelli rossi vi è invece la
certezza che la prole awà capelli rossi. I
capelli rossi sono associati anche ad altre
caratteristiche corporee, in particolare pelle
bianca con preserza di efelidi.
.;perano per dominanza incompleta,
producgndo una grande varieta
della
diîfetenti
di
colori
pel1e.
:ffi*m
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FoEl liîEil
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W:úitP:l
14
ffi
"l/Ònei sapere se da due genítori con gli occlzi
azzurri è possibile che nasca un figlio con gli
occhi custani. È assolutamente intpossibíte o
dipende dai quattro nonni? Il .fenotipo occhio
azzurro è sentpre accotnpagnato da un genotipo
occhio azzurro? Elisabetta R." (dal sito Ulisse,
^t/.tS1 Triste).
I
"r2|rslw'r#'R
Anche il colore dei capelli è detenninato da
piu di un gene che regola quantità e qualità
colore degli occhi
è una caratteristica
ereditaria, ma può essere influenzata anche da
fattori che non sono genetici. Il colore degli
occhi infatti può subire leggere variazioni nel
corso deli'esistenza legate a cambiarnenti
wffi
ormonali nel corpo, in particolare durante
periodi quali la prima infanzia,la pubertà, la
maternità o in seguito ad alcuni traumi. Nei
bambini il colore si stabili,"za in genere
attomo a un anno di età, anche se in alcuni
casi può continuare a rnodificarsi fino ai tre
anni di età. Si stima che i fattori genetici
influiscano in misura dell'80% nel
determinare il colore, gyazie a 3 geni
posizionati in 3 diversi
loci.
uno di questi tre geni codifica per la proteina
P, che potrebbe avere Ia fitn^;nne ai re*olarc
la produzione del1e melanine, principali (ma
non unici) responsabili del colore degli occhi.
11 gene P presenta alto polimorfismo, owero
sono numerosi
i
suoi aIleli, e queste vanazíoni
normale
degli occhi nelle
sono probabiimente associate alla
variabilità del colore
persone.
Gli occhi neri sono dotati di una grande
Per lungo tempo si è pensato che
il
colore blu
potesse essere trasmesso con un'ereditarietà
recessiva, mentre il colore scuro con
un'ereditarietà dominante. Di conseguenza, i
soggetti con gli occhi blu dovevano essere
omozigoti per questo carattere
e,
si
pensava non potessero
trasmettere il carattere occhi scuri ai loro figli.
Ma dato che I'ereditarietà del colore degli
occhi è piu complessa, di natura poligenica, U #$$,ij
'qfti$î
uoco probabile che, in base alle conoscenze
fino.u acquisite, si possa determinare con
u*rtt; tt "rtot, -rttt tcchi dei fieti in base
al colore dei eenitoj. Nel 2% delù famielie
con senitori eltrambi con eli occhi azzuJ si
verosimilmente,
orr.luno fisli
con occhi sJuri.
L'
eterocromia dell'iride è la condizione
oculare che si ha quando uno dei due iridi ha
un colore diverso dall'aitro o quando una parte
delf iride ha un colore diverso dal rimanente.
È ii risultato di un relativo eccesso o
marLcanzadi pigmenio melanina nell'iride o in
un suo settore. Le cause possono essere di
tipo genetico ereditabile, o connesse ailo
,.rilt'r"oo e non del tutto conosciute. alcune
irrfine sono comesse a diverse patorogie.
o
castani contengono una quantità di
eumelanina sempre elevata ma inferiorer
rispetto ai neri; il malTone è' il colore. .
dgmina-qtg nella specie umana e in molte aree
del aondo è-pressoché I'unico colore pr.esente
;;
l;iX ì"ìf. persone presenta
neli'iride' Gli occhi chiari rappresentano le
eterocromia. L'eterocromia femminile può
colorazioni piu
al mgndo-, gs-$elrdo in
anche essere legatà all'inattivazione del
.ia19
maggtr'orcnza rispetto agli occhi scuri
cromosoma x , ,.sponsabile delra pezzatura
solamente in Europa centro-settentrionale ed
der pero in arcuni esemplari femmina di eatto.
orientale .
Gli individui che possiedono
quantità di eumelanina' Gli occhi marroni
occhi chiari sono'più esposti ai danni causati
dai raggi ultravioletti rispetto ad individui con
occhi di coiore scuro. Gli occhi verdi sono il
prodotto di una scarsa quantità di eumelanina
e probabile interazione con la feomelanina.
Gli occhi blu o azzurri o grigi sono dovuti
sia ad una ridotta quantità di eumelanina, sia
alla densità di alcune proteine contenute nella
parte interna dell'iride, 1o stroma. Gli occhi
rossi sono dovuti ad una mancanza di
eumelanina, che porta a rendere visibile la
retina e i vasi sanzuisri deil'occhio.
Sistema ABO nei gruppi sanguigni umani.
Gruppo A
Gruppo
B
Gruppo AB
Gruppo 0
Tipi di
GLOBULI
ROSSI
\il,
Anticorpi
presenrl
Antigeni
presenti
-í
\/
\./
zr\lr
\\- \\-\// | -i/
)\1rz!
l-11-7-
-\// \-
/ \\I
|
I
Anti-B
Anti-A
o
a
oa
A
B
AeB
Nessu no
Anti-A e Anti-B
Nessuno
Nef sistema AB0 (da leggersi A-B-zero) esistono quattro diversi gruppi sanguigni.
. Il gruppo 0 non possiede
.
o
.
alcun antigene sulla membrana dei globuli rossi; mentre il plasma
sanguigno possiede ambedue le agglutinine.
Il gruppo A ha sui globuli rossi la presenza dell'antigene A, mentre nel plasma si riscontra la
presenza dell'agglutin ina ant i-B
Il gruppo B invece è caratterizzato dalla presenza dell'antigene B sui globuli rossi e dalla presenza
dell'agglutin ina ant i-A nel plasma.
Il gruppo AB presenta entrambi gli antigeni sui globuli rossi, ma nessuna agglutinina nel plasnra.
06,f,lAT0Rl
RICEVENTI
{} Rh-
0 Rh*
A RhA Rh+
B RhE Rh*
AE RhAB Rh+
0 Rh- 0 Rh+ A
Rh- A Rh+ E Rh- B Rh+
.f x x x x
,f ,{ x x x
.f x .l T x
.l .l "l .f x
.f x x x ,l
.f ,r x x .{
.{
.f
x
.{
AB
Rh-
AB
Rh*
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
./
x
x ,f x
x
x
x
x
x
x {
I .l .f .f .f .f
./
distribuzione dei gruppi nella popolazione varia a seconda delle diverse zone del mondo. Ad
esempio nei nativisudamericanisi riscontrailLOO% disangue con ilgruppo 0. Per quanto riguarda
I'Europa e Nordamerica dominano rispettivamente igruppiA e 0, mentre nell'Asia centrale è molto
abbondante ilgruppo B. Perquanto riguarda l'ltalia siattesta attorno al4O% dipersone con il
gruppo 0,,36% con il grupp o A, 77%o con il grupp o B e7% con il gruppo AB.
La
Malattie genetiche umane
legate al sesso
I
Tîa Í geni umani che sono portatori di caratteri legati al
sesso
vi e, per esempio, il gene responsabile della presen-a dei
peii sui lobi delle orecchie; esso si trova sul cromosoma y ed è
assente sul cromosoma X, per cui solo i maschi possono mani_
festare questo carattere. Nella specie umana, tuttavia, è più facile
che si verifichi la situazione opposta, ossia che alcuni geni sia_
no presenti sul cromosoma X e assenti sul cromosoma y, poiché
quest'ultimo è più piccolo e porta un nurnero molto minore di
informazioni genetiche rispetto al cromosoma X.
L'ereditarietà dei caratteri recessivi legati al cromosoma X è
un tipo di ereditarietà particolarmente studiata in relazione ad.
alcune malattie dell'uomo come il daltonismo e I'emofilia; a differcnza della modalità di trasmissione dei caratteri vatida per glí
autosomi, si può notare che:
r. le femràine eterozigoti, dette portaticí
sane, sono fenotipicamente normali in quanto la presenza nelle loro cellule dell,allele sano, posto su uno dei due cromosomi X, permette al loro
organismo di svolgere normalmente le proprie funzioni; i
maschi eterozigoti invece manifestano nel fenotipo la malattia
perché, essendo il cromosoma y privo dell,allelé per quel carattere, essi ne possiedono di fatto uno solo;
@
@
I
I
femmina
ponalnce
maschio
malato
I
I
T-----:---i
merosr
I
I
I
t*ùl
/:'"",*:iJ"
*
,/::""m:in:,
il daftonismo
/
cromosoma Y
I
I
spermatozot
2. una donna può manifestare la malattia solo nella forma omo_
zigote recessiva [figura 5.r8], condizione possibile nel caso in
cui essa erediti un cromosoma x portatore del gene recessivo
sia dalla madre sia dal padre.
lldaltonismo
il daltonismo consiste nell'incapacità di percepire in modo corret-
to alcuni colori fondamentali, come il rosso e il verde
[figura 5.r 9].
I geni che contollano la sensibilità alla luce rossa e verde sono en_
trambi posti sul cromosoma X. Se una persona di sesso maschile
ha un gene difettoso per il colore verde, ègh non potrà distinguere
il colore verde dal rosso; allo stesso modo, un difetto del gen-e per
il rosso fa apparire il colore rosso come verde. Le femmine eterozigoti hanno una visione normale, mentre quelle omozigoti recessive per il daitonismo, avendo entambi i cromosomi f portatori
di alieli difettosi, non distinguono il rosso dal verde.
L'emofilia
Un altro esempio di ereditarietà legata al sesso è quello dell,emo_
fllia, che comprende un gruppo di malattie in crri il sang-ue non
coaguia normalmente. La coagulazione del sangue awieni grazie
a un impodante gruppo di proteine, di cui fa parte Ia proteina
nota come Fattore VIII; se iJ gene per questa proteina è difettoso, vi possono essere problemi di coagulazione. per gli individui
affetd da questo tipo di emofllia, anche le ferite più superficiali
comportano ii rischio di morte per emorragia, Oggl è disponibile
un tipo di Fattore VIII, sintetizzato grazie alle tecniche delf ingegneria genetica, che può essere somministrato agli individui
maìati per ridurre gli effetti negativi della malattia.
' Come per il daltonismo, anche le femmine eterozisoti
non
manifestano alcun problema, ma possono trasmettere htal"ttia
ai figli maschi. Nelle figlie femmine eterozigoti i'allele sano è dominante e quindi la coagrrlazione del sangue è normale. L,emo-
filia ha affiitto alcune famiglie reali europee fin dal XIX
secolo;
la regina Vittoria fu probabilmente la portatrice sana che diffuse
l'emofilia tra le famiglie reali europee [figura 5.zo].
ffi
qrrarrto di Punnett che illustra la modalità con cui una donna,
ereditando sia dalla madre sia dal padre il cromosoma X
difettoso, manifesta la malania in quanto è omozigote per quel
carattere.
.L
Nella fotografia dí famiglia la regina Vittoria d'lnghilterra compaie
in basso col bastone in mano; sua nipote Alessandra, alla sinistra
della regina con il boa al collo, sposò Nicola (che siede
leì), I'ultimo zar di Russia- ll principe Afaxis, unico figlio "..rnto
maschio
dello zar Nicola ll e di Alessandra, ereditò I'emofilia dalla madre.
"
:ìr
I
I
!
i
La distrofia rnuscclare di Ducnerrne
h4
maschjle in quanto
è assai
difficile trovare femmine omozigoti: la
Malattie autosomiche causate da un allele recessivo
Tutte le malattie recessive portate dagLi autosomí (ossia, tutti i cromosomi ùanne quelli sessuali) si manifestano solo se sono presenti nel genotipo in forma omozigote; gli indirrdui eterozigod
per il relativo gene sono di solito privi di sintomi.
generazione del tessuto muscolare; alte sbategie di ricerca hanno l'obiefivo di controllare l'efficacia di farmaci contenenti una
proteina, 7'utroi'na, che potrebbe compensare in clualdre modo
l'assenza di distrofina lfigura 5-zr].
I
'
j
La sindrome ciell'X fragile
Dopo la sindrome di Down, La sjadrome dell'X fragile è ia causa più frequente di ritardo menta1e nei masdri. iI nome deriva
daLi'osservazione del cariotipo: i:: metafase mitotica, ii qomosoma X sembra avere una stozzatura (zona fragile) a Iivello del
braccio lr:ngo dei cromosoma lfigura 5.zzl. La sindrome deil'X fra-
-*, La Orstrona
H
di Duchenne
PorreoDe un
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v!rr!!a<<ere
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tcraa a opaira
E
Al momenlo
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i
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allo studio su
modelli animali,
come cuesto
:
(uPu -g^g^
-i
malattia.
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.".
Le leggi deila genetica valgono per le piarrte di pÍseilo
quanto, owiamente, per gh alú organismi, esseri umati compresi; vedi2rno ora alsune del1e più ìmportanti mal.attie umane
che vensono ereditate in base al-le leesi mendeliane.
gravità della malafia è ta-ie da impedire in genere ai maschi malati di avere figli e quindi di tasmettere alle fighe il cromosoma
X con l'alìele malato.
Nei dicembre del l9B7 Louis Kunkei ha identificato e isolato
nna proteina, chiamata d.ístrofna, che è difettosa (o addirittrrra
assente) nei pazienti colpiti da disuofia muscolare. Alcune ta
le ricerche più recenti su questa malatLia prevedono I'impianto
di pa;ticolari cellule, Ie cell.ule rtamínalL che promuovono la ri-
:
|
Mlalatíle gefreiÉcne unî----ane
l-a distrofia rnuscolare di Duchenne è, fra le varie forme di distrofia, una rna-lattia particolarmente grave, in quanto Provoca un
grave mal-firnzÍonamento dei muscoli volontari; le persone dle
i. rotto affèfce vanno inconto a una A.ebolezza progressiva che
i:rfine le costringe sulla sedia a rotel-le. Questo tipo di distrofia,
che ha un'incidenza di un bambino malato su i5oo circa, colpisce i maschj a partire àu zl5 Lnni. l^a malatia è prevalentemente
r^l^
Fenilchetonuria (PKU)
Una dele maiattie erefitarie piìr studiate, c}:e si comporta come
un carattere mendeliano recessívo, è la feniichetonuria, o PI(U.
Agli individui afretti da PKU manca un enzima indíspensabiJe
per la demolizione dell'amminoactào fenilalanina- Quando questo enzima è assente o difettoso,la fenilalanina si accumula nella
corrente sanguigna e nell'urìna e può provocare un danno nelle
cellule del sisterna newoso degli embrioni e dei neonati; le-eoiil
seguenza è un grave ritardo mentaLe. Circa r neonato su ro ooo
è omozigote per questo allele, che è più comune tra gli iadividui
originari dell'Europa setlentionale.
In Italia rjene effeth:ato il test di routine per scopùe, ta i
neonati, evenhra-Li omozigoti PKU. GIi individui colpiti da questa
malafia genetica devono sottoporsi a irna dieta molto rigorosa a
basso contenuto di fenilalanina per tufca la vita; questa dieta permette agli omozigoti PKU di crescere normalnente poiché prevede quantità di feniialanina sufficienti a soddisfare le esigenze
alimentari, ma non tali da produrre accumuli tossici. Oggi, molti
cibi e bevande con dolcficanti artíficiali recarlo la scritta ..Contiene una fonte dj fenjlalaaina", iadicazione di vitale importanza
per le persone afíette da questa malattia.
Di recente è stato allestito un test biochimico che, abbinato
all'amniocentesi, permette di identificare la PKU nel feto in via
di sviluppo. In questi casi ia futura madre viene sottoposta a una
dìeta povera fi fenilalarrina per i restanti mesi dj gravid:.za; in
tal modo è possibile proteggere il suo bambino dagli effetti precoci delia PKU.
_î
=
grìe colpisce rn forna legeera anche r/3 deile femmine eterozigoti
e, percio, è da considerarsj una forrna parzialmenie dominante.
ltiavrsn1c
fa'r'ismo, un'altra malattra legata al cromosoma X, è dovrrto alla carenza congenita di un enzima normalmente presente
11
nei globuli rossi. Questa carenza ut genere non crea parricolari
problerni, ma. quando un indrviduo affeno ingensce determrnatr aliment vepeialt. rn oarrirol:'e
r__ "_-_*'_ le feve fresrl^e ornr:re a]cuni
farmaci, come i sulfamidici o l'acido salicilico, che inibiscono l'attir'ítà dell'enzima carente, questa mancanza diventa così gravg i2
gerlerar,e un'improrwisa distrrzione dei globuli rossi (enolisi) e,
quindi,'ia comparsa di una forte anernia o anche di conseg-uenze
più gravi.
11 favismo è particolarmente diffuso in Africa, ma anche nel
bacino mediterraneo dove. in alcune zone come 1a Grecia o la
Sardegna. può avere una frequenza molto alta (fino al 3o% degli
individuiì.
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l.ro-oso*i di un soggetto effetto dalla sindrome dell'Xfragile. ll
cromosoma X (in viola) ha una strozzatura che lo rende soggefto
a romDersl.
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Morbo di Tay-Sachs
Un'alt-a malattia neu.rologica dee si presenta solta:rto negLi individui
omozigoti per un allele recessivo è il morbo di Tay-Sachs. Come nel
caso della PKU, gLi sme?igoti per il morbo di Tay-Sacls appaiono
norm:li a-lla nascita e per i primi mesi di vita. Tuttavia, a circa otto
mesi compaíono i primí sintomi dj urn forte apatia, cui segue, entro
il prímo aruro di vita, una forma di ceciù. I bambini colpiti da questa
malattia riescono a soprawivere jn genere solo per alcuni anrri.
Anche nell'organismo di questi bambini non viene prodotto
un determinato enzima, per cui le loro celIule cerebrali si riempiono di certe sostanze lipidiche, si gonlano e muoiono- Non è
ancora disponibile alcuna terapia per il morbo di Tay-Sachs.
Mente in r.rna popolazione generica il morbo di Tay-Sachs è piuttosto raro (r su Sooooo nati), la sua íncidenza è moito alta (r su
36oc iiall tra slj eb:ei ongi:ear dell'Ei;oia ore-:lale e cei:ale. che
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Da Mendel alle nuove scoperte di
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comÌca Mimre lr/athy
affetta da nanismo acondroplastico
Anemia falciforme e anemia mediterranea
npr lp nprco'ìp aîfet1e àa fibrosi ciAitre forme patologiche gravi causate da un allele recessivo aìio i
stica ditenm piu dr-{ficiìe respirare.
stato omozigote sono l'anemÍa faiciforme e l'anemia mediterra- $
L'unica terapia è quelÌa di sirrotare
nea. L'anemia falciforme è provocata da globuli rossj a forma di {
neiorlicrmenie
'- ì noLmoni
r"*--' in vari
falce contenenti un'emoglobina anomala (vedi scheda r.r); tale j
con specifiche
per
esempio
modi,
anomaLia è causata da-lla sostituzione di un amminoacido con ua È
pompe oppure tLmite ìnrerventi
altlo nella struttrrra proteica pnmaria.
É
chin rgrci.
La presenza di questi globuli rossi di forma particolare rende
difficoltosa la circolazione e provoca ocdusioni nei vasi sangui- Albinismo
gru; di conseguenza, si manifestano diversi sintorni qua_li debo- L'albinismo, ossia l'assenza di pigmento nelle cellule della pelle, dei
Lezza, anemia, dolorÍ e febbre, calo delle funzioni mentali, para- capelli e degli occhi, è provocato dalì'incapacità di prodr.ure un piglisi, reumatismi, insufficienza renale e danni a gran parte degli mento scl-iro driamato melanína. Le persone afrette da questa majatorgani interni. Questo tipo di anemia ha r:n'alta incidenza (r su tia harno la pelle estemamente pallida e ipersensibiìe ai raggi solari, i capelLi biandri e occhi privi di pigmento, spesso con difefti visivi
4oo nati) in particolare tr.a gli afro-americani.
L'anernia mediterranea, nota alche come talasseynia, è molto dif- [figura 5.9]. L'albinismo, c]ie si può manifestare sotto diverse forme,
fusa tra i vari gruppi etrici presenti nell'area mediterralea; in lt:_lia è moito djftrso nel regno an-imale ma abbastanza raro nell'uomo ed
le zone di maggiore diffruione sono il delta del po, la Sardegna e Ia è tasmesso come carattere recessivo poftato dagli autosomi.
Sicilía, con r:n'incidenza ta tJ 9 eút4% deila popolazione. L'anemia
mediterranea è di solito asintomatica nella forma eterozigote, mense si manifesta nella forma omozigote recessiva; i sintorrri compaiono a cúca 6 mesi di vita con pallore, febbre, debolezza e ritardo nello
sviluppo osseo. la talassemia è causata da globuli rossi microcitici
(molto piccoli) d:e non sono in grado di sintetizzare emoglobina;
per questo motivo la malattia è molto grave e, se non si interviene
con tasfi.rsioni conti.nue, è incompatibile con 1a vita.
malafie determinate da alleli dominanti sono piutlosto rare sia
perdré, essendo ì.n genere molto gravi, gli individui colpiii di solito
muoiono prima di riprodursi sia perdré tali malalcie si manifestano alùe negli iadividui eterozigo[ e sono perciò g1à osservabili
nei gerutori (le malafie recessive, invece, possono comparire nei
figii omozigoti, ma non manifestarsi nei genitori eterozigoti).
Fibrosi cistica
Corea di Huntington
La fibrosi cistica è una malattia genetica molto comune sopratfutto
h'a gli individui di discendenza europea (r su zooo natii e colpisce le cellu-l.e specializzate neì.la produzione di muco; a causa del
Forse la malaftia ereditaria più nota provocata da un allele dominante è ja corea di Huntington, i:na malattia progressiva che porta
alla disìruzione deile cellule cerebrali e a.lla morte dell'individuo
dopo circa io-zo anni dalla comparsa dei primi sintomi. Come
si può facìJ:nente calcolare, ogni bambino che abbia un genitore
affetto da questa malattiahatJ 5o/" di probabilità di ereditarla. A
differenza di altue malattie provocate da alleli dominanti, i prirni
sintomi compaiono generalmente dopo i 3o anni dj età, quando
gran parte <iegli individui malati ha gà aruto figli e può avere, in
questo modo, già trasmesso la malattia.
quantitativo eccessivo di muco denso che finisce nei polmoni,
Malaitie autosomiche causate da un allele dominante
Le
N
anismo acondroplastico
11
nanismo acondroplastico è l'anomalia più comune causata da
un allele dorninante; gli índividui affetti sono di statwa molto
bassa, mostrano un viso carafcerizzato da una fronte sporgente
e da un appiattimento del ponte nasale, e hanno arti particolarmente corti c-ire rendono disarmonjco i1 corpo [figura 5.ro]. Se un
individuo è eterozigote per questo carattere, pur essendo fenotipicamente nano, ha tI 5o?'" di probabilità di avere figli sani.
Per
ffi
fissare i concetti
a.
Perche una malattia recessiva ouò non essere
manifesta nei genitori?
albinismo: (A)
b.
Che differenza c'è tra anemia mediterranea
un cervo, (B) un
canguro e (Q una
c.
rsempidi
Persona.
Ceiis Feiir,'5n!tter:icak:
86Z
e
anemia falciforme?
Descrivi alcune patologìe portate da un allele
domin
l
:e- l:- f
celjula e genetica
a
nte.