Down-Syndrom -Studie zeigt Hinweise auf Genetik angeborener Herzfehler

Down-Syndrom ist die häufigste Chromosomenstörung bei Menschen , denen eine dritte Kopie des gesamten oder eines Teils des Chromosoms 21. Zusätzlich zu geistiger Behinderung , Menschen mit Down -Syndrom haben ein hohes Risiko, angeborenen Herzfehlern . Allerdings sind nicht alle Menschen mit Down-Syndrom haben sie - etwa die Hälfte haben strukturell normalen Herzen .


Das Risiko von AVSD ist bei Kindern mit Down-Syndrom höher. Eine atrioventrikuläre Septum-Defekt ( AVSD ) bedeutet, dass der zentrale Bereich des Herzens trennt die Atrien von den Ventrikeln nicht richtig zu bilden.
Bildquelle : National Center auf Geburtsschäden und Entwicklungsstörungen

Genetiker haben über die Ursachen von angeborenen Herzfehlern durch das Studium der Menschen mit Down-Syndrom zu lernen ist. Das hohe Risiko für angeborene Herzfehler in dieser Gruppe stellt ein Werkzeug , um Veränderungen in Genen , auf und neben dem Chromosom 21 , die in abnormen Herzentwicklungbeteiligt sind, zu identifizieren.

Forscher an der Emory University School of Medicine, mit Kollegen an der Johns Hopkins University , Oregon Health Science University und University of Pittsburgh , Bericht Ergebnisse der größte genetische Studie von angeborenen Herzfehlern bei Menschen mit Down-Syndrom in der Zeitschrift Genetics in Medicine.

Das Team fand heraus , dass Kinder mit angeborenen Herzfehlern im Rahmen des Down-Syndroms , waren eher selten, große genetische Deletionen haben . Diese Streichungen eher Gene, die Zilien beeinflussen , Zellstrukturen , die für Signalisierung und Strukturierung der Embryonalentwicklung sind einzubeziehen.

Diese neuen Erkenntnisse , zusammen mit anderen neueren Studien legen nahe, dass das Risiko für angeborene Herzfehler in Down-Syndrom kann von mehreren Genen und Umweltfaktoren sind , zusätzlich zu den erheblichen Risiko von zusätzlichen Chromosom 21 .

" In Down-Syndrom , gibt es eine 50 -fache Steigerung der Gefahr für Herzfehler , die enormen ist ", sagt Senior-Autor Michael Zwick , PhD, Associate Professor für Humangenetik und Pädiatrie an der Emory . "Studieren angeborener Herzfehler in der " gefährdet " Down-Syndrom Bevölkerung machen es möglich, Gene, die das Risiko von Herzfehlern bei allen Kindern auswirken , einschließlich solcher mit typischen Chromosomenzahl zu offenbaren. "

" Das Verständnis der Entstehung von Herzerkrankungenbei Menschen mit Down-Syndrom können Aspekte der Biologie , die eine bessere Personalisierung der Gesundheitsversorgung ermöglichen würde , da genetische Veränderungen , die das Herz auswirken können auch andere Organe wie die Lunge oder Darm beeinflussen zu offenbaren ", sagt Zwick .

"Unsere Partnerschaft mit Familien , die ein Kind mit Down-Syndrom und unsere Investition in einem umfassenden klinischen Studiendaten und Biobanken haben weiterhin Mittel zur Verfügung , nicht nur Herzfehler zu untersuchen, sondern auch andere nach unten - Syndrom Erkrankungen wie kognitive Funktion , Leukämie und Demenz ", Sagt Co-Autor Stephanie Sherman, PhD, Professor für Humangenetik an der Emory University School of Medicine.

Sherman sagt die Studie war eine Gemeinschaftsarbeit mit Teilnehmern mit Down-Syndrom , ihre Familien und Beurteilung Standorten in den Vereinigten Staaten, einschließlich der oben zusammen mit Kennedy Krieger Institute , Kinder National Medical Center und Ohio Nationwide Kinderkrankenhaus erwähnt.

Der erste Autor war Emory Postdoc Dhanya Ramachandran , PhD, die Zusammenarbeit mit Zwick . Emory Co-Autoren enthalten Dozenten Lori Bean , PhD, Tracie Rosser , PhD und David Cutler , PhD, in der Abteilung für Humangenetik und Jennifer Mulle , PhD , Assistant Professor für Epidemiologie in der Rollins School of Public Health . Ken Dooley , MD, Associate Professor für Pädiatrie an der Emory und Kinderkardiologen in Kinderhealthcarevon Atlanta, überprüft medizinische Aufzeichnungen und machte endgültige Diagnosen für alle Studienteilnehmer .

Die Studie umfasste 452 Personen mit Down-Syndrom. 210 hatten kompletten AV- Septumdefekt ( AVSDs ) , einen schweren Herzfehler , die bei Menschen mit Down-Syndrom (ca. 20 Prozent) relativ häufig ist . Die verbleibende 242 hatte strukturell normalen Herzen . Die Emory Team verwendete Mikroarrays hoher Dichte , um mehr als 900.000 Standorten in das menschliche Genom zu untersuchen , um strukturelle Veränderung , einschließlich Deletionen oder Duplikationen von DNA zu erkennen.

Eine atrioventrikuläre Septum-Defekt bedeutet, daß der zentrale Bereich des Herzens trennt die Atrien von den Ventrikeln nicht richtig zu bilden. Solche Defekte erhöhen die Belastung des Herzens und eine komplette AVSD führt zu Herzinsuffizienz : Flüssigkeitsansammlung in den Lungen und Atembeschwerden , Operationen im ersten Jahr des Lebens erfordern.

Das Team der Ergebnisse in den Beweis für eine Verbindung zwischen AVSDs und Zilien . Ziliopathien sind eine Klasse von genetischen Erkrankungen , die Niere, Auge und neurologische Entwicklungsstörungen gehören . Die Zellen in den Atemwegen haben Mobil Zilien , die Sweep Schleim und Schmutz aus der Lunge , aber fast jeder Zelle des Körpers eine primäre ( sensorischen ) cilium hat .

"Die Feststellung , dass Gene ciliome kann bei Kindern mit Down-Syndrom und AVSD gestört können Unterschiede in der Lebenszeit - Pflege für diese Personen anzugeben ", sagt Zwick . "Das ist ein Ergebnis, das suggestive Replikation in einer größeren Gruppe braucht . "

Um zu bestätigen und zu stärken , die Ergebnisse , Zwick und sein Team derzeit die Durchführung einer unabhängigen Studie von Menschen mit Down-Syndrom, mit ganzen Genom-Sequenzierung , um weitere Abgrenzung Veränderungen in Genen, die Herzentwicklung bei Kindern stören .