Trisomie 21 - Ursachen und Formen

In diesem Text verwenden wir den Begriff "Trisomie 21" statt "Down-Syndrom", da er den genetischen Hintergrund beleuchtet und deshalb eher von all jenen verwendet wird, die einen biologischen Bezug zum Thema suchen.

Trisomie 21 zählt nicht zu den Erbkrankheiten im engeren Sinn.

Die Ursache für eine Trisomie 21 liegt bei 95 % der Fälle in einer unüblich verlaufenden Zellteilung. Wodurch diese verursacht wird, ist nicht bekannt. Es wird vermutet, dass generell Schädigungen von Keimzellen durch äußere Einflüsse wie Strahlungen und der natürliche Vorgang des Alterns, die Fehlerhäufigkeit während der Zellteilung steigern. (Quelle: Wikipedia)

Menschen ohne Trisomie 21:

Karyotyp: 46,XX bzw. 46,XY (Mädchen bzw. Burschen)
Alle Körperzellen haben 46 Chromosomen, also 23 Chromosomen-Paare. Keimzellen (= Ei- und Samenzelle) haben nur 23 Chromosomen, da jedes Paar und somit der Chromosomensatz der Körperzelle geteilt wird.

Menschen mit Trisomie 21:

Aus genetischer Sicht unterscheidet man 4 Formen von Trisomien:

  • die freie Trisomie 21
  • die Mosaik-Trisomie 21
  • die Translokations-Trisomie 21
  • die Partielle Trisomie 21

Freie Trisomie 21

in 95 % der Fälle von Trisomie 21
Karyotyp  47,XX+21  bzw.  47,XY+21
nicht erblich bei unauffälligem Chromosomensatz beider Elternteile

Bei der Freien Trisomie ist das 21. Chromosom in allen Körperzellen komplett dreifach vorhanden. Das Zusatzchromosom "schwebt frei herum" (daher der Name) und ist nicht mit anderen verbunden.

Entstehung der Freien Trisomie 21: Bei der Entstehung der Keimzellen, wenn sich Chromosomenpaare trennen, kommt es zu einem Fehler: das Chromosomenpaar der Nummer 21 wird nicht geteilt, sodass die Keimzelle 24 statt 23 Chromosomen hat. Wenn diese Zelle mit einer zweiten Keimzelle mit normaler Chromosomenanzahl verschmilzt, hat die neue Zelle 47 Chromosomen und das 21. Chromosom ist nun drei- statt zweimal vorhanden.

Es ist möglich, dass eine Freie Trisomie 21 diagnostiziert wird, obwohl eigentlich eine Mosaik-Trisomie 21 (s. u.) vorliegt, wenn die Zellproben zufällig nur Zellen mit 47 Chromosomen enthalten. Deshalb geht man in der Wissenschaft davon aus, dass tatsächlich nur 70 % der Menschen mit Down-Syndrom die Freie Trisomie 21 haben.
(Quelle: Wikipedia)

Mosaik-Trisomie 21

in 1-2 % der Fälle von Trisomie 21
Karyotyp: 46,XX/47,XX+21 bzw. 46,XY/47,XY+21
nicht erblich bei unauffälligem Chromosomensatz beider Elternteile

Bei der Mosaik-Trisomie gibt es neben Körperzellen mit 46 auch solche mit 47 Chromosomen, es existieren zwei Zelllinien nebeneinander.

Entstehung: Das Nichtauseinandergehen (= Nondisjunktion) der Chromosomen findet erst nach der ersten Zellteilung einer befruchteten Eizelle statt.

Man geht davon aus, dass abhängig vom Anteil der Zellen mit 47 Chromosomen,  sich die als typisch geltenden Merkmale und Verhaltensweisen schwächer bzw. stärker ausprägen. Dies ist allerdings nicht zu verallgemeinern, sondern stets im Einzelfall zu betrachten.

(englischsprachige Homepage über Mosaik: >> http://www.mosaicdownsyndrome.com/)

Translokations-Trisomie 21

in 3-4 % der Fälle
Karyotyp: z.B. 46,XX,t(21;14) bzw. 46,XY,t(21;14)
in 30 % der Fälle erblich bedingt

Das gesamte Chromosom der Nummer 21 ist verdreifacht, das Zusatzchromosom hat sich allerdings mit einem anderen Chromosom verbunden (oft mit einem der Nummer 13, 14, 15, 21 oder 22).

Ein Elternteil hat eine "Balancierte Translokation eines 21. Chromosoms", d.h. er hat nur zwei Chromosomen 21, eines davon hat sich an ein anderes Chromosom geheftet. Wenn das falsch angeordnete Chromosom bei der Zellteilung mit in die neue Zelle gerät, hat das entstehende Kind eine Translokations-Trisomie 21. (Wahrscheinlichkeit dafür: 25 %, Ausnahme: das Chromosom hat sich an das 21. Chromosom angeheftet, dann ist die Wahrscheinlichkeit 100%)

(mehr zum Thema Translokationstrisomie mit Grafik zum Erbgang: >> Roche-Medizin-Lexikon)

Partielle (= teilweise) Trisomie 21

Äußerst selten, weltweit nur einige 100 Fälle
Karyotyp: z.B. 46,XXder(21)(q23.2;q22.11) bzw. 46,XYder(21)(q23.2;q22.11))

Ein Teil eines Chromosoms 21 ist verdoppelt, wodurch dieses Chromosom etwas länger ist und die Erbinformation in diesem Abschnitt dreifach vorhanden ist.