Uno dei lettori dell’articolo “Chi è donna?” era molto stupito dalla frequenza delle anomalie dei cromosomi sessuali: mi è sembrato un tema interessante da approfondire e su cui regalarvi una pillola di scienze.
I cromosomi sessuali
Un cromosoma è costituito da un filamento di DNA, che contiene migliaia di geni. Un gene è il pezzo di DNA che codifica la sequenza di amminoacidi di una determinata proteina. Il nucleo di ogni cellula umana normale contiene 23 coppie di cromosomi, per un totale di 46. Ognuno dei 23 cromosomi è identificato con un numero, e ogni coppia è composta da due cromosomi con lo stesso numero, uno della madre e uno del padre, detto omologhi. La 23a coppia è costituita dai cromosomi sessuali, X e Y.
Le femmine hanno due cromosomi X, uno dalla madre e uno dal padre, mentre nei maschi il cromosoma Y proviene sempre dal padre. Infatti spermatozoi e cellule uovo hanno solo i 23 cromosomi singoli. Pensare che per secoli è stata attribuita alla madre la responsabilità del sesso dei figli, e la mancanza del tanto desiderato figlio maschio usata come scusa per divorzi eccellenti!
L’importanza di avere 2 cromosomi X
Il cromosoma X è uno dei cromosomi più insoliti nei mammiferi, perché è presente in numero diverso nei maschi e nelle femmine. Abbiamo visto che le femmine hanno due cromosomi X, uno proveniente dalla madre e uno dal padre: i loro tessuti sono quindi mosaici di cellule che mostrano gli effetti dei geni X materni o paterni. Questo fenomeno, detto mosaicismo, ovviamente non si verifica nei tessuti XY.
Il mosaicismo è protettivo contro le malattie, a vantaggio delle donne: infatti se una mutazione X deleteria viene ereditata dalla madre, tale mutazione è espressa in tutte le cellule degli individui XY, ma solo in circa la metà delle cellule di quelli XX. Quindi lo squilibrio sessuale nel numero di cromosomi X ha effetti inaspettatamente ampi, inclusa la suscettibilità alle malattie.
Per alcuni geni, avere una o due copie non fa molta differenza, quindi gli individui con una singola copia del gene hanno più o meno lo stesso fenotipo (l’insieme delle caratteristiche morfologiche e funzionali di un organismo) di quelli con due copie espresse. Nelle femmine, i geni dei cromosomi X sono sovrabbondanti, e questo potrebbe creare dei problemi, tanto che parte di essi viene disattivata attraverso un processo chiamato inattivazione X, che si verifica all’inizio della vita del feto. Per contro, grazie all’elasticità di questo meccanismo, nelle femmine, una anomalia nel numero di cromosomi sessuali è molto meno dannosa che nei maschi, e di quanto non lo sia per i cromosomi non sessuali (ad esempio avere tre copie del cromosoma 21 porta la sindrome di Down, o trisomia 21).
Quali sono le anomalie più comuni?
Le anomalie nel numero dei cromosomi si generano in seguito ad errori nella meiosi, il processo di ricombinazione dell’informazione genetica proveniente dalle cellule del padre e della madre al momento del concepimento, ma possono anche essere ereditate. Le anomalie dei cromosomi sessuali sono abbastanza comuni e causano sindromi associate a una serie di problemi fisici e di sviluppo. In assenza di test genetici sono talvolta difficili da riconoscere alla nascita e potrebbero non essere diagnosticate fino alla pubertà. Sono identificate da un numero (il numero complessivo di cromosomi), dal simbolo del cromosoma mancante o in più, e a volte dal nome dello scopritore.
45, X, o sindrome di Turner
È una condizione genetica in cui a un fenotipo femminile manca un cromosoma X. Segni e sintomi variano tra le persone colpite, fra cui problemi alla vista e all’udito. In genere, sviluppano periodi mestruali e seno solo con il trattamento ormonale e non sono in grado di avere figli senza la tecnologia riproduttiva. La maggior parte delle persone colpite ha un’intelligenza normale, tuttavia molte hanno problemi con la visualizzazione spaziale che potrebbe essere necessaria per la matematica. La sindrome di Turner si manifesta in una femmina su 2500 nate vive.
47, XXX, o sindrome della tripla X o trisomia X.
È caratterizzata dalla presenza di un cromosoma X in più in ogni cellula di un fenotipo femminile. Le persone colpite sono spesso più alte della media, ma non ci sono altre differenze fisiche e normale fertilità. Si verifica in circa una femmina su 1.000 nate.
47, XXY, o sindrome di Klinefelter.
È caratterizzata da due o più cromosomi X in fenotipi maschili. Le caratteristiche principali sono l’infertilità e testicoli piccoli e non funzionali. L’intelligenza è solitamente normale, ma sono comuni difficoltà di lettura e problemi con la parola: questo deficit neurocognitivo influenza lo stato socioeconomico di molti pazienti, che è inferiore ai controlli di pari età. È interessante sapere che all’inizio degli anni ’60 diversi ricercatori hanno riportato un aumento della prevalenza della sindrome di Klinefelter tra i detenuti, e questo ha portato all’ipotesi che fosse associata a comportamento criminale. La condizione si verifica in circa 1 su 1.000 nati maschi.
47, XYY
Si tratta di fenotipi maschili normali, più alti della media, con acne e un aumentato rischio di problemi di apprendimento, per cui molte persone con questa condizione non sono consapevoli di averla. Si verifica in circa 1 su 1.000 nati maschi.
46, XX / XY
E’ una condizione genetica chimerica eccezionalmente rara caratterizzata dalla presenza di alcune cellule che esprimono un cariotipo 46, XX (normalmente femminile) e alcune cellule che esprimono un cariotipo 46, XY (normalmente maschile) in un singolo essere umano.
Altre sindromi quali quadrisomie e pentasomie (48, XXXX, XXXY e XXYY, 49 XXXXY e XXXXX) sono estremamente rare nei nati vivi.
La diversità nella diversità
Abbiamo visto come nelle infinite combinazioni che a partire da due individui portano ad un terzo possono intervenire ulteriori variazioni. È per questo che, oggi che siamo in grado di decifrare il DNA di ciascuno, si è iniziato a pensare che non si possono curare due persone diverse nello stesso modo, ed è nata la medicina personalizzata. Ma questa è un’altra storia.
*Biochimico, direttrice del Laboratorio Rischio Agenti Chimici dell’INAIL
Foto di copertina di Schäferle da Pixabay
Foto 2 di OpenClipart-Vectors da Pixabay
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