В 1886 году английский невропатолог Л. Даун впервые описал врожденную болезнь, поражающую, в среднем, одного из 600 новорожденных. Больные дети - вялые, с толстым, неповоротливым языком, расплющенным носом, узкими щелочками глаз. Часто у них врожденные пороки сердца и всегда слабоумие. Значительная часть из них - контингент психиатрических лечебниц.
По имени врача, описавшего болезнь, ее до сих пор называют синдромом Дауна. Долго болезнь Дауна считали результатом повреждения плода во время внутриутробного развития. Это оказалось неверным - истинную причину болезни открыл французский ученый Жером Лежен. Он посмотрел под микроскопом множество клеток, взятых у больных детей, и обнаружил, что в них не 46, а 47 хромосом.
Это может быть потому, что в организме женщины при образовании яйцеклетки во время мейоза расхождения какой-либо пары хромосом не произошло. И тогда в яйцеклетку попадут две одинаковые хромосомы. В данном случае -

  {foto}     Схема плацентарного барьера в конце 40-й недели внутриутробного развития.      Кровеносные сосуды значительно приближены к материнской крови, так как плацентарный барьер истончен. Отсутствует слой В, а все сосуды лежат в зоне, максимально приближенной к поверхности ворсинок.
хромосомы 21-й пары. После оплодотворения их будет уже не две, а три, так как добавится 21-я хромосома отца. Поэтому нарушение еще называют трисомией 21 или нерасхождением по 21-й хромосоме. С возрастом матери повышается риск рождения «дауна»: заметили, что у женщин от 19 лет до 21 года на 2500 детей рождается один «даун», а у женщин 45 лет - один на 40 детей. Естественным было предположить, что сдвиги в механизме мейоза зависят от гормональных изменений, наступающих с возрастом в организме женщины. Но сейчас известны другие причины. Могут быть нарушены первые этапы дробления зиготы, и тогда одна 21-я хромосома присоединяется к другой (к 15-й или 22-й). Это явление называют транслокацией хромосом. В первом случае (то есть когда в яйцеклетке лишняя 21-я хромосома) болезнь Дауна не наследуется, хотя мать может иметь несколько «даунов». Во втором случае аномалия будет передаваться из поколения в поколение, дети «даунов» окажутся их точной копией, но не все, как это выяснил анализ

  {foto}     Схема плацентарного барьера при гибели плода до рождения.      Нарушено развитие хориапьных ворсинок. Кровеносные сосуды плода расположены на значительно большем расстоянии, чем в норме, так как имеются не только в зоне I, но и во II и III.
родословной семьи с синдромом Дауна, обусловленным транслокацией хромосом1.
«Дауны» живут по нескольку десятков лет. Лечение их успеха не приносит. Иногда их удается научить читать и писать.
Если в 21-й паре хромосом одна больше другой (это бывает, когда одна из хромосом потеряла значительную часть своего плеча2), развивается злокачественная болезнь крови -миелоидная лейкемия.
Нерасхождение по 18-й хромосоме (синдром Эдвардса) всегда смертельно. Дети умирают через несколько месяцев после рождения. Они рождаются со множеством дефектов во внутренних органах. У них маленькие глаза, неправильно расположенные уши, короткая грудина, врожденные пороки сердца, недоразвитая скелетная мускулатура, отсутствие шеи, дефекты пальцев. С синдромом Эдвардса рождается один ребенок из 6500. Девочки с синдромом Эдвардса рождаются в два раза чаще, чем мальчики. Как в случае трисомии 21, трисомия 18 зависит от возраста матери: чем старше мать, тем больше вероятность нерасхождения 1-8-й пары хромосом.
Под названием «синдром Патау» известна трисомия 13 (нерасхождение по 13-й паре хромосом). Эта аномалия бывает у одного новорожденного из 4600. У детей при синдроме Патау не срастаются верхняя губа и верхнее небо. (При нормальном развитии эти части закладываются симметрично с двух сторон и срастаются посредине.) В народе такие аномалии развития издавна называют «волчьей пастью» и «заячьей губой». Они сопровождаются врожденными пороками сердца и увеличением числа пальцев до шести (полидактилией). Помимо перечисленных, встречаются и другие нарушения - в развитии ушей, половых желез и т. д. Дети с трисомией 13 рождаются с малой массой тела (менее 2500 г) и погибают, как правило, в первые месяцы жизни.
«Заячья губа» и «волчья пасть» бывают у новорожденных и тогда, когда хромосома 4-й пары частично утратила свое короткое плечо. Такая же аномалия в хромосоме 5-й пары
1Ш. Ауэрбах, Проблемы мутагенеза. М„ Мир, с. 424, схема, с. 425. 1 Плечи хромосомы - расстояния от точки, к которой к хромосоме прикрепляется нить центриоли во время деления клетки до ее конца.
приводит к появлению синдрома «кошачьего крика» - этот специфический крик возникает при недоразвитии голосового аппарата ребенка.
Интересно, что если, кроме двух обычных хромосом 13-й пары, есть добавочное верхнее плечо от третьей 13-й хромосомы, то это не приводит к патологии.
В литературе сообщалось о канадской семье, в которой молодая женщина в 21 год имела двоих детей и ожидала третьего. У одного из детей была полидактилия, и мать обратилась к врачам с просьбой поставить диагноз до рождения, так как беспокоилась, что третий ребенок родится с таким же уродством. При обследовании оказалось, что развивается девочка, у которой плюс к паре хромосом 13 есть верхнее плечо такой же 13-й хромосомы. Добавочное плечо 13-й хромосомы было обнаружено в клетках матери и бабушки (по материнской линии). Так как и мать, и бабушка были здоровы, а генетикам было известно уже более ста случаев, когда у совершенно здоровых людей обнаруживали такое же нарушение в хромосомном аппарате, врачи порекомендовали не прерывать беременности.
Родилась здоровая девочка. Когда ей исполнилось 10 месяцев, ее клетки исследовали и нашли в них добавочное плечо 13-й хромосомы, не причинившее ей никакого вреда.
Такие наблюдения заставляют задуматься: очевидно, медицинская генетика еще далеко не все знает. На пути от генов до признаков скрыто много неожиданного и неизвестного...
Множественные уродства бывают у детей, в клетках которых обнаруживается аномальная 18-я хромосома, утратившая свое длинное или короткое плечо. Аномалии лю-

  {foto}     Схематическое изображение двух хромосом из разных пар после дифференциального окрашивания.      Видны чередующиеся светлые и темные диски разной ширины, создающие специфику для каждого плеча хромосомы.
бой пары хромосом от 1-й по 22-ю, как правило, смертельны, и развитие плода самопроизвольно прерывается (спонтанный, или самопроизвольный, аборт).
Из общего количества беременностей 30-40 процентов заканчивается спонтанным абортом, и изучение хромосом в тканях абортусов (плодов, прекративших развитие) показало, что почти половина из них имеет аномалии в хромосомах. Чаще всего среди них обнаруживаются трисомии. Их опознают с помощью дерматоглифики (нерасхождения по 21-й, 18-й и 13-й хромосомам меняют рисунки кожи пальцев рук). Встречаются также добавочные наборы хромосом - трипло-идные или тетраплоидные клетки, отсутствие одной Х-хро-мосомы. Другие нарушения в хромосомном аппарате встречаются реже.

  {foto}     Схематическое изображение перераспределяющихся хромосом при мейозе.      Слева: в норме в каждой зрелой половой клетке остается по одной хромосоме из каждой пары. Справа: иллюстрация к нерасхождению хромосом, когда в зрелой половой клетке появляются обе хромосомы из какой-либо пары
Изменения в числе половых хромосом не грозят жизни новорожденного, а проявляют себя иначе. Если в яйцеклетке произошло нерасхождение по Х-хромосоме, то после оплодотворения мужской гаметой с Y-хромосомой в ней будет не 46, а 47 хромосом, причем последняя пара будет представлена тройкой XXY. Такое сочетание половых хромосом определит у новорожденного синдром Клайнфельтера, редкое заболевание, встречающееся только у мужчин, да иначе и не может быть, так как Y-хромосома определяет мужской пол. (Правда, ее определяющая роль при избыточных Х-хромосомах не так сильна.)
У больных синдромом Клайнфельтера половая система недоразвита. У них высокий голос, женоподобные черты, интеллект снижен. Все они бесплодны. Обычно в детстве они ничем не отличаются от своих нормальных сверстников. Различия начинают проявляться в переходный период жизни. Такие юноши могут учиться, получить специальность и быть полезными обществу.
При образовании яйцеклеток нерасхождение по Х-хромо-сомам бывает у женщин от 35 лет и старше.
Другие варианты этих нарушений могут показаться почти фантастическими: 48 хромосом, когда у мужчин вместо обычных XY каждой вдвое больше: XXYY. Или 49- 50 хромосом: XXXXY или XXXXYY. В этих случаях, помимо признаков, характерных для синдрома Клайнфельтера, добавляются еще и уродства, интеллект снижен значительно больше. Люди с набором хромосом XYY не имеют уродств, но их отличает слабоумие. Все эти нарушения касаются мальчиков.
Девочки тоже могут рождаться с измененным числом половых хромосом. В 1925 году Н. А. Шерешевский впервые описал больную - низкорослую девочку с недоразвитием половых желез и уродством шеи, В 1938 году Тернер описал такую же больную. Поэтому болезнь получила название синдрома Шерешевского - Тернера.
Позже при исследовании хромосомного аппарата аналогичных больных было установлено, что в их клетках отсутствует одна из Х-хромосом. Такие больные всегда бесплодны, но интеллект у них почти не страдает, они учатся, получают специальность.
Если у новорожденной вместо обычных двух три Х-хро-мосомы, то лишняя Х-хромосома никак себя не проявляет, не вызывает патологий, но когда число Х-хромосом возрастает вследствие двух или трех добавочнь^ рождаются девочки-уроды. Добавочные Х-хромосомы могут появиться в клетках не только в результате нерасхождения при мейозе, но и при переносе целой хромосомы или ее части на хромосому другой пары. Такие транслокации могут быть наследственными.
Иногда, изучая хромосомный набор в разных клетках тела человека, исследователь видит, что их там разное число. Одни клетки содержат норму -46 хромосом, другие - 45 или 47. Получается своеобразная мозаика хромосомных комплектов, поэтому само явление назвали мозаицизмом. Оно еще недостаточно изучено.