نقایص هنگام تولد (ناهنجاری های مادرزادی) علت مرگ کودکان زیر یک سال می باشند. نقایص لوله ی عصبی (NTD)، با شیوع حدود 1000/1 در قفقازی های آمریکایی، دومین نوع از شایع ترین نقایص هنگام تولد بعداز نقایص قلبی مادرزادی می باشد. معمول ترین نمودهای NTD، اسپینا بیفیدا و آننسفالی می باشد. سبب شناسی NTD پیچیده است، و هم دلایل ژنتیکی و هم عوامل محیطی در آن دخالت دارند. در این نسخه، ما شواهد موجود برای سبب شناسی ژنتیکی و تاثیرات محیطی را بررسی خواهیم کرد و دیدگاه-های اخیر روی فرایندهای نموی درگیر در بسته شدن لوله ی عصبی انسان را ارائه خواهیم کرد. نقایص هنگام تولد (ناهنجاری های مادرزادی) علت مرگ در کودکان زیر یک سال می باشند. نقایص لوله ی عصبی (NTD)، با داشتن شیوع حدود 1000/1 در قفقازی های آمریکا، دومین نوع شایع نقص هنگام تولد بعداز نقایص قلبی مادرزادی می باشد. در انسان، معمول ترین NTD، آننسفالی و میلومنینگوسل می باشد. آننسفالی ناشی از بسته شدن ناقص انتهای سری لوله ی عصبی می باشد و توسط غیاب جزئی یا کامل طاق جمجمه ای یا نیمکره ی مغزی مشخص می شود. میلومنینگوسل یک بسته شدن ناقص از لوله ی عصبی در ستون مهره ها می باشد. بسته به اندازه و موقعیت نقص، بیمار می تواند از نقایص فیزیکی یا ناتوانی هایی رنج ببرد یا اینکه دارای هیج نقص فیزیکی نباشد. این نقایص معمول هنگام تولد از نظر فراوانی متفاوت می-باشند که بستگی به موقعیت ژئوگرافیکی دارد. آننسفالی و اسپینا بیفیدا با فراوانی 0.9 در کانادا تا 7.7 در امارات متحده ی عربی و 0.7 در مرکز فرانسه تا 11.7 در آمریکای جنوبی در هر 10000 تولد رخ می دهد. نرخ مرگ و میر برای کودکان مبتلا به اسپینا بیفیدا در طی سال اول زندگی افزایش پیدا می کند. هزینه ی فراهم کردن مراقبت های پزشکی برای یک کودک مبتلا به میلومنینگوسل، برای 20 سال اول زندگی، سالانه حدود بیشتر از 70000$ تخمین زده می شود (نزدیک 2001 دلار) (یعنی هزینه ی 20 سال زندگی چیزی حدود 1.4 million $ برای هر نفر می باشد). فنوتیپ های NTDs باز، شامل میلومنینگوسل (اسپینا بیفیدا سیستیکا، اسپینا بیفیدا باز) و آنسفالوپانی می-شود. آننسفالی، یک شکل گیری غیرکامل از مغز و جمجمه می باشد که کشنده است. معمول ترین شکل NTD، یعنی میلومنینگوسل، یک زخم باز در قسمت انتهایی ستون فقرات می باشد و شامل طناب نخاعی دیسپلاستیک می باشد، که اغلب منجر به فقدان عملکرد عصبی زیر سطح نقص می شود. بیماران مبتلا معمولا دارای کاهش توانایی قدم زدن هستند، یا نیاز به استفاده از ویلچر دارند و کنترلی روی ادرار یا مدفوع ندارند و به منظور به حداقل رساندن اثرات هیدروسفالی نیاز به مداخلات مکرر جراحی دارند. معمول ترین نمودها، یعنی اسپینا بیفیدا و آننسفالی، می توانند در یک خانواده رخ دهند، که این سوال را ایجاد می کند که آیا این فنوتیپ ها با هم مرتبط هستند و یا ناشی از یک ژن مشترک می باشند یا نه. تعیین فنوتیپ در بیماران مبتلا، برای ارزیابی نقایص لوله ی عصبی انسان دارای بیشترین اهمیت می باشد. پارامترهای فنوتیپی، شامل موقعیت و سطح نقص، اینکه آیا نقص، مرزهای قطعه ای CNS را قطع می کند یا نه، و فهرست کردن تنوع ناهنجاری ها در یک بیمار یا خانواده می باشد. نقایص بازی مانند آننسفالی، میلومنینگوسل، و craniorachisis (جمجمه ی خاجی) و myeloschisis بر اساس موقعیت و سطح تعیین می شوند و ذانا توصیفی هستند. ناهنجاری های مرتبط، شامل بدشکلی چیاری (Chiari)، هیدروسفالی، سرینگومیلیا، پلی میکروژیریا، هتروتوپی کورتیکال (دگرجایی قشری)و ناپیدایی جسم پینه ای می باشند که بعدا اضافه می شوند و می توانند تعریف فنوتیپی را دچار اغنشاش کنند. NTDs در انسان ها از اثرات ترکیبی عوامل محیطی و ژنتیکی ناشی می شود و از این رو یک مثال کلاسیک از یک بیماری چند عاملی می باشد. شناسایی عوامل ژنتیکی برای مشخص کردن تعاملات بین ژن ها و محیط دارای اهمیت می باشد، و درک این برهم کنش ها اساسی را برای طراحی استراتژی های جدید پیش گیرانه و برای تعیین دقیق ریسک تولیدمثل برای زوجین فراهم می کند. عوامل ژنتیکی احتمالا شامل تغییرات نابجا در ژن های کلیدی برای بسته شدن نرمال لوله ی عصبی می باشند. بسته شدن لوله ی عصبی یک فرایند نموی اولیه و پیچیده می باشد، که نه تنها توسط مطالعات انجام شده روی جنین انسان ها مورد بررسی قرار گرفته است بلکه همچنین توسط بررسی های انجام شده در یک طیف وسیعی از سیستم های آزمایشگاهی مانند موش، زیرافیش، و جوجه نیز مورد مطالعه قرار گرفته است.
Birth defects (congenital anomalies) are the leading cause of death in babies under 1 year of age. Neural tube defects (NTD), with a birth incidence of approximately 1/1000 in American Caucasians, are the second most common type of birth defect after congenital heart defects. In humans, the most common NTD are anencephaly and myelomeningocele. Anencephaly results from a failed closure of the rostral end of the neural tube and is characterized by a total or partial absence of the cranial vault and cerebral hemisphere. Myelomeningocele is a defective closure of the neural tube in the vertebral column. Depending on the size and the location of the defect, the patient can suffer either no physical handicap or lifelong disabilities [86]. These common birth defects vary in frequency depending on the geographical localization. They occur at frequencies ranging from 0.9 in Canada to 7.7 in the United Arab Emirates and 0.7 in central France to 11.7 in South America per 10,000 births, for anencephaly and spina bifida respectively [86]. The mortality rate for children with spina bifida is increased over the general population risk in the first year of life. The cost of providing for medical care for a child with myelomeningocele has been estimated to be over $70,000 (adjusted to 2001 dollars) annually for the first 20 years of life, including costs associated with an average of 5 surgeries per year [94] in the first five years of life (20 year lifetime cost is $1.4 million/case). The phenotypes of the open NTDs include myelomeningocele (spina bifida cystica, open spina bifida) and anencephaly. Anencephaly, an incomplete formation of the brain and skull, is uniformly lethal. The most common form of NTD, myelomeningocele, is an open lesion in the caudal spine and contains dysplastic spinal cord, often resulting in a lack of neural function below the level of the defect. Affected patients usually have reduced ability to walk, or need the use of a wheelchair, have little or no bowel and/or bladder control, and require frequent surgical interventions to minimize the effects of hydrocephalus. The most common presentations, spina bifida and anencephaly, can occur within the same family, raising the question as to whether these phenotypes are related and due to a common underlying gene [29,29,31,33,38,65,65,77,77]. Defining the phenotype in affected patients is paramount to the evaluation of human neural tube defects. Phenotypic parameters include: location and level of the defect, whether the defect crosses CNS segmental boundaries, and cataloguing the variety of anomalies in a patient or family. Open defects such as anencephaly, cranioraschisis, myelomeningocele, and myeloschisis are defined based upon the location and level and are descriptive in nature. Associated anomalies, Chiari II, hydrocephalus, syringomyelia, polymicrogyria, cortical heterotopias, agenesis of the corpus callosum further add to and can confuse the phenotypic definitions. NTDs in humans result from the combined effects of genetic and environmental influences, and as such are a classic example of a multifactorial disorder. Identifying the genetic factors is critical for characterizing the interactions between genes and the environment, and understanding these interactions will provide the basis for designing novel preventive strategies and for offering accurate reproductive risks to couples. The genetic factors will likely involve aberrant variations in genes key for the normal closure of the neural tube. Neural tube closure is a complex, early developmental process, informed not only by nascent studies in human embryos, but by the plethora of investigations in a variety of experimental systems including but not restricted to mouse, zebrafish, and chick.
شکل گیری لوله عصبی انسان
مکان منفرد الحاق چین عصبی
رابطه بسته شدن لوله عصبی انسان با بسته شدن لوله عصبی موش
اشاراتی از داده های مشاهده ای
شواهد موجود برای وجود یک فاکتور ژنتیکی در ایجاد نقایص لوله عصبی انسان
اگر نقایص لوله عصبی ژنتیکی هستند، چطور آن ها در خانواده ها بروز پیدا می کنند؟
مدارک به دست آمده از ژن های درگیر در نقایص لوله عصبی انسان از روی مدل های موشی
عوامل محیطی مرتبط با نقایص لوله عصبی
ترکیب داده ها
Formation of the human neural tube
Single site of neural fold fusion
Relationship of human neural tube closure to mouse neural tube closure
Clues from observational data
Evidence for a genetic factor in human neural tube defects
If neural tube defects are genetic, how do they present in families?
Clues to genes involved in human neural tube defects from mouse models
Environmental factors associated with neural tube defects