Albinisme


Ga naar de inhoudsopgave

Algemeen

Albinisme > Erfelijkheid

Erfelijkheidsmateriaal

Overervingspatronen

Het overerven van aandoeningen gaat net zoals het overerven van andere eigenschappen, niet altijd op dezelfde manier. Er zijn bepaalde ziekten die in een familie erg vaak voorkomen, andere aandoeningen kunnen als een donderslag bij heldere hemel de kop opsteken. Bij weer andere aandoeningen zijn voornamelijk jongens aangedaan en zijn de meisjes kerngezond. Deze verschillen worden veroorzaakt door de manier van overerven.

Hieronder vindt uitleg over de verschillende manieren van overerven. Als u uitgebreid geïnformeerd wilt worden, raden wij u aan om deze informatie te bestuderen.

1. Autosomaal dominante overerving
2. Autosomaal recessieve overerving
3. X-gebonden dominante overerving
4. X-gebonden recessieve overerving
5. Multifactoriële overerving

Bijzondere situaties:
6. Mitochondriële overerving
7. Mozaïcisme

1. Autosomaal dominante overerving

Sommige erfelijke eigenschappen en aandoeningen ontstaan als iemand van één ouder een afwijkende erfelijke eigenschap krijgt, ook al krijgt hij van de andere ouder wel een normale eigenschap.

Dat komt omdat het afwijkende gen bijvoorbeeld een eiwit produceert dat schadelijk is voor de cel, zonder dat het gezonde gen daartegen iets kan ondernemen. Dit zie je bijvoorbeeld bij veel bindweefseldefecten. Ook kan het om een eiwit gaan dat in voldoende hoeveelheid nodig is om een normale ontwikkeling te garanderen (zoals groeihormonen). Als maar één gen dit eiwit produceert, is dit te weinig.

Het maakt dus niet uit of iemand twee afwijkende genen heeft (homozygoot is) voor een bepaalde eigenschap, of dat er sprake is van één normaal en één afwijkend gen (heterozygoot). In beide gevallen heeft die persoon de aandoening.

Kinderen van iemand met een autosomaal dominant erfelijke aandoening ontvangen via de eicel of de zaadcel van de aangedane ouder of het normale gen, of het afwijkende gen. Zo'n erfelijke aandoening draagt diegene dus over op zijn of haar kinderen met een kans van 50% voor elke zoon of dochter.

De afwijking ligt bij autosomaal dominante overerving op één van de autosomale chromosomen. Dat betekent het geslacht van de nakomelingen geen invloed heeft op de kans dat de aandoening wordt overgedragen.

Een voorbeeld van een autosomaal dominante aandoening is de ziekte van Huntington. Dit is een aandoening van het zenuwstelsel, die wordt gekenmerkt door onwillekeurige bewegingen, verstandelijke achteruitgang en psychische symptomen. De aandoening openbaart zich meestal tussen het 35e en 45e levensjaar. Op deze leeftijd kan iemand echter al nakomelingen hebben gekregen en is er een kans van 50% dat deze kinderen ook aangedaan zijn.

Het kan gebeuren dat iemand alle verschijnselen heeft van een autosomaal dominant erfelijke ziekte, terwijl beide ouders daar helemaal geen verschijnselen van vertonen en volkomen gezond zijn. In die gevallen is er meestal sprake geweest van een nieuw ontstane verandering, een spontane mutatie.

terug naar boven

2. Autosomaal recessieve overerving

Heeft iemand voor een bepaald kenmerk een gemuteerd (veranderd) gen dat recessief is, dan zal die persoon daar doorgaans niets van merken. Op het bijbehorende chromosoom kan immers het 'gezonde' gen liggen dat dominant is.

Dit gezonde gen is dominant omdat het meestal een eiwit produceert dat zodanig actief is, dat een beperkte dosis al voldoende is. Het maakt dan niet uit dat het andere gen afwijkend is, er is genoeg actief eiwit dat dit op kan vangen. Vaak gaat het hier om de aanmaak van een enzym dat een belangrijke rol heeft in de stofwisseling.

Iemand kan dus gezond zijn, maar wel drager van de genmutatie die tot de aandoening kan leiden. Zo zijn we, zonder het te weten, allemaal drager van verschillende fouten in het DNA.

Als beide ouders echter drager zijn van hetzelfde gemuteerde recessieve gen, dan kunnen zij dit gemuteerde gen allebei doorgeven aan hun kind. De kans dat dit gebeurt is 25%. Er is immers 50% kans om van één ouder het gemuteerde gen te ontvangen en daar weer 50% kans van om het gemuteerde gen ook van de andere ouder te krijgen. Natuurlijk is ook de combinatie van een normaal gen met een afwijkend gen mogelijk, de kans daarop is 50%. Deze nakomelingen zijn dus weer drager van de aandoening. Het kind kan ook van beide ouders het normale gen erven, de kans daarop is 25%.

De afwijking ligt bij autosomaal recessieve overerving op één van de autosomale chromosomen. Dat betekent het geslacht van de nakomelingen geen invloed heeft op de kans dat de aandoening wordt overgedragen.

Veel ouders weten niet of zij drager zijn van een bepaalde aandoening, daarom kan er totaal onverwacht een kind geboren worden met deze ziekte. Een voorbeeld van een autosomaal recessief overervende aandoening is cystic fibrosis (CF of taaislijmziekte). CF is een ziekte waarbij er iets mis is met de water- en zouthuishouding van cellen. Hierdoor heeft het slijm in de darm en de long een afwijkende samenstelling, het is te taai. De gevolgen zijn ernstige spijsverteringsstoornissen en frequente luchtweginfecties. In Nederland is één op de dertig mensen drager van cystic fibrosis.

Voor de meeste recessieve ziekten komt het dragerschap voor bij tussen de 1: 50 en 1: 200 mensen. Bij toeval kunnen beide ouders drager zijn van eenzelfde recessief gen. Die kans wordt groter als ze familie van elkaar zijn, bijvoorbeeld neef en nicht. Dit verklaart ook dat er in een huwelijk tussen bloedverwanten meestal een verhoogd risico is op een erfelijke ziekte bij hun kinderen.

terug naar boven

3. X-gebonden (geslachtsgebonden) dominante overerving

Er is sprake van X-gebonden dominante overerving wanneer er een mutatie (verandering) is op het X-chromosoom die dominanter is dan de gezonde variant. Deze manier van overerven is echter heel zeldzaam, omdat er op het X-chromosoom niet zoveel defecte genen te vinden zijn die dominant overerven.

De kans dat nakomelingen een X-gebonden dominante aandoening overerven van hun ouders, hangt af van welke ouder aangedaan is.

Als de moeder de aandoening heeft, zal zij of het X-chromosoom met het defecte gen of het normale X-chromosoom aan haar kinderen doorgeven. De kans is dus 50% dat zij de aandoening doorgeeft, ongeacht het geslacht van de kinderen.

Als de vader de aandoening heeft, zullen al zijn dochters de aandoening van hem erven. Dit komt omdat de vader maar één (defect) X-chromosoom heeft, die hij aan zijn dochters geeft. Jongens erven altijd het Y-chromosoom van hun vader en het X-chromosoom van hun moeder. Zij zullen dus nooit de aandoening van hun vader overerven.

Een voorbeeld van een X-gebonden dominante aandoening is het syndroom van Alport (ook autosomaal dominante overerving is overigens beschreven). Bij deze aandoening is er sprake van een afwijking in de aanmaak van een bepaald bindweefsel. Hierdoor ontstaat al op jonge leeftijd een stoornis in de functie van de nieren. Uiteindelijk zullen de nieren helemaal niet meer functioneren. Bovendien is er sprake van een in ernst toenemend dubbelzijdig gehoorverlies.

Sommige X-gebonden dominante aandoeningen komen vooral bij meisjes voor. Een voorbeeld hiervan is het Rett syndroom. Sinds DNA- onderzoek naar deze aandoening mogelijk is, blijkt dit syndroom ook bij jongens te kunnen voorkomen. De meeste jongens met het Rett- syndroom zijn echter niet levensvatbaar.

X-gebonden (dominante) aandoeningen kunnen ook het gevolg zijn van een nieuwe mutatie.

terug naar boven

4. X-gebonden (geslachtsgebonden) recessieve overerving

In sommige families zie je in opeenvolgende generaties dat vooral jongens een bepaalde eigenschap of ziekte hebben, zoals kleurenblindheid, bloederziekte (hemofilie), een spierziekte of verstandelijke achterstand. Vrouwen zijn meestal gezond of hebben de ziekte in mindere mate. Hoe komt dat?

De erfelijke code ervoor ligt bij deze aandoeningen, net zoals bij X-gebonden dominante aandoeningen, op het X-chromosoom, waar vrouwen er twee van hebben en mannen maar één.

Omdat vrouwen twee X-chromosomen hebben, zijn er dus ook twee genen met dezelfde taak. Omdat het hier over een vorm van recessieve overerving gaat, zullen bij vrouwen dus beide genen op de twee X-chromosomen gemuteerd moeten zijn, voordat zij de aandoening krijgen. Als één van die twee genen gemuteerd is, bezitten zij nog steeds een goed functionerend gen op het andere X-chromosoom. Ze zijn dus draagsters. Zonen van draagsters hebben 50% kans om het defecte gen en dus de ziekte te erven. Dochters hebben 50% kans om draagster te zijn.

Bij mannen is het anders. Zij hebben maar één X-chromosoom. Het Y-chromosoom is kleiner dan het X-chromosoom en bevat veel minder genen. Wanneer het gen op het X-chromosoom gemuteerd is, is er geen tweede gen aanwezig die dat kan opvangen. X-gebonden recessieve aandoeningen komen daarom bij mannen wel tot uiting. Dochters van een aangedane man zijn altijd draagsters van de aandoening, zij krijgen het X-chromosoom met het defecte gen van hun vader. Zonen kunnen de aandoening niet erven van hun vader en kunnen ook geen drager zijn. Zij erven immers het Y-chromosoom van hun vader.

Het fragiele X-syndroom is een voorbeeld van een X-gebonden recessieve ziekte. Dit is een ontwikkelingsstoornis, waardoor kenmerkende gedragsstoornissen en een lichte tot matige verstandelijke handicap ontstaan. Kinderen met dit syndroom zijn vaak overactief, slecht geconcentreerd, verlegen en maken moeilijk contact met anderen. Tijdens de puberteit komen de typische gelaatskenmerken meer tot uiting: o. a. een lang gezicht met fors voorhoofd, grote oren en een forse kin.

X-gebonden (recessieve) aandoeningen kunnen ook het gevolg zijn van een nieuwe mutatie.

terug naar boven

5. Multifactoriële overerving

Genen spelen niet altijd de enige rol bij het ontstaan van ziekten. Van steeds meer ziekten blijkt dat een samenspel van meerdere genen en invloeden van buitenaf bepaalt of iemand wel of niet ziek wordt. Daarom noemen we dit multifactorieel (door meerdere factoren) veroorzaakte aandoeningen.

Bij multifactoriële aandoeningen zijn duidelijke regels voor de overerving moeilijker aan te geven. Hooguit kunnen kinderen de aanleg voor een bepaalde eigenschap of aandoening erven van hun ouders. Maar of die kinderen hier later last van krijgen, hangt af van allerlei andere factoren zoals voedingsgewoontes, infecties of contact met schadelijke stoffen. Bij multifactoriële aangeboren aandoeningen gaat al tijdens de ontwikkeling van de vrucht in de baarmoeder iets mis, waardoor het kind met een aandoening wordt geboren.

Een voorbeeld van een multifactorieel overervende aandoening is suikerziekte (diabetes mellitus type 1). Dit is een aandoening waarbij de alvleesklier eerst minder en later geen insuline meer produceert. Insuline is een enzym dat ervoor zorgt dat suiker (glucose) vanuit de bloedbaan de lichaamscellen in kan. Bij suikerpatiënten gebeurt dit dus niet of nauwelijks, de suiker blijft in de bloedbaan. Om te voorkomen dat complicaties, zoals hart- en vaatziekten en nierfalen, al vroeg in het leven de kop opsteken is een suikerpatiënt aangewezen op het spuiten van insuline.

Van suikerziekte zijn vele genetische risicofactoren bekend, dit is de aanleg die je van je ouders kunt erven. Er is vaak echter een invloed van buitenaf nodig, zoals bijvoorbeeld een virusinfectie, die ervoor zorgt dat iemand die aanleg heeft voor diabetes de aandoening ook daadwerkelijk krijgt.

terug naar boven

6. Mitochondriële overerving

Een bijzondere vorm van erfelijkheid is mitochondriële erfelijkheid. Er bestaat namelijk ook nog erfelijke informatie buiten de celkern, namelijk in de mitochondriën.

Mitochondriën zijn de energieleveranciers van onze cellen. In het mitochondrion wordt de energie die vrijkomt bij de verbranding van voedingsstoffen, omgezet in een vorm die voor de cel bruikbaar is. Bepaalde weefsels zijn erg afhankelijk van deze energievoorziening, zoals de hartspier, de skeletspieren en het hersenweefsel. Vandaar dat ziekten die door afwijkingen in het mitochondrieel DNA (mtDNA) worden veroorzaakt vooral deze organen treffen.

Mitochondriën erf je alleen van je moeder. Dat komt omdat de mitochondriën zich niet in de kern, maar in het cytoplasma van de cel bevinden. Het cytoplasma is het deel van de cel dat zich buiten de kern bevindt. De bevruchte eicel bevat uitsluitend de mitochrondriën uit het cytoplasma van de eicel. De enkele mitochondriën die zich in de zaadcel bevinden zitten vooraan in de staart van de zaadcel en worden niet binnengebracht in de eicel tijdens de bevruchting. Een mutatie (verandering) in die mitochondriën wordt dus alleen van moeder op kind overgedragen. Dat betekent dat een mitochondriële afwijking zowel bij jongens als bij meisjes kan voorkomen, maar dat deze enkel via vrouwen wordt doorgegeven.

Het DNA dat zich in de mitochondriën (mtDNA) bevindt is circulair en bevat erg weinig genen in vergelijking met het DNA dat in de kern aanwezig is. Elke cel met een kern bevat honderden mitochondriën, elk met twee tot tien kopieën van het circulaire mtDNA.

Normaal gesproken zijn al deze kopieën hetzelfde (homoplasmie). Het mtDNA muteert echter 20 keer zo snel als het DNA in de kern, waardoor het mogelijk is dat deze kopieën niet allemaal exact hetzelfde zijn (heteroplasmie).

Aanvankelijk zal een spontane mutatie zich maar in één mtDNA- kopie bevinden, maar door verdubbeling van dit mtDNA tijdens de celdeling kunnen er meerdere gemuteerde kopieën ontstaan. Zo kan er in het verloop van enkele generaties een steeds groter percentage van alle mtDNA- kopieën bij iemand, gemuteerd raken. Als dit percentage boven een bepaalde drempel stijgt, steekt de aandoening de kop op.

Een voorbeeld van een mitochondriële aandoening is MELAS (myopathie, encefalopathie, lactaatacidose, 'stroke- like' episoden). Deze aandoening begint meestal rond de jonge kinderjaren en wordt onder andere gekenmerkt door groeiachterstand, perioden van braken, spierzwakte (myopathie) en een toename van melkzuur (lactaatacidose) in het bloed. Soms is er sprake van tijdelijke plaatselijke verlamming (stroke- like episoden). Geleidelijk neemt het functioneren van de hersenen af (encefalopathie), dit leidt tot dementie en uiteindelijk tot de dood.

Mensen met deze aandoening hebben zowel normaal als gemuteerd mtDNA (heteroplasmie). Indien het mtDNA namelijk in zijn geheel de mutatie bevat, is dit niet verenigbaar met het leven.

terug naar boven

7. Mozaïcisme

Niet elke ziekte is te verklaren met de 'normale' overervingspatronen. Soms komt het voor dat een deel van de cellen in het lichaam een andere erfelijke samenstelling heeft dan de rest van de cellen. Het kan daardoor voorkomen dat iemand maar in lichte mate verschijnselen heeft, afhankelijk van het celtype en van het percentage afwijkende cellen daarin. Dit wordt mozaïcisme genoemd.

Er kan mozaïcisme ontstaan voor bepaalde mutaties (veranderingen) in de genen, maar ook voor chromosoomafwijkingen (vorm, grootte en ook het aantal). Deze veranderingen in het erfelijk materiaal ontstaan tijdens één van de eerste delingen van de zygote (bevruchte eicel). De zygote zelf bevat wel een normale (gezonde) samenstelling van het erfelijk materiaal.

Er kan dus in één van de dochtercellen van de zygote spontaan een mutatie in een gen of een verandering van de chromosoomstructuur plaatsvinden, die vervolgens wordt doorgegeven aan alle cellen die uit deze dochtercel ontstaan. Alle cellen die voortkomen uit de normale dochtercel, zullen de mutatie niet bevatten.

Hetzelfde geldt voor de verdeling van de chromosomen. Door een verkeerde verdeling kan er een cel ontstaan met een onjuist aantal chromosomen. Normaal worden de chromosomen eerst verdubbeld en dan verdeeld over twee nieuwe cellen, die dan elk weer 46 chromosomen bevatten. Dit proces heet mitose. Als de chromosomen echter niet juist verdeeld worden, kan er bijvoorbeeld tijdens de delingen van de zygote een dochtercel met 45 chromosomen en een dochtercel met 47 chromosomen ontstaan. Er is dan sprake van non- disjunctie van de chromosomen.

Cellen die één van de autosomale chromosomen te weinig hebben zijn echter niet levensvatbaar, terwijl cellen met één autosomaal chromosoom te veel dit meestal wel zijn. Als er dus tijdens de eerste deling van de zygote een autosomaal chromosoom niet juist verdeeld wordt, zullen alleen cellen met een chromosoom te veel (trisomie-cellen) overleven. Er ontstaat een individu dat in al zijn cellen een chromosoom te veel heeft, er is dus geen sprake van een mozaïek. Als deze fout in de verdeling echter in een tweede of nog latere deling optreedt, zijn er ook al gezonde dochtercellen gevormd. Een individu kan dan een mozaïek van cellen hebben met het normaal aantal chromosomen en van cellen met een chromosoom te veel.

Als er tijdens de eerste deling van de zygote een fout optreedt in de verdeling van de geslachtschromosomen, kan er wél mozaïcisme ontstaan. Dit komt omdat zowel trisomie- cellen (bijvoorbeeld XXX) als cellen met één X-chromosoom (monosomie-cellen, zoals XO) levensvatbaar zijn. Er is dan een mozaïek van XXX-cellen en XO-cellen. Alleen cellen die alleen maar één Y-chromosoom hebben en geen X-chromosoom (YO) zijn niet levensvatbaar.

Afhankelijk van het tijdstip waarop de mutatie of fout in de verdeling van de chromosomen optreedt, zullen er meer of minder cellen veranderd zijn. Hoe eerder de fout optreedt, des te meer nakomende cellen deze verandering in het erfelijk materiaal bevatten.

Over de manier van overerven van een mozaïekpatroon is (nog) niet veel bekend. Ouders van een kind met een mozaïek voor een bepaalde aandoening hebben in de regel geen verhoogde kans op een tweede kind met dezelfde aandoening. De kans daarop wordt geschat op één procent of zelfs lager.

Een voorbeeld van een aandoening die als mozaïek kan voorkomen is het Down-syndroom. Eén tot twee procent van de mensen met het Down- syndroom hebben een mozaïek van cellen met het normale aantal chromosomen (46) en van cellen met een extra chromosoom 21 (47).




Terug naar de inhoudsopgave | Terug naar het hoofdmenu