سندرم سیکلوپیا

سندرم سیکلوپیا

Cyclopia Syndrome

شاهین اسعدی (دانشجوی ژنتیک مولکولی)، دکتر سیدمجتبی محدث اردبیلی (متخصص ژنتیک پزشکی)، دکتر علی نظیرزاده (متخصص ژنتیک مولکولی)، فرح قاسم‌پور (محقق بیولوژی)، سعید طرزی (دانشجوی کارشناسی ارشد میکروبیولوژی)

نگارنده مسئول: شاهین اسعدی (Geneticist)

سندرم سیکلوپیا یک اختلال نادر از هولوپروسنسفالی (شکسته شدن جمجمه در جنین) است که با نقص اندام‌ها در هنگام تولد بروز می‌کند. در این بیماری مدار چشم به دو حفره کاملاً نزدیک به هم تقسیم می‌شود که یا ارگانیسم بصورت تک‌چشمی و یا بصورت دوچشمی کاملاً نزدیک بهم دیده می‌شود. این سندرم هم حیوانات و هم انسان را درگیر می‌کند و فرکانس آن در حیوانات 1 در هر 16000 تولد و در جنین انسان 1 در هر  100000  تا 250000  تولد دیده می شود.

فنوتیپ سندرم سیکلوپیا

به طور معمول مبتلایان سندرم سیکلوپیا، دارای بینی به حالت مخفی یا حالت غیرکارآمد در قالب یک پوزه دراز می‌باشند. این مبتلایان دارای یک چشم در وسط پیشانی یا دو چشم کاملاً بهم چسبیده هستند. گوش‌ها به حالت خمیده یا شکسته شده یا مچاله شده به داخل هستند و همچنین اکثر مبتلایان دارای یک زائده گوشتی به اندازه 3 تا 5 سانتی‌متر در وسط پیشانی خود می‌باشند.

سندرم سیکلوپیا بیشتر رویان‌ها را درگیر می‌کند که یا در همان سن جنینی سقط شده و یا مرده متولد می‌شوند و در حالت خوش‌شانسی، اندکی بعد از تولد مرگشان حتمی خواهد بود. سندرم سیکلوپیا، یک اختلال ژنتیک نادر می‌باشد که تنها چند مورد در جهان پزشکی گزارش گردیده است و بیشترین مورد در موزه پزشکی vrolik آمستردام کشور هلند، حفظ شده است.

از جمله حیواناتی که دچار سندرم سیکلوپیا می‌شوند می‌توان به حیوانات مزرعه مانند اسب، گوسفند، خوک و مرغ نیز اشاره کرد. در این حیوانات هم مانند انسان، اندام بینی بصورت ناکارآمد تشکیل می‌شود که اندکی بعد از تولد باعث عدم عبور جریان هوا به دستگاه تنفسی شده و در نتیجه منجر به خفگی خواهد شد.

اتیولوژی سندرم سیکلوپیا

از عمده‌ترین عوامل ایجادکننده سندرم سیکلوپیا می‌توان به افزایش سن مادر در زمان بارداری و استعداد اندامک میتوکندری مادر به سندرم سیکلوپیا در فرایند بعد از لقاح و تشکیل سلول زیگوت و همچنین استفاده از مواد سمی یا دارویی آرامبخش از نوع آلکالوئیدها، در زمان بارداری مادر اشاره کرد که می‌تواند استعداد ابتلای جنین به سندرم سیکلوپیا را افزایش دهد. در واقع ابتلا به سندرم سیکلوپیا بیشتر به اشتباه مادر در زمان بارداری در استفاده از گیاهان دارویی مانند Veratrum californicum، جهت بهبود استفراغ و گرفتگی عضلات و گردش خون ضعیف، مربوط می‌شود؛ به عبارتی این گیاه دارای خاصیت آلکالوئیدی می‌باشد، هر چند که به عنوان مسکن طبیعی در میان عام شناخته شده است.

البته استفاده از این گیاه دارویی در زمان غیر‌بارداری تأثیر ناشایست آنچنانی برای خانم‌ها و آقایان ندارد، اما در زمان بارداری به خاطر خاصیت آلکالوئیدی بودنش بسیار خطرناک بوده و یک عامل تراتوژن قوی می‌باشد. این خاصیت آلکالوئیدی بودن گیاه مذکور، در چرخه‌های تقسیم میتوزی و رشته دوک، اختلال ایجاد می‌کند که منجر به عدم تشکیل موفق حفرات چشم و اندام بینی و گوش‌ها و همچنین شکل صحیح مغز می‌شود.

ژنتیک مولکولی سندرم سیکلوپیا

ژن SHH، بعنوان ژن تنظیم‌کننده بیان و سنتز پروتئین‌های سیستم عصبی برای تشکیل فرم صحیح مغز و ژن PAX6، ژن تنظیم‌کننده سنتز حالت صحیح چشمهاست که در اثر اختلالات کروموزومی، این ژن‌ها دچار موتاسیون شده و عملکرد طبیعی خود را از دست می‌دهند. ژن SHH در بازوی بلند کروموزوم شماره 7 بصورت 7q35.1 مستقر است و علاوه بر موارد ذکر شده، ژن تنظیم‌کننده فرم صحیح دست‌ها و بینی هم می‌باشد. ژن SHH، بعنوان ژن اصلی برای راه‌اندازی بیان ژن‌های دیگر مانند PAX6 و PAX2 در سلول ایفای نقش می‌کند.

ژن PAX6، به عنوان پروتئین فرگشت چشم‌ها به حالت طبیعی، ایفای نقش می‌کند. این ژن در بازوی کوتاه کروموزوم شماره 11 بصورت 11P12 مستقر است. این ژن نقش اصلی در تکامل چشم‌ها به فرم طبیعی، هم در انسان و هم در حیوانات، را داراست.

هرگونه اختلال در این ژن اعم از جایجایی نوکلئوتیدها یا حذف‌شدگی و یا درج‌شدگی، منجر به اختلال در بینایی یا کوری خواهد شد. مبتلایان به سندرم سیکلوپیا، در بازوی کوتاه کروموزوم شماره 11 در منطقه 11p11 و 11p12، دارای موتاسیون‌های مزبور شده و اختلالات تکامل چشمی و بینایی پدید می‌آید.

تاریخچه سندرم سیکلوپیا

سیکلوپس در لغت یونان باستان به معنای دایره چشم است که اشاره به یک پهلوان در اساطیر یونان باستان دارد. این پهلوان دارای یک چشم در مرکز پیشانی بود. نام این پهلوان Polyphemus بود. او فرزند اورانوس و گایا از تایتان‌های عظیم یونان باستان بود.

اما اولین گزارش سندرم سیکلوپیا به سال 1665 در یک کره اسب در کشور بریتانیا مربوط می‌شود، سپس در ماه مارس سال 1793 یک زن 46 ساله در کشور سوئد، فرزندی مبتلا به سندرم سیکلوپیا به دنیا آورد که بعد از 2 ساعت فوت کرد. در 28 دسامبر سال 2005، یک بچه گربه در شهر ردموند آمریکا، مبتلا به سندرم سیکلوپیا متولد شد که یک روز پس از تولد فوت کرد. در سال 2006، یک دختر بچه در کشور هندوستان مبتلا به سندرم سیکلوپیا متولد شد که یک روز پس از تولد درگذشت.

در سال 2011، از شکم یک کوسه شکار شده غول‌پیکر در مکزیک، جنینی مبتلا به سندرم سیکلوپیا کشف شد. در سال 2012، یک بچه گربه مبتلا به سندرم سیکلوپیا متولد شد که بعد از دو ساعت فوت کرد. سندرم سیکلوپیا علایمی مشابه با سندرم پاتائو دارد. اما فنوتیپ سندرم سیکلوپیا بسیار شدیدتر از سندرم پاتائو هست و نیمه‌عمر مبتلایان سندرم سیکلوپیا کمتر از سندرم پاتائو می‌باشد. عمده‌ترین ژن‌هایی که در سندرم سیکلوپیا دخیل هستند SHH،ZIC2،SLX3،TGIF1 می‌باشند.

 References:

1. Erich Roessler، Elena Belloni،، Karin Gaudenz،، Fernando Vargas، Stephen W. Scherer، Lap-Chee Tsui and Maximilian Muenke (1997). “Mutations in the C-terminal domain of Sonic Hedgehog cause holoprosencephaly” (PDF). Human Molecular Genetics.
2. Observables upon a Monstrous Head”. Philosophical Transactions of the Royal Society (1665–1678) 1 (5): 85–56. 3 July 1665.
3. Marigo V، Roberts DJ، Lee SM، Tsukurov O، Levi T، Gastier JM، Epstein DJ، Gilbert DJ، Copeland NG، Seidman CE (July 1995). “Cloning، expression، and chromosomal location of SHH and IHH: two human homologues of the Drosophila segment polarity gene hedgehog”. Genomics 28 (1): 44–51.
4. Nüsslein-Volhard C، Wieschaus E (October 1980). “Mutations affecting segment number and polarity in Drosophila”. Nature 287 (5785): 795–801.
5. Krauss S، Concordet JP، Ingham PW (December 1993). “A functionally conserved homolog of the Drosophila segment polarity gene hh is expressed in tissues with polarizing activity in zebrafish embryos”. Cell 75 (7): 1431–44.
6. Echelard Y، Epstein DJ، St-Jacques B، Shen L، Mohler J، McMahon JA، McMahon AP (December 1993). “Sonic hedgehog، a member of a family of putative signaling molecules، is implicated in the regulation of CNS polarity”. Cell 75 (7): 1417–30.
7. Herzog W، Zeng X، Lele Z، Sonntag C، Ting JW، Chang CY، Hammerschmidt M (February 2003). “Adenohypophysis formation in the zebrafish and its dependence on sonic hedgehog”. Dev. Biol. 254 (1): 36–49.
8. Rash BG، Grove EA (Oct 2007). “Patterning the dorsal telencephalon: a role for sonic hedgehog?”. The Journal of Neuroscience 27 (43): 11595–603.
9. Scholpp S، Wolf O، Brand M، Lumsden A (March 2006). “Hedgehog signalling from the zona limitans intrathalamica orchestrates patterning of the zebrafish diencephalon”. Development 133 (5): 855–64.
10. McMahon JA، Takada S، Zimmerman LB، Fan CM، Harland RM، McMahon AP (May 1998).

برای دانلود پی دی اف بر روی لینک زیر کلیک کنید