Kloroplast

Kloroplastid (varem ka klorofülliterakesed) on taimerakkude ja eukarüootsete vetikate organellid, milles toimub fotosüntees.

Kloroplasti ultrastruktuur: 1 – välismembraan, 2 – membraanidevaheline ruum, 3 – sisemembraan, 4 – strooma, 5 – luumen (tülakoidi siseruum), 6 – tülakoidi membraan, 7 – graana (tülakoidide virn), 8 – tülakoid (lamell), 9 – tärklis, 10 – ribosoom, 11 – plastiidne DNA, 12 – lipiiditilgake

Kloroplastides püütakse Päikese valgusenergiat, mida kasutatakse veelt elektronide eraldamiseks. Eraldunud elektronid läbivad seejärel tülakoidi membraanis elektronide transpordiahela, mis kulmineerub ATP ja NADPH moodustumisega. ATP-d ja NADPH-d kasutatakse Calvini tsüklis pimereaktsioonides CO₂ redutseerimiseks. Nii moodustatakse vee ja süsihappegaasi suhkruid.

Kloroplastid sisaldavad klorofülli, mis annab neile iseloomuliku rohelise värvuse. Termin "kloroplast" on tuletatud kreekakeelsetest sõnadest chloros 'roheline' ja plast 'vorm', 'olemus'.

Kloroplastid võivad muunduda kromoplastideks.

Iseloomustus ja struktuur

Kloroplast on plastiidne organell, mis asub taimede fotosünteetiliselt aktiivsetes rakkudes, peamiselt lehe mesofüllis, sulgrakkudes, kaktuse taimedel tüvedes. Plastiidid on iseloomulikud taimedele ning muudele fotosünteesivatele eukarüootsetele organismidele (vetikad). Kloroplastid sisaldavad erinevaid pigmente. Klorofüll on rohelist värvust andev pigment, leidub veel ksantofülle ja karoteene, mis annavad kollakat või punakat tooni. Ka ainuraksed nagu tsüanobakterid sisaldavad fotosünteesi pigmente (sealhulgas ka klorofülli), kuid need ei asu kloroplastides, sest ainuraksetel puuduvad plastiidid.

Kloroplast koosneb membraanisüsteemidest ja stroomast, mis on funktsiooni ja koostise poolest mitokondri maatriksi analoog.

Kloroplast on mitmekihilise lipiidse membraaniga organell. Hüdrofoobne membraan koosneb erineva funktsiooniga valkudest ja galaktolipiididest nagu glükosüülglütseriid, mis on omased veel prokarüootide membraanile ning analoogsed fosfolipiidsete membraanide koostises olevate fosfolipiididega. Membraanisüsteeme on kokku kolm: välismembraan, sisemembraan ja 

tülakoidi membraan kloroplasti sees, stroomas. Tülakoidi membraanis toimub fotosüntees. Tülakoidi membraanil saab eristada kahte piirkonda: kokku pakitud struktuuri ehk graanat ja pakitud struktuure omavahel ühendavat strooma lamelli. Tülakoidi membraani sisemust nimetatakse luumeniks.

Poolautonoomsete organellidena sisaldavad kloroplastid ka plastiidset genoomi ja suudavad stroomas sisalduvate ribosoomidega endi tarbeks valke toota, kuid peamiselt toodetakse valke taimeraku enda ribosoomides ja transporditakse kloroplasti.

Kloroplastid paljunevad jagunedes. Nad vajavad rakutuumas kodeeritud valke, kuid jagunevad tuuma jagunemisest sõltumatult ning neil on võimalik vähesel määral raku tsütoplasmas liikuda.

Plastiidid ja neis sisalduvad pigmendid

Plastiidid jagunevad kromoplastideks, leukoplastideks, kloroplastideks,

Kloroplastides on rohkelt klorofülli, millest ka nende rohekas valgus. Taimerakkudes leidub klorofülli a ja klorofülli b. Nende peamine erinevus seisneb ühes OH-rühmas, mis teeb klorofüll b hüdrofiilsemaks, kui seda on klorofüll a. Klorofüllid neelavad sinist ja punast valgust, seetõttu paistavad silmale rohelised – klorofüll a paistab silmale sinakasrohelisena ning klorofüll b kollakasrohelisena. See tuleneb nende maksimaalse neeldumislainepikkuse erinevustest.

Kromoplastides on ülekaalukad karotenoidid (ksantofüllid, karoteenid), mis neelavad sinist valgust 400–500 nm juures ja on seetõttu kollased, punased või oranžid. Kromoplastid on värvilisuse põhjuseks näiteks küpsetes viljades või sügisestes lehtedes. Kloroplastid saavad muunduda kromoplastideks.

Ksantofüllid nagu violoaksantiin (violoaxanthin), anteraksantiin (antheraxhantin), zeaksantiin (zeaxhantin) omavad kaitsefunktsiooni, kustutades (quenching) klorofülli, takistamaks liigset valgusenergia vastuvõtmist ja kogunemist.

Leukoplastid on värvitud plastiidid, mis on spetsialiseerunud sekretoorseteks organellides, talletades endas vajalikke õlisid, nektarit. Amüloplastiid on leukoplasti tüüp, mis talletab tärklist.

Plastiidid arenevad meristeemis asuvatest proplastiididest. Kloroplastid arenevad välja valguse juurdepääsul erinevate aktiveeritud ensüümide toimel. Idanedes valguse puudumisel arenevad kõigepealt välja etioplastid, milles on eelpigment protoklorofülliid, mis hiljem diferentseerub kloroplastiks. Kloroplastid võivad muutuda tagasi etioplastiks, näiteks pikkade pimedate perioodide tõttu. 

Teke endosümbioosi teel

Poolautonoomsete organellide tekke kohta on levinum teooria endosümbioosi teooria. 

Heterotroofne eukarüootne rakk neelas fagotsütoosi teel autotroofse ainurakse, moodustus sümbioos eukarüootse raku ja fotosünteesiva autotroofi vahel, kloroplasti puhul oli ilmselt autotroofiks tsüanobakter. Mitokondri puhul tekkis sümbioos hapnikku hingava proteobakteriga.

Fülogeneetiliselt on kõikidel eukarüootsetel organismidel mitokondrid, kuid kõikidel pole kloroplaste. Arvatakse, et mitokondrid tekkisid endosümbioosi teel enne kloroplaste, kes sellisel juhul tekkisid sekundaarse endosümbioosi läbi ehk juba mitokondrit sisaldav rakk neelas fotosünteesiva autotroofi, kes jäi rakku pidama.

Mõnel vetikal on plastiidid, millel on välismembraani peal veel membraanikihte. Neid nimetatakse sekundaarseteks plastiidideks ja nad on tekkinud, kui eukarüootne rakk neelas juba kloroplasti sisaldava vetika.

Funktsioon

Kloroplasti peamine funktsioon on fotosünteesida, kuid neis toimub ka esmase tärklise produktsiooni talletamine.

Lisaks toimub kloroplastide stroomas aminohapete süntees. Ainult väävlit sisaldavat metioniini ja tsüsteiini ei sünteesita seal.

Samuti suudavad kloroplastid nitritit muundada ammoniaagiks ning sünteesida lämmastikaluseid, puriini ja pürimidiini.

Fotosüntees

Fotosünteesi valgusreaktsioonid toimuvad kahe fotosüsteemi koosmõjul. Fotosüsteem I (PS1) strooma lamellil – reaktsioonitsentris on pigment P700, mille optimaalne valguse neeldumine toimub 700 nm kandis. Teine süsteemiosa osa, fotosüsteem II (PSII) asub graanas, reaktsioonitsentriks on pigment P680, mille optimaalne neeldumine on 680 nm juures.

Fotosüsteem II toimel oksüdeeritakse vesi ning eraldunud elektronid ergastavad klorofülli selle resonantsstruktuuri tõttu, mille tagavad porfüriinirõngad. Üheks kofaktoriks vee oksüdeerimisel on mangaan.

Tekkinud ergastus kandub edasi mööda elektronide transpordiahelat (zigzag-skeem) ning jõuab fotosüsteemi I, kus tekkinud energia arvelt redutseeritakse NADP NADPH-ks, mis on elektronikandja edasistes metabolismiradades.

Vee oksüdeerimise ja zigzag-skeemi reaktsioonide käigus eraldunud vesinik pumbatakse läbi strooma lamellil asuva ATP-süntaasi, tootes prootongradiendi abil ATP-d, mis läheb ka kasutusele edasistes metabolismiradades.

Süsinikureaktsioonide staadiumis ehk fotosünteesi pimereaktsioonide käigus fikseeritakse valgusreaktsiooni käigus kogutud energia arvelt atmosfääriline CO₂ Calvini-Bensoni tsüklis. Saaduseks on trioosfosfaadid, millest sünteesitakse heksoose nagu sahharoos, mida kasutatakse edasistes metabolismiradades. Fikseerimisel on oluline ensüüm ribuloos 1,5- bisfosfaadi karboksülaas/oksügenaas (RuBisCO).

Süsinikureaktsioonid toimuvad valgusstaadiumis kogutud energia arvelt ning valgust on vaja ka RuBisCO aktiveerumiseks ehk pimereaktsioonide toimumiseks on tegelikult natuke valgust ikka vaja.

Fotosünteesi puhul eristatakse kolme tüüpi: C₃-taimede, C₄-taimede, CAM-taimede (Crassulacean Acid Metabolism) fotosüntees.

C₃ on neist kõige levinum ja tuntum, CO₂ fikseeritakse 3C-ühenditena (süsinikühendid, mille süsinikuskeletis on 3 süsinikku).

C₄ fotosüntees ehk Hatchi-Slacki tsükkel on valdavalt levinum troopikataimel, kus CO₂ kontsentratsioon on madal ja temperatuur kõrge ning seetõttu kasvab ka RuBisCO oksügenaasne aktiivsus, fikseerides keskkonnast CO₂ asemel O₂. Oksügenaasse aktiivsuse katteks on C₄-taimedel lisaks pärgrakud(bundle-sheath cells), mis ruumiliselt eraldavad CO₂ võttu atmosfäärist ja RuBisCO reaktsioone. Süsinik atmosfäärist fikseeritakse 4C-ühendina (süsinikühend, mille skelett koosneb neljast süsinikust) ning lõhutakse RuBisCO vahetus läheduses CO₂-ks ja 3C-ühendiks, 3C-ühend viiakse tagasi 4C-ühendite fikseerimise ringi. Tulemusena püsib CO₂ kontsentratsioon RuBisCO juures kõrgemal. C₄-fotosünteesi kasutavad näiteks suhkruroog, hirss ja mais.

CAM-fotosüntees sarnaneb C₄-fotosünteesiga, kuid süsiniku fikseerimine 4C-ühenditena toimub öösel ning saadused liiguvad alles päeval dekarboksüülimiseks Rubisco lähedale ehk erinevus seisneb ajalises vahes. Põhjuseks on CAM-taimede õhulõhede öine avanemine, vältimaks liigset veekadu. Levinud on valdavalt kuiva kasvukeskkonnaga taimedel, näiteks ananassil.

Taimede lipoproteiiniosakesed

Enamiku taimede kloroplastide membraanid sisaldavad lipoproteiini osakesi (plastoglobules), mille bioloogiliste funktsioonide hulka kuulub lisaks E-vitamiini säilitamisele ja antioksüdantsele kaitsele ka tokoferooli biosüntees (suures osas ensüümi tocopherol cyclase (VTE1) toimel).

Elysia chlorotica

Veelise eluviisiga limune perekonnast Elysiidae suudab Vaucheria litorea nimelist vetikat süües mõnda aega kasutada vetika kloroplastide sünteesivõimet oma metabolismis.

Elysia chlorotica

Polüskleroos

Polüskleroos ehk hulgiskleroos ehk hulgikoldekõvastumus ehk multipleksskleroos 

(ladina keeles sclerosis multiplex; inglise keeles multiple sclerosis; lühend MS või SM) on peamiselt inimestel esinev krooniline, kogu elu kestev, peamiselt tuvastamata põhjustega, harvaesinev haigus, millele on iseloomulikud muutused kesknärvisüsteemi valgeaines.

Demüelisatsioon polüskleroosi korral. Värvunud CD68 kude näitab haiguskolde piirkonnas mitmeid makrofaage. Mõõtkava 1:100

Eestis põeb 2011. aasta seisuga sclerosis multiplex'i ligi 1500 inimest.

Etioloogia

Autoimmuunhaigusena

Arvatakse, et polüskleroosi kui autoimmuunhaiguse käigus hävitab autoimmuunne põletik 

närvirakkude ümber oleva müeliinkihi. Vahel võib esineda ka närvirakkude jätkete katkemine.

Autoimmuunsusega seostatakse lümfoid(-immuun)süsteemi homöostaasi häirumist ja nende rakkude tegevuse tulemusel tekkivaid koldeid pea- ja seljaajus.

Polüskleroos mõjutab pea- ja seljaaju närvirakkude võimet omavahel suhelda. Kommunikatsioon toimub elektriliste signaalide ehk aktsioonipotentsiaalide levimisel piki aksoneid, mis on kaetud erilise isoleeriva müeliinikihiga.

Polüskleroosi korral ei suuda organismi vastavad rakud eristada omi rakke võõrastest ja tekivad immuunreaktsioonid, mille tulemusel ründab organismi immuunsüsteem oma 

närvisüsteemi ja kahjustub müeliin. Polüskleroosi põdevate haigete organismis stimuleerivad leukotsüüdid (T-lümfotsüüdid, B-lümfotsüüdid ja makrofaagid jt) rünnakut närvirakke isoleeriva müeliinkesta vastu.

Patogeneesis mängivad olulist rolli mikrogliia ja T-rakud.

Müeliinkihi kahjustusel võib tulemuseks olla närviimpulsside liikumise aeglustumine või lakkamine, mis omakorda on närvisüsteemile laastava tagajärjega. Kahjustused tekivad mitmete väikeste kolletena pea- ja seljaaju valgeaines (valgeaine koosneb peamiselt müeliinist). Väliselt jätavad kolded mulje, nagu oleks tegemist tihenenud piirkondadega. Sellest tuleneb haiguse nimetus sclerosis multiplex – mitmesed tihenenud kolded.

Hormoonid ja hormoonidelaadset toimet avaldavad ained

Polüskleroos ja D-vitamiini vaegus

Uuritakse D-vitamiini ja/või selle vaeguse ning seotud geenide rolli haiguse tekkimisel ja progresseerumisel, kuna uuringutes on täheldatud, et seerumi D-vitamiini tase võib teatud haigetel näidata haiguse ägenemisega seonduvat.

Päriliku haigusena

Haiguse täpne etioloogia ei ole teada, aga arvatakse, et oluline on teatud pärilike ja keskkonnategurite koosmõju.

Polüskleroos ei ole pärilik haigus, kuid võrreldes tavapopulatsiooniga on polüskleroosiga inimeste lastel mõnevõrra suurem risk haigestuda. Uurimuste andmetel on polüskleroosihaige inimese perekonnaliikmete haigestumise risk järgmine:

• õel 4,4%
• vennal 3,2%
• lapsel 1,8%
• kui SM-i põevad mõlemad vanemad, suureneb risk järglasel ligikaudu 20%.

Assotsiatsiooniuuringutes on leitud ka kandidaatgeene, mida seostatakse sclerosis multiplexiga. Kuuendas kromosoomis paikneva leukotsüütide antigeense süsteemi (HLA geenikompleksi alleele DR15 ja DQ6) seostatakse suurenenud haigestumise riskiga (HLA-C554 ja HLA-DRB1 lookusel on kaitsev efekt). Uurijad ei saa siiski kogu haiguse teket seletada HLA süsteemi geneetiliste muutustega. Hiljuti avastati kahes Euroopa riigis (Saksamaa ja Prantsusmaa) SM-i populatsioonis kaks uut üksiku nukleotiidi polümorfismi (SNP) IL2RA geenis (rs12722489, rs2104286) ja üks SNP IL7RA geenis (rs6897932), mida uurijad seostavad haiguse tekkega.

Suitsetamine võib geneetilise soodumusega inimestel suurendada riski haigestuda polüskleroosi.

Viirused

Geneetilise soodumusega inimestel võivad SM-i põhjustada ka mitmed viirused. Kuigi nende täpne roll pole seni veel selge, ollakse seisukohal, et enamik SM-i patsiente on nakatunud Epsteini-Barri viirusega, lisaks seostatakse haigust veel ka Herpes simplex'i viiruse, punetise-, leetri- ja 

mumpsiviirusega.

Epidemioloogia

Haigus tabab tavaliselt noori inimesi ja on naistel kaks korda sagedasem kui meestel. Esinemissagedus on 2–150 inimesel 100 000 kohta. Eestis on vastav näitaja umbes 100 inimest 100 000 kohta.

Polüskleroosi on kõige sagedasem noori täiskasvanuid invaliidistav neuroloogiline haigus. Haiguse tekkeiga jääb tavaliselt 10. ja 60. eluaasta vahele. Kõige rohkem haigestub 20–30-aastasi inimesi. Eestis on umbes 1500 sclerosis multiplex'i diagnoosiga patsienti ja terves maailmas umbes 2 miljonit. Polüskleroosi haigestumise risk oleneb ka sellest, millisel laiuskraadil on isik elanud enne 15-aastaseks saamist – parasvöötme laiuskraadidel on haigestumus suurem. Riskirühmaks on naised ja sagedamini haigestuvad valgenahalised inimesed kui asiaadid ja mustanahalised.

Sümptomid

Sõltuvalt kohast, kus kahjustuskolded on tekkinud, võib inimesel esineda mitmesuguseid kaebusi.

Sümptomid:

• mööduv nägemishäire
• käte, jalgade nõrkus
• spastilisus (lihasjäikus)
• paresteesiad ("sipelgatetunne" kätes ja jalgades)
• ataksia (liigutuste kooskõlastuse ja tasakaalu säilitamise häire)
• kõõlusereflekside elavnemine
• Lhremitte’i sümptom (piki selga allapoole kulgev elektrilöögitaoline tunne, mis on seotud kaela painutamisega)
• kahelinägemine (topeltnägemine)
• nüstagmid (mõlema silmamuna tahtele allumatud sümmeetrilised ja rütmilised liigutused)
• treemor (lihasevärin eri kehapiirkondades)
• internukleaarne oftalmopleegia (silmaliigutajate lihaste halvatus)
• vertiigo (pearinglus)
• depressioon
• impotentsus (erektsioonihäire)
• soole- ja põietalitluse häired
• emotsionaalne labiilsus
• kognitiivsed häired

Füüsilise koormuse või kõrgenenud välistemperatuuri mõjul võivad teatud haigussümptomid süveneda ja seda nimetatakse Uhthoffi fenomeniks. Polüskleroosil on eri raskusastmetega haigusvorme. Umbes 80% juhtudest on tegemist nn tavalise vormiga, kus haigus kulgeb ägenemiste ja vaibumistega. Umbes 20% juhtudest on haigus primaarselt progresseeruva kuluga, mis on pahaloomuline ravile mittealluv vorm. Haigusnähud süvenevad kiiresti ja keskmiselt viie aasta pärast kujuneb invaliidsus. Pooltel patsientidel, kellel esineb ägenemiste ja remissioonidega kulg, areneb sekundaarselt progresseeruv vorm.

Sclerosis multiplex'i alatüübid

Haiguskulu järgi eristatakse nelja sclerosis multiplexi vormi:

• Ägenemiste ehk retsidiivide ja remissioonidega SM (remissioon on stabiilne seisund, kus ägenemise ajal tekkinud sümptomid on vähenenud või kadunud)

See on kõige sagedasem polüskleroosi vorm, mis esineb umbes 40% kõigist haigusjuhtudest. Ägenemiste ja remissioonidega SM-i vormile on iseloomulikud ägenemised, mis tekivad iseenesest ja mööduvad (täielikult või osaliselt) teatud aja jooksul, kuni seisund stabiliseerub. Selle vormi puhul ei esine SM-ile iseloomulike nähtude progresseerumist ehk sümptomid ei süvene ilma uute ägenemisteta.

• Sekundaarse progresseerumisega SM
  1. ägenemistega
  2. ägenemisteta

Kui ägenemiste ja remissioonidega SM-i haiged ei saa ravi, areneb 10 aasta jooksul ligikaudu pooltel nendest välja sekundaarselt progresseeruv polüskleroosi vorm. Seda tõenäosust saab märgatavalt vähendada, kui alustada võimalikult kiiresti ravi (preparaatidega, mis modifitseerivad haiguse kulgu, nn immunomodulleerivat ravi) pärast diagnoosi panekut. Osal sekundaarselt progresseeruva SM-iga haigetel võivad tekkida uued ägenemised, osal aga mitte. Sekundaarse progresseerumise korral süvenevad (pikkamööda) haigussümptomid ja töövõimetuse aste.

• Primaarselt progresseeruv SM

Primaarselt progresseeruva polüskleroosi haigetele on haiguse diagnoosi panekust alates omane sümptomite pidev järkjärguline süvenemine ilma uute retsidiivideta. See on haigusvorm, kus ei esine selgete ägenemiste ega paranemistega perioode. See haigusvorm esineb kõige sagedamini inimestel vanuses 40 aastat ja vanemad (harvadel juhtudel haigestuvad sellesse SM-i vormi ka nooremad inimesed). Erinevalt teistest SM-i vormidest esineb progresseeruvat vormi naistel ja meestel võrdselt. Haiguse esmasteks tundemärkideks on kõnnakuhäired, mis raskendavad oluliselt liikumist.

Diagnoos ja ravi

Sclerosis multiplex'i diagnoos, mis tuleks vormistada ladinakeelsena, on kliiniline ja radioloogiline. Eristatakse kliiniliselt kindlat ja laboratoorselt kindlalt, kliiniliselt võimalikku ning laboratoorselt võimalikku diagnoosi, mille aluseks on kindlad diagnoosi kriteeriumid.

SM diagnoosimiseks peab olema tõestatud magnetresonantstomograafilisel ülesvõttel ajust (magnetresonantstomograafia MRT-s) dissemineeritud kahjustus ajas ja ruumis, kliinilised sümptomid peavad diagnoosimiseks kestma vähemalt 24 tundi ning kahe haigusataki (ägenemise) vahele peab jääma vähemalt 1 kuu.

Lisaks kliinilistele sümptomitele on väga olulised ka radioloogilised ja laboratoorsed andmed: pea- ja seljaaju MRT uuring ning oligoklonaalse gammapaatia määramine liikvorist. KT ehk röntgenkompuutertomograafia on peale MRT teine tänapäevane piltdiagnostikameetod. Kuid diagnoosimisel on see kasutatav ainult üksikutel juhtudel ja pigem diferentsiaaldiagnostilistel eesmärkidel teiste haiguste välistamiseks, samuti juhul, kui MRT-d pole võimalik teha (vastunäidustused MRT-ks).

Polüskleroosi ei ole võimalik tänapäeval olemasoleva raviga välja ravida. On olemas ravimite grupid – beetainterferoonid (tsütokiinid) ja kopaksoon, mis vähendavad ägenemiste arvu 1/3 võrra. Vahel kasutatakse ka keemiaravipreparaate, kuid seda otsustatakse alati individuaalselt, sõltuvalt haiguse kulust ja vormist. Üldisteks ravipõhimõteteks on hoiduda liigsest füüsilisest koormusest ja kuumusest. Kuum ilm ja palavik võivad esile kutsuda närvijuhtivuse aeglustumist ning raskendada sümptomeid.

Ajalugu

Sclerosis multiplex on üks paljudest haigustest, mis eksisteeris kaua enne omale nime saamist. Arstid usuvad, et juba keskajast pärinevad kirjutised teatud sümptomitest, mis viitavad SM-le. Üks esimesi teadaolevaid polüskleroosi põdevaid patsiente oli Hollandist pärit naine Lidwina, kes suri 1433. aastal. Pariisi Ülikooli professor, dr Jean-Martin Charcot, keda kutsutakse ka "neuroloogia isaks", oli esimene, kes kirjeldas sclerosis multiplexi kui haigust. Tema ühel naissoost patsiendil esines ebaharilik sümptomite kombinatsioon. Ühestki dr Jean-Martin Charcot' kasutatud ravimeetodist polnud kasu. Pärast patsiendi surma lahkas ta naise aju ning avastas ajus haiguskolded. Ta nimetas need sclerose en plaques'iks. Müeliin avastati peagi pärast seda, kuid tema olulisus haiguse tekkes jäi veel kauaks teadmata. Haiguse kulgu mõjutavad ravimid võeti kliinilises praktikas kasutusele alles 1990. aastate keskel.

Ökoloogiline nišš

Ökoloogiline nišš ehk ökonišš ehk nišš on ökoloogia mõiste, mis iseloomustab liigi või populatsiooni suhtumuslikku positsiooni eripära ökosüsteemis.

Neil kahel (kollakal ja hallikal) samblikuliigil on mõneti erinevad ökonišid

Niši parameetrid

Nišši kirjeldatakse kui liigiomast piirkonda graafikul, mille telgedeks on erinevate biootiliste ja abiootiliste keskkonnategurite muutuvad väärtused. Vastavalt konkurentsi välistamise reeglile (ehk Gause reeglile) ei saa kaks liiki hõivata täpselt sama nišši samas keskkonnas pikka aega.

Mõistet "ökoloogiline nišš" kasutas esmakordselt loodusteadlane Joseph Grinnell oma 1917. aasta teadustöös "The niche relationships of the California Thrasher".

Niši mõistet populariseeris eriti tuliselt 1958. aastast G. Evelyn Hutchinson.

Eristatakse fundamentaalset ja realiseerunud nišši. Esimesel puhul on tegu kogu keskkonnatingimuste kompleksiga (bioloogilised ja füüsilised), milles organism on võimeline eksisteerima. Realiseerunud nišš tähendab aga eelmisest kitsamaid keskkonnatingimusi, kus organism on tugevalt kohastunud.

Eri liikidel võivad eri kohtades olla sarnased nišid ning samad liigid võivad eri kohtades hõivata erinevaid nišše.

Mõnikord, kui taimi ja loomi introdutseeritakse uutesse niššidesse, võivad nad hõivata uusi nišše või ka pärismaiste liikide nišše, tõrjudes viimaseid välja, ja saada (kahjulikeks) võõrliikideks.

Crohni tõbi

Crohni tõbi ehk regionaalne enteriit on pikka aega (kuni terve eluea) kestev krooniline ägenemistega kulgev idiopaatiline põletikuline haigus, põletikulise soolehaiguse vorm, mis harilikult haarab kõiki soolekihte mitmete imetajate (sh 

inimese) seedetraktis (alates suust kuni pärakuni), tavaliselt peensoole alaosas või käärsooles.

Crohni tõbi sarnaneb haavandilise koliidiga.

Inimestel

Riskitegurid

Crohni tõve tekkepõhjuste kohta pole ühtki kindlat teooriat, kuid umbes 20% juhtudest areneb see haigus välja mingit tüüpi ärritunud soole sündroomiga patsientide sugulastel. Haiguse akuutne vorm avaldub esmakordselt tavaliselt 15–30-aastastel, kuid võib tekkida igas vanuses inimestel.

Crohni tõve riskiteguriks on pikemajaline liiga steriilne elukeskkond (näiteks väheste mikroobidega), suitsetamine, suukaudsed rasestumisvastased vahendid jmt.

Suitsetamine avaldab Crohni tõbe põdejate organismile äärmiselt laastavat toimet.

Sümptomid

Sümptomid võivad patsientide lõikes erineda. Patsiendid võivad olla ka juba varem (mõni aasta või isegi palju aastaid varem) naha-, liigeste või silmapõletikega (või muude nägemisprobleemidega) külastanud nii dermatoloogi kui oftalmoloogi või teisi eriarste.

Akuutse haigushoo korral

Põletikulise soolehaiguse ägenemise korral võib esineda valu alakõhu parempoolses osas, kõhulahtisus ning pärasoole veritsemine, palavik, isu- ja kaalukaotus. Veritsemine võib kesta nii kaua, et tekib aneemia. Lastel võib Crohni tõbi põhjustada arengupeetust ja kasvu kängumist.

Nakatunud peensoole haavandid võivad kanduda edasi põie, tupe, päraku ja pärasoole piirkonda, mis tekitavad fistuleid, mida on vaja ravida või opereerida, sest need saastuvad kergesti.

Peensoolepõletiku levimise korral võib esineda toitainete (sh vitamiinide, nt A-vitamiini, folaadi ja B₁₂-vitamiini ning muudegi B-rühma vitamiinide) soolest imendumise häire ja rasvdiarröa.

Laboriuuringud

Crohni tõve ägenemise korral vajab patsient haiglaravi, ilmselt gastroenteroloogia osakonnas.

Konkreetseid teste Crohni tõve diagnoosimiseks pole. Laboriuuringutena tehakse eri riikides mõneti erinevas valikus uuringuid, mille hulka kuuluvad näiteks kliinilise vere analüüs koos leukotsüütide valemiga, vereseerumi B₁₂-vitamiini taseme määramine, Yersinia enterocolitica antikehade määramine ning Clostridium difficile toksiinide ja vere analüüs väljaheitest jmt.

Invasiivsed uuringud

• Baariumiklistiir
• endoskoopia
• kolonoskoopia
• kapselendoskoopia
• soolebiopsia jt.

Diagnoosimine

 Crohni tõbe klassifitseeritakse kliiniliste sümptomite, objektiivse leiu ja ka laboriandmete alusel, liigitades Crohni tõbe põdejad raskusastmete järgi.

Vajalik on teha eristusdiagnoos, kuna mittesteroidsed põletikuvastased ravimid võivad tekitada peensoole haavandumist; segmentaarset koldelist põletikku võivad põhjustada ka süsteemsed vaskuliidid, nagu nodoosne periarteriit, süsteemne erütematoosluupus ja Behçeti tõbi.

Patomorfoloogia

Crohni tõbe põdejatel põhjustab see segmentaarset ja fokaalset transmuraalset põletikku. Põletik võib esineda kõikjal seedetraktis alates suust kuni pärakuni, kuid sagedamini esineb see niude- ja jämesooles.

Iseloomulikud histoloogilised leiud on sügavad haavandid, põletikulised infiltraadid ja granuloomid.

Immunopatoloogia

Teooriate kohaselt seostatakse Crohni tõbe autoimmuunsuse ja immuunpuudulikkusega. Immunopatoloogias mängib rolli lümfoid(-immuun)süsteemi sooltega seotud lümfikude, regulatoorsete T-lümfotsüütide populatsiooni või ka T-abistajarakkude populatsiooni tüüp 17-T-abistajarakkudega (TH17-lümfotsüüdid) (avastatud 2005) (seostatakse enim tsütokiinidega IL-17a, IL-17e; neid loetakse olulisteks autoimmuunhaiguste väljakujunemisel ja epiteelirakkude kaitsel) ning "ülereageeriva" immuunvastuse tulemusel sünteesitakse ja eritatakse põletikutsütokiine ja kemokiine ning tasakaalust läheb välja Th1-/Th2-rakkude suhe.

Crohni põdejatel väheneb lümfivool.

Crohni tõbe põdejate soolebiopsiauuringute käigus on tuvastatud T-lümfotsüüte ka sisemises närvisüsteemis, mille närvide kiud ja neuronid võivad põletiku tagajärjel degenereerud, kärbuda ja surra.

Ravi

Crohni tõbi ei ole ravitav. Immunosupressiivsete ravimitega saab ainult sümptomite avaldumist reguleerida. Abi ei ole ka kirurgilisest sekkumisest, sest tihti avaldub haigus uuesti eemaldatud piirkonna kõrval.

Medikamentoosne ravi

Crohni tõve raviks kasutatakse olenevalt haiguse kulust ja ägedusest kortikosteroide (prednisoloon, budesoniid), 5-ASA-preparaate (mesalasiin, olsalasiin jt) ja immunosupressiivseid ravimeid.

Prednisolooni manustatakse tavaliselt haiguse aktiivsel perioodil 40–60 mg ööpäevas.

Immunosupressiivse ravi üle otsustab raviarst. Kui see osutub vajalikuks, siis võidakse manustada asatiopriini 2,5 mg/kg ööpäevas, kuid mõju hakkab ilmnema alles 3–6 kuu pärast ja ravi kestuseks pakutakse 2–3 aastat.

Uuringutes on Crohni tõve põdejatel esinevat steroidisõltuvust püütud leevendada ja tulemusi saavutatud harilikust kanepist valmistatud suitsu suitsetamisega.

Bioloogiline ravi

Crohni tõve korral on hakatud kasutama põletikutsütokiinide, näiteks TNF-alfa, monoklonaalseid antikehi ja põletikuvastaseid tsütokiine nagu IL-10, kuid immuunteraapia tulemusel on tekkinud osadel katsealustel ja patsientidel potentsiaalset eluohtlik tsütokiinitormilaadne seisund ehk tsütokiinimürgistus (inglise cytokine release syndrome) (CRS), samuti võib problemaatiliseks osutuda pikemaajaline soovimatu tulem, mis võib viia pahaloomuliste kasvajate tekkele.

Kirurgiline ravi

Vähirisk

Rohkem kui 8 aastat kestev põletik Crohni tõve korral näib suurendavat riski haigestuda soolevähki.

Downi sündroom

Downi sündroom ehk trisoomia 21 (lühend DS) on inimese kõige levinum kromosoomhaigus. Seda põhjustab 95 protsendil juhtudest 21. kromosoomi trisoomia (21. kromosoomist on 3 eksemplari, normaalne on 2), ülejäänud võivad olla 21. kromosoomi translokatsiooni mõjul. Downi sündroom on nimetatud inglise arsti John Langdon-Downi järgi, kes kirjeldas seda kromosoomihaigust esimesena aastal 1866.

Downi sündroom
Syndroma Down
Downi sündroomi põdev isik
Klassifikatsioon ja välisallikad
RHK-10	QQ.90
RHK-9	758.0
OMIM	190685
DiseasesDB	3898
MedlinePlus	000997
eMedicine	ped/615
MeSH	D004314

Nii naise kui mehe 21. kromosoomi trisoomia

Tekkepõhjused ja mehhanismid

Downi sündroomi tekkepõhjuseks peetakse häiret munaraku või spermatosoidi moodustumisel. Kromosoomide jagunemisel ilmneb viga ja loode areneb sügoodist, millel on üks kromosoom rohkem kui tavaliselt. Tervel inimesel on igas rakus 46 kromosoomi, mis koosnevad pärilikkuseainest, mille abil vanemate omadused ja tunnused antakse edasi järglastele. Kui tavaliselt on igal inimesel kaks sarnast 21. kromosoomi, siis Downi sündroomiga lastel on neid kolm. Downi sündroomi risk suureneb ema vanusega, kuid 80% selle haigusega lastest sünnib siiski emadel vanusega alla 35 eluaastat. Tänapäevased uuringud näitavad, et ühel vastsündinul 660-st (mõnede andmete kohaselt 1:700 või 1:900) on Downi sündroom. See ei sõltu riigist ega piirkonnast, kuid suuresti ema vanusest. Näiteks 25-aastaste naiste seas esineb see sagedusega 1:1250, 30-aastaste seas 1:1000, 35-aastaste seas 1:400, 40-aastaste seas 1:100 ja 45-aastaste seas 1:30 sünni kohta.

Sümptomid ehk avaldumine

Downi sündroomiga lastel on iseloomulik välimus ja nad on väliselt üsna sarnased.

Välised sümptomid:

• väike ümmargune pea, kukal ja näo profiil on lamedad;
• silmade lõige on viltune (meenutab mongoliidset rassi);
• kolmas silmalaug ehk epikantus, mis kujutab endast silmanurgas asuvat iseloomulikku nahavolti;
• silmade vahe on lai, esineb lameda juurega väike nina;
• kõõrdsilmsus, 3–4% esineb kae;
• hammaste anomaaliad;
• suu on poolavatud, suur keel sageli suust väljas;
• kõrvad on väikesed ja ümarad;
• kaela nahk on paks ja voldiline;
• nahk on kuiv ja sageli lõhenenud;
• iseloomulik on ka lühike kasv ja langenud lihasjõudlus;
• sõrmed on lühikesed, 50% esineb ahvivagu ehk nelja sõrme vagu (ahvikäejoon).

Vaimne areng:

• vaimne alaareng võib ulatuda kuni sügava vaimse alaarenguni.

Kehasisesed puudused või defektid:

• pooltel lastest esineb kaasasündinud südamerike ja/või puusaliigeste arenguhäire;
• liigeste liigne painduvus.

Neil esineb sagedamini kasvajaid, nakkushaigusi, soole avanematust ja teisi haigusi. Hilisemas elueas on suur risk haigestuda Alzheimeri tüüpi tõbedesse ja akuutsesse leukeemiasse. Iseloomult on Downi sündroomiga isikud leebed, kuid aeg-ajalt võib tekkida agressioonipuhanguid. Meessoost isikud on steriilsed, naised väga harva viljakad.

Diagnostika

Downi sündroomiga laste diagnoosimiseks kasutatakse kas füüsilist läbivaatust (kui on ilmsed tunnused eristatavad), kromosoomide analüüsimist, EKG-d või geneetilist konsultatsiooni.

Ravivõimalused

Downi sündroomi vastu otsest ravimit veel ei teata. Püütakse vältida võimalikke tüsistusi. Südamerikke raviks on sageli operatsioon, mille käigus suletakse valed avaused südame seinas või laiendatakse vajalikke avausi.

Downi sündroomi ravitakse peamiselt pikaajalise arendusraviga, mille varane alustamine on oluline hea lõpptulemuse saamiseks. Samas ei taga ka parim ravi lapse normaalset arengut. Ravi tehakse vastavates keskustes, kus töötavad koos psühholoog, logopeed, eripedagoog ja taastusraviarstid.

Suur osa on ka lapsevanematel. Last õpetatakse hakkama saama igapäevaste toimingutega nagu iseseisev söömine ja hügieen. Vastavalt võimetele õpivad lapsed lugema ja kirjutama.

Kindlasti on oluline ka massaaž ja ravivõimlemine, et tugevadada kaasasündinud nõrka lihaskonda.

Prognoos

Tänu kaasuvate haiguste varasele diagnoosimisele ning kaasaegsetele ravivõimalustele on ka prognoositav eluiga tunduvalt tõusnud. Kui 1929. aastal oli keskmiseks Downi sündroomiga inimese elueaks 9 aastat, siis tänapäeval on see 60 eluaasta ringis ning suure tõenäosusega tõuseb veelgi, tänu meditsiini arengule (Skallerup, S.J. 2008. Babies with Down Syndrome - A New parents´Guide. Woodbine House, USA).

Tavaliselt saab Downi sündroomiga imikut toita rinnaga, kuid osa võib vajada neelamistakistuse tõttu sondiga toitmist.

Märkimisväärselt alanenud lihastoonusega ja neelamisraskusega laste areng on pidurdunud, samal ajal kui kõrgema lihastoonusega, hea imemis- ja neelamisaktiivsusega ning elavate liigutustega lapsed arenevad võrdselt eakaaslastega. Neist tulevad raske või keskmise raskusega vaimse peetusega, kuid olukorraga kergesti kohanevad ja positiivse iseloomuga inimesed.

Ennetamine

15. rasedusnädalal saab raseda verest määrata hormoone alfafetoproteiini ja platsentas moodustuvat kooriongonadotropiini. Kui fetoproteiini on liiga vähe ja kooriongonadatropiini palju, on võimalik, et lootel esineb Downi sündroom. Vajalik oleks teha täpsemad uuringud.

Rasedaile vanuses üle 35–40 aastat pakutakse loote kromosoomanalüüsi võimalust, kuna Downi tõvega lapse sündimise tõenäosus hakkab märgatavalt suurenema, kui ema vanus ületab 35 eluaasta piiri. Kromosoomanalüüsiks võetakse looteveest läbi ema kõhu või tupe kaudu loote rakke. Protseduuri tehakse 16–20 rasedusnädalal. Võimalik on proovitüki võtmine ka platsentast. Loote rakke uuritakse mikroskoobi all ja kui leitakse lisakromosoom, võib pere soovi korral raseduse lõpetada (teha abort).

Kui peres on juba üks haige laps, siis kordusrisk teisel lapsel on alla 1%.

Turneri sündroom

Turneri sündroom (ladina keeles syndroma Turner), ka 45,X, on naiste kaasasündinud haigus, kus üks kahest sugukromosoomist puudub täielikult või osaliselt. Turneri sündroomi kutsutakse ka ovariaalseks düsgeneesiks. Enamasti ei ole Turneri sündroom pärilik, vaid esineb embrüogeneesi ajal juhuslikult tekkinud rakujagunemise vea tõttu.

Jalalabade turse Turneri sündroomiga imikul

Suur osa Turneri sündroomiga rasedustest katkeb esimesel või teisel trimestril.

Epidemioloogia

Sündroomi esinemissagedus on 1:1500–2500 tüdruku sünni kohta.

3% kõikidest rasedustest algavad embrüoga, millel puudub üks X-kromosoom, kuid 99% neist aborteeruvad ise esimese trimestri jooksul.

Avastamine

Esimesena kirjeldas seda sündroomi 1930. aastal Otto Ullrich Saksamaal ning järgmisena Henry H. Turner 1938. aastal USAs.

Sümptomid

Peamised probleemid algavad puberteedieas, kui tüdruk on kaaslastest oluliselt lühem ja sekundaarsed sugutunnused ei arene. Sageli avastatakse haigus alles siis, kui puberteet ei alga. Turneri sündroomiga kaasneb peaaegu alati viljatus. Laps sünnib tüdrukuna, kuid tema munasarjad ei tooda naissuguhormoone ega munarakke. Haiguse raskusaste oleneb sellest, kui suur osa kromosoomist on puudu.

Turneri sündroomiga inimestel on iseloomulik välimus. Imikueas esineb käe- ja jalalabade turse ning voldid kaelal, mis algavad kõrvade juurest ja ulatuvad õlgadeni. Tavaline on lühike kasv. 3.–5. eluaastani võib kasvukiirus olla normaalne, pärast seda jääb pikkus 140 cm juurde. Tihti esineb ka kuklal madal juuksepiir, teineteisest kaugel asetsevad rinnanibud, suured kõrvad, kõrge suulagi ja suur hulk sünnimärke. Teismeeas ei alga puberteet ja sekundaarsed sugutunnused, nagu rinnad ja karvkate, ei arene välja. Hiljem võivad välja kujuneda kilpnäärmehaigus, diabeet ja ateroskleroos ehk veresoonte lubjastumine. Vaimne areng on enamasti normaalne. Mõnel lapsel võib esineda südame või neerude arenguhäireid, kuulmisprobleeme ja väiksemaid õppimisraskusi.

Diagnoosimine

Haigust diagnoositakse vereproovi põhjal tehtud kromosoomianalüüsiga. Normaalsete X-kromosoomide olemasolu välistab haiguse. Pärast diagnoosimist tehakse ultraheliuuring, et uurida südant, neerusid ja munasarju, sest Turneri sündroomi korral esineb sageli häireid ka nende elundite töös.

Ravimine

Kasvu kiirendamiseks manustatakse lapsele kasvuhormooni, kuigi pikkus jääb ikkagi enamasti alla 150 cm. Naissuguhormoonide ehk östrogeenide manustamist alustatakse 12–13-aastaselt, et areneks välja naisele omane välimus. Hormoonravi tõttu tekib ka menstruatsioon, kuid naine pole võimeline rasestuma. Tähtis on psühholoogiline nõustamine, et hoida ära psüühilist kriisi, mis võib tekkida haigusega seoses.

Prognoos

Turneri sündroomiga inimesed vajavad eluaegset jälgimist ja ravi, sest haigusega kaasnevad luude hõredus, suur kolesteroolisisaldus veres, kilpnäärmehaigused, diabeet ja hüpertooniatõbi.

Smithi-Magenise sündroom (SMS)

Smithi-Magenise sündroom (SMS) on arenguhäire, mis mõjutab eri kehaosi. Selle seisundi peamised tunnused on kerge kuni mõõdukas vaimne alaareng, iseloomulikud näojooned, unehäired ja käitumisprobleemid. Smithi-Magenise (SM) sündroom esineb hinnanguliselt ühel inimesel 25 000-st.

Smithi-Magenise sündroom
Klassifikatsioon ja välisallikad
RHK-9	758.33
OMIM	182290
DiseasesDB	31737

Sündroomi põhjustab hälve inimese 17. kromosoomi lühikeses (p) õlas, mistõttu SM-sündroomi nimetatakse ka 17p-sündroomiks.

Eponüüm

Smith ja Magenis on teadlased, kes 1986. aastal seda seisundit kirjeldasid: Ann C. M. Smith töötas siis geneetikanõustajana USA Riiklikus Terviseinstituudis ja R. Ellen Magenis oli lastearst, geneetik ja tsütogeneetik Oregoni Terviseteaduste Ülikoolis.

Tavalised sümptomid

Enamikul SM-sündroomiga lastel on lai, nurgeline nägu, sügaval asetsevad silmad, täidlased põsed ja etteulatuv alalõug. Näo keskosa ja ninajuur paistavad sageli lamedatena. Iseloomulik on veel täidlane, kehast eemale kaarduv ülahuul ja pigem allapoole kaarduvad suunurgad. Need näojoonte iseärasused ei pruugi varases lapsepõlves eriti märgatavad olla, ent üldjuhul kujunevad need hiljem selgelt eristatavaks.

Katkendlik uni on samuti SM-sündroomile omane ning ilmneb sel juhul enamasti juba varajases elujärgus. Smithi-Magenise sündroomiga inimesed võivad päeva ajal olla väga unised, samas on neil probleeme uinumisega ja nad ärkavad öö jooksul mitu korda üles. Unehäireid põhjustab melatoniin, mille reguleeritav bioloogiline ööpäevarütm on SM-sündroomi põdevatel inimestel häiritud.

SM-sündroomiga inimesed on kütkestavad isiksused, aga enamikul neist on samas ka käitumisprobleemid, nagu pidevad tujukusest tingitud jonnihood ja väljapursked, agressioon, ärevus, impulsiivsus ja tähelepanuhäired. Enese vigastamine, sealhulgas hammustamine, löömine, pea millegi vastu tagumine, naha näpistamine on väga tavaline. Korduv enese kallistamine võib olla Smithi-Magenise sündroomi üks unikaalseid jooni. Selle seisundiga inimestel esineb ka nähtus, kus kompulsiivses korras lakutakse sõrmi ja siis keeratakse raamatute või ajakirjade lehekülgi (nn "laku ja pööra" käitumine), samuti on nad võimelised meenutama inimeste või olukorraga seonduvaid sageli tähtsusetuid pisidetaile.

Sündroomi tunnuste hulka võivad kuuluda veel lühike kasv, selgroo kõverus (skolioos), vähenenud valu- ja temperatuuritundlikkus ning kähe hääl. Mõnedel SM-sündroomi põdevatel inimestel esineb kõrvade ehitusega seotud hälbeid, mis võivad viia kõrvakuulmise kaotuseni. Veel võib esineda silmahälbeid, mis põhjustavad lühinägelikkust (müoopia), kõõrdsilmsust ja muid nägemisega seotud probleeme. On teada ka kõnealuse seisundiga seostatud vigase südame ja neerude juhtumitest, ent nende näol on tegu vähem levinud sümptomitega.

Kliinilised tunnused

Järgmine nimekiri kirjeldab Smithi-Magenise sündroomi tunnuseid ja nende suhtelist sagedust.

> 75% indiviididest

• brahhütsefaalia (lameda pea sündroom)
• näo keskosa hüpoplaasia (alaareng)
• vanuse kasvades lõugade esiletungimine
• lai, nelinurkne nägu
• pahempidi pööratud, tagurpidi V kujuline ülahuul
• sügaval asetsevad, lähestikku asuvad silmad
• lühikesed, laiad käed
• hambaanomaaliad (puuduvad silmahambad; taurodontism)
• keskkõrva ja larüngaalsed anomaaliad
• kähe, sügav hääl
• kognitiivsed kahjustused/viivitused üldises arengus
• üldine enesega rahulolu/letargia (imikueas)
• infantiilne hüpotoonia (vastsündinute madal lihastoonus)
• unehäired
• segipööratud ööpäevane melatoniini rütm
• stereotüüpne käitumine
• enesevigastuslik käitumine
• kõne viivitused
• hüporefleksia (nõrgenenud refleksid)
• perifeersele neuropaatiale viitavad märgid
• oraalne sensomotoorne väärtalitlus

Tavaline (50–75% indiviididest)

• kuulmise kaotus
• lühike kasv
• skolioos
• kergekujuline ventrikulomegaalia (ajuvatsakeste laienemine)
• hüperakuusia
• trahheobronhiaalsed probleemid
• velofarüngaalne puudulikkus (puudulik neelulukk ehk VPI)
• nägemisega seotud hälbed (iirise anomaaliad; mikrokornea)
• REM-une hälbed
• hüperkolesteroleemia/hüpertriglütserideemia
• sageli esinev kõhukinnisus
• ebanormaalne EEG (elektroentsefalogramm) ilma nähtavate/ilmsete haigushoogudeta

Vähem tavaline (25–50% indiviididest)

• südamedefektid
• kilpnäärme talitlushäired
• haigushood (esinemissagedus varieerub erinevates uuringutes)
• immuunfunktsioonide hälbed (eriti madal IgA)

Juhuslik (< 25% indiviididest)

• neeru/kuseteede hälbed
• haigushood (esinemissagedus varieeruv erinevates uuringutes)
• küünarvarrega seonduvad ebanormaalsused
• huule- ja suulaelõhe ehk jänesemokk

Geneetika

17. kromosoom

Smithi-Magenise sündroom on seotud 17. kromosoomiga. Enamikul inimestel, kes Smithi-Magenise sündroomi põevad, on deletsiooni tõttu osa 17. kromosoom geneetilisest materjalist kadunud (17p11.2). Ehkki see piirkond sisaldab mitmeid geene, on uurijad hiljuti avastanud, et ühe kindla geeni, RAI1 kaotamine on vastutav enamiku seda seisundit iseloomustavate sümptomite eest. Kliiniliste tunnuste tõsidusaste ja varieeruvus oleneb ka teistest 17. kromosoomi sees paiknevatest geenidest. Deletsiooni sisaldavas alas paiknenud teiste geenide kaotus aitab seletada seda, miks Smithi-Magenise sündroomi iseloomulikud tunnused sellest mõjutatud inimeste puhul varieeruvad. Väikesel protsendil SM-sündroomi põdevatel inimestel on kromosoomi deletsiooni asemel tegu hoopis mutatsiooniga RAI1 geenis.

Need deletsioonid ja mutatsioonid viivad ebanormaalse või mittefunktsionaalse RAI1 proteiini tootmiseni. RAI1 on transkriptsioonifaktor, mis osaleb kommunikatsioonisõnumites DNA ja RNA vahel.

Pärilikkus

Smithi-Magenise sündroom ei ole üldjuhul päritav. Tavaliselt on see seisund sugurakkude (munarakud või sperma) moodustumisel toimunud geneetilise muutuse tulemus või kujuneb loote varases arengus. Enamikul juhtudel ei ole SM-sündroomi all kannatava inimese perekonnas teada, et see seisund oleks suguvõsas varem esinenud.

Diagnoos

Tavaliselt diagnoositakse Smithi-Magenise sündroom veretestide kaudu, mida nimetatakse kromosoomi (tsütogeneetililiseks) analüüsiks ja mis kasutavad FISH (fluorescent in situ hybridization – fluorestsents in situ hübridisatsioon) tehnikat. Iseloomulik mikrodeletsioon jäi standardses FISH-testis mõnikord märkamata, mis tähendas, et mitmete inimeste puhul, kel ilmnesid SM-sündroomile iseloomulikud sümptomid, olid testi tulemused negatiivsed.

Hiljutised arengud 17p11.2 deletsiooni kohase FISH testi kohta on võimaldunud nimetatud deletsiooni senisest täpsema avastamise. Siiski on vaja edasisi katsetusi Smithi-Magenise sündroomi nende variatsioonide kohta, mis on põhjustatud mutatsioonist, mitte deletsioonist RAI1 geenis.

SM-sündroomiga lastele pannakse sageli selliseid psühhiaatrilisi diagnoose nagu autism, hüperaktiivsus tähelepanu puudulikkusega (ADHD), obsessiiv-kompulsiivne häire (OCD), tähelepanu puudulikkuse häire (ADD) ja/või meeleoluhäired.

Ravi

Smithi-Magenise sündroomi ravi seisneb seda iseloomustavate sümptomite kontrollimises. SM-sündroomiga lapsed vajavad toimetulekuks mitut sorti tuge, kaasa arvatud tegevus-, kõne- ja füüsilist teraapiat. Sageli vajab SM-sündroomiga inimene tuge kogu elu.

Mõnede sümptomitega tegelemisel kasutatakse ka ravimeid. Unehäirete korrastamiseks kasutatakse tavaliselt melatoniini lisandeid ja trasodooni. Päevasel ajal endogeense melatoniini tootmist blokeeriva adrenergilise antagonisti atsebutolooli kasutamine koos eksogeennse melatoniiniga võib parandada keskendumisvõimet, und ja une ajastamist ning aidata kaasa käitumise parandamisele. Teisi ravimeid (nagu Risperdali) kasutatakse mõnikord vägivaldse käitumise kontrollimiseks.