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Trisomie 21

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Biologie

Die Trisomie 21, auch bezeichnet als Down-Syndrom, ist eine numerische Chromosomenanomalie, bei der das 21. Chromosom im Erbgut des betroffenen Menschen dreimal, statt wie üblich zweimal vorliegt. Das Down-Syndrom ist keine Krankheit, geht aber mit körperlichen und geistigen Einschränkungen einher.

Trisomie 21 – Hintergrund

Die Bezeichnung "Down-Syndrom" führt auf den britischen Arzt und Apotheker John Langdon Down zurück. 1866 umschrieb er als Erster umfassend dieses Syndrom. Damals wählte er dafür den Namen "mongoloide Idiotie", auf Grundlage der Vermutung, dass das Syndrom auf die Eigenschaften der Menschen mongolischer Volksstämme zurückzuführen sei. Beweise dafür sollte das typische Aussehen der Betroffenen sein. Die besondere Augen- und Kopfform sollte an die "Mongolen" erinnern, eine ethnische Gruppe aus Asien. Aufgrund der negativen und rassistischen Besetzung dieser Bezeichnung wurde der Begriff 1965 in Down-Syndrom umgeändert. Der alte Begriff verschwand restlos in den 1980er-Jahren und "Down-Syndrom" etablierte sich.

Trisomie 21 Gesicht Aussehen StudySmarterAbbildung 1: Mädchen mit Down-SyndromQuelle: de.123rf.com

Trisomie 21 – Formen und Karyogramm

Trisomie 21 kann in vier verschiedenen Formen auftreten. Die häufigste Form ist die freie Trisomie, jedoch gehen Wissenschaftler aufgrund von möglichen Fehlern in der Diagnosestellung von weitaus weniger Fällen dieser Form aus.

Freie Trisomie 21

Die freie Trisomie entsteht durch die Nichttrennung der homologen Chromosomen oder Chromatiden in der Keimzellbildung. Rund 95 % der Betroffenen des Down-Syndroms besitzen diesen Typ. Es ist jedoch möglich, dass eine Mosaik-Trisomie vorliegt, obwohl eine freie Trisomie diagnostiziert wurde. Bei diesem Typ kommt das 21. Chromosom in allen Körperzellen dreifach vor.

Der Karyotyp lautet 47XX +21 bzw. 47XY +21.

Trisomie 21 Karyogramm Freie Trisomie 21 StudySmarterAbbildung 2: Karyogramm bei freier Trisomie 21Quelle: wikipedia.com

Translokations-Trisomie 21

Von der Translokations-Trisomie sind ca. 3–4 % der Menschen mit Down-Syndrom betroffen. Bei diesem Typ liegt das Chromosom 21 in allen Körperzellen dreifach vor, eines der Chromosomen hat sich aber an ein anderes angelagert (oft an Chromosom 13, 14, 15 oder 22, seltener an 21).

Der Karyotyp lautet 46XX, t(21; 14) bzw. 46XY, t(21; 14).

Trisomie 21 Karyogramm Translokations-Trisomie 21 StudySmarterAbbildung 3: Karyogramm bei Translokations-Trisomie 21Quelle: wikipedia.com

Mosaik-Trisomie 21

Die Mosaik-Trisomie betrifft ca. 1–2 % der Menschen mit Down-Syndrom. Die Ursache liegt hierbei bei der Befruchtung, in der mitotische Chromatide nicht getrennt wurden. So entstehen zwei verschiedene Zelllinien, aus denen sich die Zellen immer weiter teilen und die Chromosomenanzahl weitergegeben wird. Eine, bei der das 21. Chromosom zweimal vorliegt, und eine, bei der eine Trisomie des 21. Chromosoms besteht. Dadurch enthalten nicht alle Körperzellen dreimal das 21. Chromosom und es entsteht die Mosaikform.

Menschen mit dieser Form des Down-Syndroms haben häufig geringere Symptome, besonders wenn relativ wenig Körperzellen von der Chromosomenanomalie betroffen sind. Jedoch ist das keine allgemeine Regel und muss im Einzelfall betrachtet werden. Wissenschaftler gehen von deutlich mehr Betroffenen der Mosaik-Trisomie aus. Denn es besteht die Möglichkeit, dass bei den Testmethoden ausschließlich Körperzellen mit Trisomie 21 gefunden wurden, obwohl auch Zellen ohne diese Chromosomenanomalie existieren. So kommt es zu einigen Fehldiagnosen.

Der Karyotyp lautet 46XX/47XX +21 bzw. 46XY/47XY +21.

Partielle Trisomie 21

Die seltenste Form des Down-Syndroms ist die partielle Trisomie 21, von der nur wenige hundert Fälle weltweit bekannt sind. Hierbei liegt das 21. Chromosom wie üblich zweifach vor, jedoch ist ein kleiner Abschnitt eines der beiden Chromosomen verdoppelt. Somit ist eines der beiden Chromosomen etwas länger und die DNA in diesem Abschnitt liegt dreifach vor.

Der Karyotyp könnte hier z. B. lauten: 46, XX der (21) (q23.2; q22.11) bzw. 46,XY der (21) (q23.2; q22.11).

Trisomie 21 – Ursachen

Die Ursache des Down-Syndroms ist ein Fehler bei der Produktion der Keimzellen (Eizellen / Spermienzellen). Normalerweise wird die Erbinformation des Menschen beim Teilungsprozess gleichmäßig auf die Keimzellen verteilt, wodurch ein haploider Chromosomensatz entsteht. Wenn nun durch die Befruchtung Eizelle und Spermium miteinander verschmelzen, dann entsteht wieder ein diploider Chromosomensatz, woraus ein Kind heranwachsen kann.

Im Falle von Trisomie 21 läuft dieser Prozess fehlerhaft ab – Bei der Meiose kommt es entweder in der ersten Reifeteilung zu einer Nichttrennung (Non-Disjunction) der homologen Chromosomen oder in der zweiten Reifeteilung zu einer Nichttrennung der Chromatiden.

Trisomie 21 Ursache Non-Disjunction Meiose StudySmarterAbbildung 4: Fehlverteilung in der Meiose(Spermienbildung) Quelle: ZPG Biologie

Inwiefern das Down-Syndrom vererbbar ist, hängt von der Form der Trisomie ab.

Trisomie 21 – Vererbbarkeit

Die freie Trisomie 21 ist meist nicht erblich bedingt. Grundsätzlich ist das Down-Syndrom aber weiter vererbbar. Der betroffene Elternteil kann die Chromosomenanomalie, die für das Syndrom verantwortlich sind, an seine Kinder weitergeben.

Bei der Translokations-Trisomie 21 haben die Kinder des Betroffenen theoretisch eine 25%ige Chance, ebenfalls davon betroffen zu sein. Die Statistik sieht dabei anders aus: Frauen vererben das verschmolzene Chromosom nur zu 10–15 % und Männer zu 3–5 % an ihre Kinder. Sollte das 21. Chromosom mit dem zweiten 21. Chromosom verschmolzen sein, dann ist das Kind definitiv vom Down-Syndrom betroffen.

Es gibt verschiedene Faktoren, welche die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Trisomie 21 erhöhen. Der größte Risikofaktor ist dabei das Alter der Mutter. Es wurde festgestellt, dass Frauen im höheren Alter viel häufiger ein Kind gebären, das von Down-Syndrom betroffen ist, als junge Frauen. Ob das Alter des Vaters auch eine Rolle spielt, ist noch nicht bekannt.

Trisomie 21 Alter Mutter Wahrscheinlichkeit StudySmarterAbbildung 5: Wahrscheinlichkeit von Down-Syndrom je Alter der MutterQuelle: potenz-tipps.de

Bis zum 35. Lebensjahr ist die Wahrscheinlichkeit, ein Kind mit Down-Syndrom zu bekommen, sehr gering. Mit 20 Jahren liegt die Quote bei 1:2000, mit 30 Jahren bei 1:900 und mit 35 bei 1:350. Nach dem 35. Lebensjahr steigt die Wahrscheinlichkeit rapide. Von 49-jährigen Müttern ist bereits jedes 10. Kind betroffen.

Früher war das Down-Syndrom die häufigste Behinderung. Heute gibt es immer weniger Betroffene. Der Grund hierfür ist, dass viele Eltern, besonders ältere Paare, sich für pränatale Testmethoden entscheiden. Diese können frühzeitig eine Trisomie des 21. Chromosoms des ungeborenen Kindes erkennen. Es entscheiden sich einige Eltern in diesem Fall für eine Abtreibung, wodurch die Quote der Menschen mit Trisomie 21 sinkt.

Trisomie 21 – Häufigkeit

In Deutschland leben ca. 50 000 Menschen bzw. 0,06 % der Bevölkerung mit Trisomie 21. Sie ist die häufigste Chromosomenanomalie, von der Neugeborene betroffen sind. Laut Statistiken sind Jungen häufiger betroffen als Mädchen (57,2:42,9 im Jahr 1974 und 54:46 im Jahr 2000), die Ursache hierfür ist jedoch noch nicht geklärt.

Die Quote von Neugeborenen mit Trisomie 21 ist in den letzten Jahren signifikant gesunken, da heutzutage etliche Testmethoden bestehen, mit denen man noch vor der Geburt eine Trisomie erkennen kann. Nach gestellter Diagnose entscheiden sich in Deutschland etwa 9 von 10 Eltern für eine Abtreibung. So werden, trotz der guten Behandlungsmöglichkeiten, die mittlerweile bestehen, weniger Kinder mit Down-Syndrom geboren. Es gibt aber auch Eltern, die sich trotz der Diagnose entscheiden, das Kind zu bekommen und alle positiven und negativen Herausforderungen annehmen.

Trisomie 21 – Symptome

Das dritte 21. Chromosom ist Ursache für Fehlentwicklungen der Organe und Gewebe und führt zumeist auch zu einer geistigen Behinderung. Hierbei ist der Ausprägungsgrad von Mensch zu Mensch stark unterschiedlich.

Das charakteristische Aussehen ist aber meist gleich:

  • kurzer Kopf mit flachem Hinterkopf,

  • rundes und flaches Gesicht,

  • kurzer Hals,

  • leicht schräge Augen mit vergrößertem Abstand zueinander,

  • unterentwickelter Kiefer und Zähne,

  • häufig offenstehender Mund,

  • kurze breite Hände mit kurzen Fingern.

Die Symptomausprägung bei Trisomie 21 ist sehr individuell. Ein Betroffener kann z. B. wie folgt aussehen:

Trisomie 21 Körperliche Merkmale Vierfingerfurche Sandalenfurche StudySmarterAbbildung 6: Charakteristische körperliche MerkmaleQuelle: Grafik-Atelier Riedige

Zu den körperlichen Symptomen zählen Organfehlbildungen und chronische Störungen von Körperfunktionen.

  • Körperwachstum meist verlangsamt,

  • geringere Muskelspannung und verzögerte Reflexe,

  • Herzfehler (ca. 50 % der Menschen mit Down-Syndrom betroffen),

  • chronische Atemwegserkrankungen,

  • schwächeres Immunsystem,

  • Unfruchtbarkeit (selten),

  • vergrößerter Abstand zwischen dem 1. und 2. Zeh,

  • Vierfingerfurche,

  • Schilddrüsenfunktionsstörungen,

  • weitere selten auftretende Symptome.

Menschen mit Trisomie 21 sind außerdem anfälliger für Leukämie und Alzheimer.

Neben den körperlichen Symptomen gehören auch Symptome in der Sprachentwicklung und im Sozialverhalten dazu. Die meisten Betroffenen haben ein einwandfreies Sprachverständnis, beim Ausdruck durch Sprache zeigen sich aber einige Probleme (Artikulation, Lautbildung, Vokabular und Grammatik). Zu einem großen Teil kann das durch Logopädie verbessert werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Kommunikation durch Gebärden.

Deutliche Stärken haben Menschen mit Down-Syndrom im sozialen und emotionalen Bereich. Schon im Kleinkindalter haben sie deutlich öfter eine aufgeweckte, freundliche Stimmung und sprechen mehr auf Musik an als andere gleichaltrige Kinder.

Lebenserwartung bei Trisomie 21

Vor rund 30 Jahren lag die Lebenserwartung für Menschen mit Down-Syndrom bei weniger als 25 Jahren. Heutzutage liegt sie bei durchschnittlich 60 Jahren, abhängig von der Ausprägung der Symptome.

Trisomie 21 – Diagnosestellung

Eine Diagnose ist bereits vor der Geburt des Kindes möglich. Hierfür wird der Frau Fruchtwasser entnommen und Zellen extrahiert, welche dann in einer Chromosomenanalyse untersucht werden. So kann erkannt werden, ob das 21. Chromosom dreifach vorliegt.

Im Ultraschall kann man ebenfalls Zeichen erkennen, die auf das Down-Syndrom hinweisen können. Dazu gehören:

  • Nackentransparenz,

  • Wachstumsstörungen des Fötus,

  • zu kleiner Oberarm oder Oberschenkelknochen,

  • Auffälligkeiten des Herzens.

Trisomie 21 Ultraschall StudySmarterAbbildung 7: Ultraschall eines von Trisomie 21 betroffenen Fötus Quelle: uni-heidelberg.de

Nach der Geburt wird zur Versicherung der Annahmen eine Chromosomenanalyse aus Blutzellen des Kindes durchgeführt. Wenn hierbei dreimal das 21. Chromosom vorliegt, wird offiziell Trisomie 21 diagnostiziert. Für genauere Informationen über die Form der Trisomie 21 können dann weitere Körperzellen untersucht werden.

Trisomie 21 – Therapie

Die Therapiemöglichkeiten von Trisomie 21 haben sich in den letzten drei Jahrzehnten deutlich verbessert. So ist die durchschnittliche Lebenserwartung um ca. 40 Jahre gestiegen und liegt nun bei 60 Jahren. Die Ursache der Trisomie 21 kann derzeit nicht behandelt werden. Es gibt in diesem Bereich zwar Forschungen, aber keine ist bisher bereit, am lebenden Organismus angewendet zu werden.

Somit werden lediglich die Symptome behandelt und therapiert, um den Betroffenen ein möglichst eigenständiges und langes Leben zu ermöglichen. Das funktioniert am besten, je früher die gezielte Therapie beginnt – eine frühzeitige Diagnose ist demnach von großer Bedeutung. Für jeden Betroffenen von Trisomie 21 wirken sich die Symptome anders aus, weshalb eine Therapie genau auf den jeweiligen Patienten angepasst sein muss.

Mithilfe der Logopädie können sprachliche Schwierigkeiten behandelt werden.

Trisomie 21 Logopädie Down-Syndrom StudySmarterAbbildung 8: Junges Mädchen mit Down-Syndrom bei der LogopädieQuelle: presseportal.de

Zur Erhöhung der fehlenden Muskelspannung ist häufig eine Physiotherapie zu empfehlen, um die Muskeln aufzubauen und zu kräftigen. Eine Ergotherapie kann die körperlichen und geistigen Fähigkeiten unterstützen und ausbauen. Weitere gesundheitliche Schwächen, wie Herzprobleme, Schilddrüsenfunktionsstörungen und Atemwegserkrankungen können mit Medikamenten und chirurgischen Eingriffen behandelt werden.

Unter diesen Bedingungen ist es vielen Menschen mit Down-Syndrom möglich, ein weitestgehend eigenständiges, langes und erfülltes Leben zu führen.

Trisomie 21 - Das Wichtigste

  • Trisomie 21 ist eine numerische Chromosomenanomalie.

  • Sie kann in vier verschiedenen Formen auftreten: Freie Trisomie 21, Translokations-Trisomie 21, Mosaik-Trisomie 21 und Partielle Trisomie 21.

  • Ursache des Down-Syndroms ist eine falsche Verteilung von Chromosomen oder Chromatiden bei der Keimzellbildung.

  • Die Wahrscheinlichkeit des Down-Syndroms erhöht sich mit dem Alter der Mutter während der Schwangerschaft.

  • In Deutschland sind 0,06 % der Bevölkerung vom Down-Syndrom betroffen.

  • Die Symptome können sich stark von Mensch zu Mensch unterscheiden, aber häufig sind: rundes und flaches Gesicht; leicht schräge Augen mit vergrößertem Abstand zueinander; kurze breite Hände mit kurzen Fingern; schwächeres Immunsystem; Herzfehler.

  • Die Diagnose verläuft über eine Chromosomenanalyse (auch pränatal möglich).

  • Die Therapie muss genau auf den Menschen abgestimmt sein, aufgrund der großen Bandbreite der Symptome.

Trisomie 21

Ja, die Bezeichnung "Down-Syndrom" führt auf den britischen Arzt und Apotheker John Langdon Down zurück. 1866 umschrieb er als Erster umfassend die Trisomie 21.

Der Ausprägungsgrad der geistigen Behinderung bei der Trisomie 21 ist von Mensch zu Mensch stark unterschiedlich. Das charakteristische Aussehen ist aber meist gleich:


  • kurzer Kopf mit flachem Hinterkopf,

  • rundes und flaches Gesicht,

  • kurzer Hals,

  • leicht schräge Augen mit vergrößertem Abstand zueinander,

  • unterentwickelter Kiefer und Zähne,

  • häufig offenstehender Mund,

  • kurze breite Hände mit kurzen Fingern.

Vor rund 30 Jahren lag die Lebenserwartung für Menschen mit Down-Syndrom bei weniger als 25 Jahren. Heutzutage liegt sie bei durchschnittlich 60 Jahren, abhängig von der Ausprägung der Symptome.

Die Ursache des Down-Syndroms ist ein Fehler bei der Produktion der Keimzellen (Eizellen / Spermienzellen). Normalerweise wird die Erbinformation des Menschen beim Teilungsprozess gleichmäßig auf die Keimzellen verteilt, wodurch ein haploider Chromosomensatz entsteht. Wenn nun durch die Befruchtung Eizelle und Spermium miteinander verschmelzen, dann entsteht wieder ein diploider Chromosomensatz, woraus ein Kind heranwachsen kann. Im Falle von Trisomie 21 läuft dieser Prozess fehlerhaft ab – Bei der Meiose kommt es entweder in der ersten Reifeteilung zu einer Nichttrennung (Non-Disjunction) der homologen Chromosomen oder in der zweiten Reifeteilung zu einer Nichttrennung der Chromatiden.

Finales Trisomie 21 Quiz

Frage

Welche Formen von Trisomie 21 gibt es?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Freie Trisomie 21
  • Translokations-Trisomie 21
  • Mosaik-Trisomie 21 
  • Partielle Trisomie 21


Frage anzeigen

Frage

Was ist die Ursache des Down-Syndroms?

Antwort anzeigen

Antwort

eine falsche Verteilung von Chromosomen oder Chromatiden bei der Keimzellbildung, wodurch das 21. Chromosom bei der Verschmelzung von Spermien- und Eizelle dreifach vorliegt

Frage anzeigen

Frage

Was erhöht die Wahrscheinlichkeit vom Auftreten von Trisomie 21

Antwort anzeigen

Antwort

Das Alter der Mutter

Frage anzeigen

Frage

​Welches Symptom tritt bei Menschen mit Down-Syndrom immer auf?

Antwort anzeigen

Antwort

Keines. Das Symptombild ist von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich

Frage anzeigen

Frage

Was kann einen Menschen mit Down-Syndrom unterstützen und ein weitestgehend eigenständiges und langes Leben ermöglichen?

Antwort anzeigen

Antwort

Eine angepasste Therapie in Form von

  • Logopädie
  • Ergotherapie
  • Physiotherapie
  • Behandlung mit Medikamenten und chirurgischen Eingriffen
Frage anzeigen

Frage

Wie hoch ist die Lebenserwartung für Menschen mit Down-Syndrom?

Antwort anzeigen

Antwort

durchschnittlich 60 Jahre

Frage anzeigen

Frage

Welche Zeichen im Ultraschallbild können auf eine Trisomie 21 hinweisen?

Antwort anzeigen

Antwort

Nackentransparenz

Frage anzeigen

Frage

Was gehört zum charakteristischen Aussehen von Menschen mit Down-Syndrom?

Antwort anzeigen

Antwort

  • kurzer Kopf mit flachem Hinterkopf

  • rundes und flaches Gesicht

  • kurzer Hals

  • leicht schräge Augen mit vergrößertem Abstand zueinander

  • unterentwickelter Kiefer und Zähne

  • häufig offenstehender Mund

  • kurze breite Hände mit kurzen Fingern

Frage anzeigen

Frage

Worin haben Menschen mit Down-Syndrom deutliche Stärken?

Antwort anzeigen

Antwort

Im Sozialem und Emotionalem

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Frage

Wieso stimmt die Aussage "95% der Menschen mit Down-Syndrom haben eine freie Trisomie 21" vermutlich nicht?

Antwort anzeigen

Antwort

Weil die Möglichkeit besteht, dass bei den Testmethoden ausschließlich Körperzellen mit Trisomie 21 gefunden wurden, obwohl auch Zellen ohne diese Chromosomenanomalie existieren. So wurde die Mosaik-Trisomie nicht erkannt und es kommt zu einigen Fehldiagnosen.

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Translokations-Trisomie 21?

Antwort anzeigen

Antwort

Eine Form von Trisomie 21 bei der das Chromosom 21 in allen Körperzellen dreifach vorliegt, eines der Chromosomen hat sich aber an ein anderes angelagert (oft an Chromosom 13, 14, 15 oder 22, seltener an 21)

Frage anzeigen

Frage

Wie lautet der Karyotyp der freien Trisomie 21?

Antwort anzeigen

Antwort

7XX +21 bzw. 47XY +21


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Frage

Wie lautet ein Karyotyp der Translokations-Trisomie 21?

Antwort anzeigen

Antwort

46XX, t(21;14) bzw. 46XY, t(21;14)

Frage anzeigen

Frage

Wie lautet der Karyotyp der Mosaik-Trisomie 21?

Antwort anzeigen

Antwort

46XX/47XX +21 bzw. 46XY/47XY +21

Frage anzeigen

Frage

Was ist das Besondere an der partiellen Trisomie 21?

Antwort anzeigen

Antwort

Das 21. Chromosom liegt wie üblich zweifach vor, jedoch ist ein kleiner Abschnitt eines der beiden Chromosomen verdoppelt. 

Somit ist eines der beiden Chromosomen etwas länger und die DNA in diesem Abschnitt liegt dreifach vor.


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