Первой обнаруженной у человека структурной перестройкой была транслокация между большой акроцентрической хромосомой (группа D) и малой акроцентрической хромосомой (группа G). Эта перестройка была обнаружена у больного полидиспондилией в 1959 г. Turpin с сотрудниками (1959). Затем в течение небольшого промежутка времени транслокации такого типа (D/G) были найдены многочисленными исследователями у некоторых больных с синдромом Дауна и их родственников, преимущественно матерей. В этой же группе были обнаружены аналогичные транслокации, но между двумя маленькими акроцентрическими хромосома/ми] (G/G). И, наконец, у больного с синдромом Клайнфельтера и хромосомной конституцией XXY была обнаружена транслокация такого типа между двумя большими акроцентрическими хромосомами (D/D). Кариотип этого больного состоял не из 47 хромосом, как это обычно бывает в случае синдрома Клайнфельтера, а только из 46 (Lejeune и др., 1960) (кариотип 46, XXY, D—t(DqDq) +.

Как уже говорилось, транслокация типа центрического соединения между акроцентрическими хромосомами — наиболее часто встречающаяся структурная перестройка у человека.  Большая по сравнению с другими типами частота этой перестройки объясняется двумя причинами. Во-первых, акроцентрические хромосомы часто вступают в ассоциацию друг с другом своими короткими, несущими спутники плечами. Такие ассоциации  видит каждый, кто работает с соответствующим образом приготовленными метафазными пластинками культуры клеток человека. Исследуя первичные сперматоциты человека в стадии пахитены, Ferguson-Smith (1964) показал, что такие ассоциации имеют место и в мейозе. Во-вторых, известно, что гетерохроматиновые районы хромосом больше подвержены разрывам как спонтанным, так и индуцированным химическими или иными агентами. Короткие плечи акроцентри- ческих хромосом или, во всяком случае, их SAT-зоны как раз и являются такими гетерохроматиновыми районами. Таким образом, налицо две предпосылки для возникновения транслокации:    тесное расположение двух (или больше) негомологичных хромосом и большая частота разрывов в них, причем именно в тех районах, которые расположены наиболее тесно, т. е. в коротких плечах и около центромерных районов, которые также состоят из гетерохроматина. Этим и объясняется большая частота транслокаций типа центрического соединения.

Как уже отмечалось, эти перестройки, хотя и приводят к утрате некоторого количества хромосомного материала, можно считать условно сбалансированными, так как они, как правило, не вызывают серьезных отклонений в фенотипе носителя. Однако известны случаи, когда у обладателя такого условно сбалансированного кариотипа имелись некоторые отклонения фенотипа. В качестве примера можно привести случай, описанный Walker и Harris в 1962 г. Пробанд — девушка 19 лет — обратилась к врачам с жалобами на аменорею и недоразвитие молочных желез. Гинекологическое обследование выявило недоразвитие половых органов (гипопластичная матка, придатки не пальпировались) и вторичных половых признаков.

Кариологическое обследование показало наличие у пробанда D/D транслокации и кариотипа, состоящего из 45 хромосом; аномалий в половых хромосомах обнаружено не было [45, XX, D—t(DqDq) +]. Однако у 10 членов этой семьи был обнаружен аналогичный кариотип, и ни у кого из них никаких отклонений в фенотипе не имелось, за исключением одного, страдавшего бесплодием, как выяснилось, по причине азооспермии. Вместе с тем у женщин этой семьи очень часто встречались выкидыши.

Существует два других наблюдения, когда у носителей такой условно сбалансированной перестройки имелись отклонения от нормального фенотипа (Buhler и др., 1963; Moorhead и др., 1961). Однако подавляющее большинство носителей транслокации типа «центрического соединения», а таких описано очень много, обладает нормальным фенотипом, хотя и производит время от времени пораженное потомство.

Транслокация между акроцентрическими хромосомами привлекает особое внимание в практике медико-цитогенетической консультации, потому что известная часть больных с синдромом Дауна, в особенности рожденные молодыми матерями, обязана своим появлением именно им. Кроме того, синдром Di-трисомии возникает иногда подобным образом, но значительно реже, чем синдром Дауна.

Поэтому представляется важным рассмотреть все возможные типы таких перестроек.

Как уже было сказано, имеют место три варианта перестройки, а именно: D/G, D/D и G/G (рис. 163-165).

Если перестройка первого типа — это всегда транслокация между негомологичными хромосомами, то во втором и третьем случаях могут иметь место транслокации между как негомологами, так и гомологами. Последнее обстоятельство особенно важно, так как носители такой перестройки никогда не будут продуцировать нормальные или сбалансированные гаметы и не будут поэтому иметь нормального потомства. Но так как у нас еще нет возможности для однозначной идентификации пар хромосом из этих двух групп, такая «проверка по потомству» является единственным критерием для решения вопроса, имеет ли место в каждом данном случае транслокация между гомологичными хромосомами или между негомологичными. Кроме того, если, например, в семье один из родителей несет G/G транслоцированную хромосому, т. е. его кариотип состоит из 45 хромосом, в группе G имеются только две (или три, в зависимости от пола) хромосомы и присутствует маленькая метацентрическая хромосома, каждое плечо которой равно большому плечу маленького акроцентрика. Если в такой семье все родившиеся дети страдают синдромом Дауна, то это может быть с равной вероятностью объяснено как 21/21 транслокацией, так и образованием изохромосомы но длинному плечу хромосомы 21-й пары. Как для фенотипа больного, так и для прогноза потомства оба этих события совершенно равнозначны, так как и в первом, и во втором случае в разультате перестройки возникает по существу одна и та же хромосома. Однако для оценки частоты транслокаций у человека желательно знать способ, по которому возникла перестроенная хромосома, но в настоящее время это невозможно.

Первым описал транслокационный синдром Дауна в 1960 г. Polani с соавторами. Носителем сбалансированной D/G перестройки в этом случае была мать больной 45, XX, D—G—t(DqGq)+. Вслед за этим сообщением появилась работа Fraccaro с сотрудниками (I960), описавших перестройку типа G/G, причем перестроенную хромосому больной 46, XY, G—t(GqGq)+ получил не от матери, а от отца 45, XY, G—G—t(GqGq) +.

К настоящему времени накоплено много наблюдений такого рода и представляется возможным сделать некоторые обобщения.

I. Далеко не всегда, если у больного обнаружена транслокация между акроцентрическими хромосомами и, следовательно, его кариотип содержит 46 хромосом, в кариотипе его родителей также удается обнаружить перестроенную хромосому и набор из 45 хромосом. У значительной части больных с транслокационной формой синдрома Дауна родители имеют нормальный кариотип в соматических клетках. В сводной таблице, приведенной Polani с соавторами (1965), из 24 случаев D/G транслокаций, обнаруженных у больных, только 10 были унаследованы ими от матерей. В случае G/G транслокации соотношение еще более разительное — 22:2. Таким образом, более половины D/G транслокаций возникает de novo в герминальном эпителии матери, а для G/G транслокаций это соотношение равно 1:11. Последнее, по мнению Polani, объясняется тем, что среди G/G перестроек попадаются как транслокации типа 21/21, так и изохромосомы по длинному плечу 21. И те, и другие не могут передаваться в сбалансированном состоянии, и только часть транслокаций, а именно 21/22, способна передаваться части потомства в сбалансированном состоянии.

Однако данные Polani с сотрудниками основываются на семьях, где не встречалось более одного больного с синдромом Дауна, и поэтому доля унаследованных транслокаций может быть несколько занижена.

II.    Транслокационный синдром Дауна в отличие от регулярной трисомии встречается чаще у больных, родившихся от молодых матерей. Известно, что возраст матери — важный этиологический фактор синдрома Дауна. Тем не менее и у молодых матерей рождаются такие больные дети. В той же сводке Polani из 630 больных детей, рожденных матерями в возрасте до 30 лет, транслокационных «монголоидов» было 55, а из 456 больных, рожденных матерями в более старшем возрасте, — только 16. Из этой же сводки следует, что рожденные молодыми матерями (до 30 лет) дети с транслокационной формой синдрома Дауна составляют 8,7%, а у более пожилых (после 30 лет) — 1,4%. При сопоставлении этих данных с количеством унаследованных и возникших de novo транслокаций представляется вероятным вывод о наличии в последнем случае гонадального мозаицизма у матерей. Если бы подавляющее большинство унаследованных транслокаций возникало бы непосредственно в мейозе, в лучшем случае они должны были бы поровну встречаться у больных, рожденных матерями всех возрастных групп. Если же принять во внимание соображение Ferguson-Smith о причине происхождения транслокаций типа «центрического соединения», во-первых, и данные Окно об особенностях течения мейоза у женщин (см. стр. 157), во вторых (речь идет о том, что- у самок млекопитающих, в том числе человека, в мейозе хромосомы находятся в стадии так называемой дихтиотены вплоть до созревания яйцеклетки, т. е. в течение 20—30 лет), то следует ожидать большего количества de novo возникших транслокаций именно у пожилых матерей.

III.    Очень редко больной может унаследовать транслокационную D/G хромосому от отца. Несмотря на то что мужчины — носители транслокации — имеются, к настоящему времени опубликовано только несколько сообщений об этом (Sergovich и др., 1962; Tips и др., 1963; Porter и др., 1966). Однако в случае G/G транслокации картина существенно иная. По мнению некоторых авторов, в случае унаследования такой перестройки отец чаще является сбалансированным носителем, чем мать (Penrose, 1962).

Разумеется, в случае, если мать пропозита несет транслокацию, в потомстве у нее может быть больше чем один больной с синдромом Дауна (то же относится и к отцу в соответствующих случаях). Shaw (1962) приводит родословную одной семьи (рис. 166), в которой было 6 больных, рожденных 5 матерями, состоящими в той или иной степени кровного родства. Однако не следует думать, что причиной всех семейных случаев синдрома Дауна является транслокация между акроцентрическими хромосомами. Нередко наблюдаются семьи, в которых у одного больного имеется транслокационная форма синдрома Дауна, а другой — регулярный трисомик (Sergovich и др., 1964).

Синдром Di-триосомии — синдром Патау — также может иметь место в результате транслокации между акроцентрическими хромосомами. Heciht с сотрудниками (1966) опубликовал сводку всех известных случаев. Из 31 случая транслокационного синдрома D_i-трисомии 22 возникли в результате транслокации между большими акроцентриками, из них 13 — по типу «центрического соединения». Только в двух из этих 13 случаев кариотип одного из родителей содержал транслокационную D/D хромосому; в остальных случаях кариотип родителей либо был нормальным, либо не исследовался.

Ни в одном случае транслокационной D_i-трисомии не было обнаружено D/G транслокации, хотя сами по себе такие транслокации не редкость. В результате случайного расхождения хромосом из тривалента  у носителя D/G транслокации должно появляться поровну больных с D_i-трисомией и синдромом Дауна, если все случаи D/G транслокации рассматривать как D_i/21 транслокацию. Несмотря на то что таких перестроек из всех D/21 транслокаций будет только ¹/₃, отсутствие больных D_i-трисомией в семьях с D/G транслокацией может свидетельствовать о неслучайном расхождении хромосом из тривалента и (или) гаметическом отборе против гонад, несущих перестроенную хромосому, и нормального гомолога перестроенной D_i-хромосомы.

Медико-цитогенетическая консультация в случаях D/G транслокаций типа центрического соединения не представляет больших затруднений.

Если у женщины, обратившейся за консультацией по причине рождения у нее или у ее кровных родственников ребенка с синдромом Дауна, будет обнаружена D/G транслокация, то вероятность рождения у этой женщины больного ребенка будет составлять от ¹/₃ до ¹/₁₀ (Gianhelli и др., 1965; со ссылкой на Hamerton, in press). Если точно такая перестройка обнаружена у отца, риск значительно меньше.

Если в случае G/G транслокации в исследуемой семье у одного из носителей имеется нормальный ребенок, прогноз потомства сходен с таковым в предыдущем случае, за исключением того, что не имеет значения, кто является носителем транслокации — мать или отец. Если же в такой семье здоровых детей нет, а есть только больные, то не исключена возможность, что здоровых детей в такой семье совсем не будет (разумеется, только у носителей перестроенной хромосомы), так как транслокационная G/G хромосома в этом случае может представлять собой либо 21/21 транслокацию, либо изо-21 по длинному плечу. Как сказано выше, для прогноза потомства эти ситуации совершенно равнозначны.