Chromosomenstabilität

Chromosomenstabilität beschreibt die Fähigkeit einer Zelle, Chromosomen während des Zellzyklus kohärent zu replizieren, zu trennen und zu reparieren, sodass Tochterzellen in Struktur, Zahl und Organisation den Elternzellen entsprechen. Eine hohe Stabilität minimiert das Risiko chromosomaler Aberrationen; eine verringerte Stabilität begünstigt genomische Instabilität mit Veränderungen in Zahl oder Struktur der Chromosomen.

Wichtige Mechanismen, die die Chromosomenstabilität sichern, umfassen die Genauigkeit der DNA-Replikation, den DNA-Damage-Response (DDR) sowie die Reparatur von Doppelstrangbrüchen durch Homologe Rekombination oder Nicht-Homologe End-Verknüpfung. Die korrekte Kohäsion der Schwesterchromatiden, eine fehlerfreie Spindelsteuerung durch Spindel-Checkpoints und die Telomerpflege tragen ebenfalls wesentlich zur Stabilität bei. Fehler in diesen Prozessen können zu Aneuploidie, Translokationen, Deletionen oder Duplikationen führen.

Faktoren, die Chromosomeninstabilität fördern, umfassen Replikationsstress durch schnelle Zellproliferation oder Onkogene, Defekte in DDR-Genen (z. B. BRCA1/2), Störungen der Telomerenpflege sowie Kohäsions- oder Spindelfunktionen. Solche Defekte erhöhen die Wahrscheinlichkeit chromosomaler Veränderungen und tragen zur Genom- und Tumorheterogenität bei.

Klinisch ist Chromosomeninstabilität eng mit Krebsentstehung, -progression und Therapieresistenz verknüpft und kann auch mit Alterungsprozessen assoziiert sein. Die Stabilität wird durch verschiedene labordiagnostische Methoden bewertet, darunter Karyotypisierung, FISH, array-CGH, sequencing-basierte Analysen sowie mikronukleusbasierte Tests, die chromosomale Aberationen erfassen.