chromosomal abnormalities

1

Pediatrics

Chromosomal Abnormalities 

•  Chromosomal abnormalities are either numerical or structural.  

•  Chromosomal abnormalities occur in approximately 8% of fertilized ova but only in 

0.6% of liveborn infants.  

•  50% of spontaneous abortuses have chromosomal abnormalities. 

•  In newborns and older children, many features suggest the presence of a chromosome 

anomaly, including LBW (SGA), FTT, developmental delay, and the presence of three 
or more congenital malformations. 

•  Acquired chromosomal changes play a significant role in carcinogenesis and tumour 

progression. 

•  The diagnosis is confirmed by chromosome analysis 

TRiSOMY 

Down Syndrome (trisomy 21) 

•  DS is the most common abnormality of chromosomal number. It occurs in 1 of every 

1000 births. 

•  DS considered most common genetic cause of moderate intellectual disability and 

characteristic dysmorphic features. 

•  Cytogenetics: the extra chromosome 21 may result from: 

•  Nondisjunction. 
•  Translocation. 
•  Mosaicism. 

Non-disjunction (94%): 

•  Most cases result from an error at meiosis, the pair of chromosome 21s fails to 

separate, so that one gamete has two chromosome 21s and one has none.  

•  Fertilisation of the gamete with two chromosome 21s gives rise to a zygote with 

trisomy 21.  

•  Parental chromosomes do not need to be examined.  

Genetics 

f

Dr.Athal

2

Clinical Features: 

•  Down's syndrome is usually suspected at birth because of the baby's facial appearance.  

Typical craniofacial appearance   

  Brachycephaly with flat occiput and third fontanelle 

  Round face and flat nasal bridge.  

  Upslanted palpebral fissures. 

  Epicanthic folds (a fold of skin running across the inner edge of the palpebral fissure).  

  Brushfield spots in iris (pigmented spots).  

  Small mouth and protruding tongue. 

  Small ears.  

Other Anomalies 

  Normal BW & length, but hypotonic.  

  Short neck  

  Short broad hand with single palmar creases, incurved fifth finger.  

  Wide 'sandal' gap between 1

st

 & 2

nd

 toes.   

  Congenital heart defects (40%)  

  Duodenal atresia 

  Annular pancreas  

  Imperforated anus.  

  Hirschsprung's disease  

3

Later Medical Problems: 

  Delayed motor milestones.  

  Moderate to severe learning difficulties.  

  Increased susceptibility to infections.  

  Hearing impairment from secretory otitis media.  

  Visual impairment from cataracts, squints, myopia.  

   Increased risk of leukaemia and solid tumours.  

  Risk of atlantoaxial instability.  

  Hypothyroidism and DM. 

  coeliac disease  

   Epilepsy  

  Alzheimer's disease  

Edwards' syndrome (trisomy 18) 

  It is the second most common autosomal trisomy, occurring in approximately 1 in 

7500 live births.  

  Greater than 95% of conceptuses with trisomy 18 are spontaneously aborted in the 

first trimester.  

  Trisomy 18 is usually lethal; less than 10% of affected infants survive until their first 

birthday. 

  The diagnosis is confirmed by chromosome analysis 

4

Clinical Features: 

  Low birth weight  

  Prominent occiput  

  Small mouth and chin 

  Cleft lip or palate  

  Low set & malformed ears 

  Short sternum 

  Flexed, overlapping fingers  

  Rocker-bottom feet  

  Cardiac and renal malformations 

  Severe developmental delays  

5

Patau's Syndrome (trisomy 13) 

  trisomy 13 third of the common trisomies, occurs in 1 in 12,000 live births. It is 

usually fatal in the first year of life. 

Clinical Features: 

  SGA 

  Structural defect of brain 

  Scalp defect  

  Microcephaly 

  Microphthalmia 

  Midline facial defects as single orbit, single nostril 

  Cleft lip and palate  

  Polydactyly  

  Cardiac and renal malformations  

6

MONOSOMY 

Turner's syndrome (45, X) 

  TS is the only condition in which a monosomic conceptus survives to term; however, 

95-99% of embryos with 45,X are spontaneously aborted. 

  TS occurs in approximately 1 in 5,000 female live births.   

Clinical Features: 

  In the newborns can include: SGA, webbing of the neck, protruding malformed ears, 

and lymphedema of the hands and feet, although many newborns are phenotypically 
normal.  

  Older children and adults: 



  Short stature - cardinal feature (SS may be the only clinical abnormality in 

children). 



  Neck webbing or thick neck  



  Wide carrying angle (cubitus valgus)  



  Widely spaced nipples  



  Congenital heart defects (particularly coarctation of the aorta)  

7



  Delayed puberty 



  Ovarian dysgenesis resulting in infertility, although pregnancy may be possible with 

in-vitro fertilisation (IVF) with donated ova.  



  Hypothyroidism  



  Renal anomalies  



  Pigmented moles  



  Recurrent otitis media  



  Most patients tend to be of normal intelligence, but intellectual disability is seen in 

up to 6% of affected children. 

Treatment: 



  Growth hormone therapy. 



  Oestrogen replacement for development of secondary sexual characteristics at the 

time of puberty (but infertility persists).  

8

Multifactorial Inheritance 

•  Result from the interplay of genetic and environmental factors. 

•  The disorders occur more often in first- and second-degree relatives than would be 

expected by chance.  

Characteristics of Multifactorial Inheritance: 



  The risk of recurrence is related to the incidence of the disease. 



  Some disorders have a sex predilection. E.g. pyloric stenosis is more common in males, 

whereas congenital dislocation of the hips is more common in females. 



  The likelihood that both identical twins will be affected with the same malformation is 

less than 100% but much greater than the chance that both members of a nonidentical 
twin pair will be affected. This is in contrast with the pattern seen in mendelian 
inheritance, in which identical twins almost always share fully penetrant genetic 
disorders. 



  The risk of recurrence is increased when multiple family members are affected. E.g. the 

risk of recurrence for unilateral cleft lip and palate is 4% for a couple with 1 affected 
child and increases to 9% with 2 affected children. 



  The risk of recurrence may be greater when the disorder is more severe. E.g. an infant 

who has long-segment Hirschsprung disease has a greater chance of having an affected 
sibling than the infant who has short-segment Hirschsprung disease. 

Conditions with multifactorial inheritance: 

  Congenital Malformations 

•  Neural tube defects  

•  Congenital heart disease 

•  Cleft lip and palate 

•  Pyloric stenosis 

•  CDH 

9

•  Talipes 

•  Hypospadias 

  Adult Life 

•  Atherosclerosis and coronary heart disease 

•  Obesity 

•  Diabetes mellitus 

•  Asthma 

•  Epilepsy 

•  Hypertension 

•  cancer 

:)))