Chimär (biologi) – definition och typer (dispermiska, mosaik, mikrochimerism)

Upptäck chimär i biologi: definition, dispermiska och mosaika chimärer samt mikrochimerism—orsaker, exempel och betydelse inom forskning och medicin.

Chimär (ibland kallad chimärism) är en enda organism — vanligen ett djur men även växter kan bilda chimärer — som består av två eller flera cellpopulationer med olika genetiskt ursprung. De olika celltyperna kan härstamma från olika befruktade ägg eller från samma zygoter som under utvecklingen har fått olika mutationer eller epigenetiska mönster.

Typer av chimärer

Man delar ofta in chimärer efter hur de uppstått och hur utbredda de genetiskt skilda cellerna är:

• Dispermiska chimärer bildas när minst två befruktade ägg eller tidiga embryon smälter samman. Varje cellpopulation behåller ofta sin egen fenotyp och den vuxna organismen kan bli en blandning av dessa egenskaper (till exempel pälsfärg eller organfördelning).
• Mosaiker uppstår när olika celllinjer med olika genetik utvecklas ur samma ursprungscell/zygoter, till exempel genom tidiga mutationer eller kromosomavvikelser. I vardagligt språk används ibland mosaik och chimär omväxlande, men tekniskt sett är mosaikismen intra‑embryonal variation medan dispermiska chimärer härrör från flera befruktade ägg.
• Mikrochimerism innebär att en individ bär en mycket liten population av genetiskt skilda celler. Det kan upptäckas endast med känsliga metoder och uppkommer ofta i samband med blodtransfusioner, transplantationer eller genom cellutbyte mellan mor och foster under graviditet.

Hur chimärer uppstår

• Fusion av två embryon (tetragametisk/dispermiska chimär).
• Tidiga celldelningar där mutationer eller kromosomavvikelser ger två genetiska linjer (mosaikism).
• Transfusioner, transplanterade celler eller organ som lämnar kvar främmande celler i mottagaren.
• Under graviditet sker dubbelriktad celltrafik över moderkakan: fosterceller kan slå sig ned i modersvävnad och vice versa och ibland kvarstå i åratal eller hela livet.
• Experimentellt skapade chimärer i forskning genom injektion av stamceller i embrion.

Detektion och diagnostik

Upptäckt av chimärism görs med olika molekylära och cytogenetiska metoder:

• Karyotypning och FISH kan avslöja cellpopulationer med olika kromosomuppsättning.
• DNA‑profilering (STR‑analys) och SNP‑array kan visa två olika genotypiska mönster i olika vävnader.
• Känslig PCR för att påvisa manligt DNA hos kvinnor (fetalt DNA) eller andra lågfrekventa varianter.

Exempel och klinisk betydelse

• Vissa människor är kliniskt chimära utan att märka det, men i andra fall kan chimerism påverka diagnoser, transplantationsmatchning eller ge upphov till autoimmuna reaktioner.
• Materno‑fetal mikrochimerism har föreslagits påverka både tolerans och immunologisk risk — vissa studier kopplar kvarvarande fosterceller till autoimmuna sjukdomar (t.ex. sklerodermi) medan andra pekar på potentiella skyddande effekter.
• I rättsfall kan chimärism komplicera DNA‑bevis (felaktig släktskapstestning eller felaktig identifiering är dokumenterade i enstaka fall).
• Inom transplantationsmedicin kan mikrochimerism bidra till immunologisk tolerans eller, i andra fall, till problem med rejektion eller graft‑versus‑host‑reaktion beroende på situationen.

Forskning och användningsområden

Chimärer används i forskning för att studera embryonal utveckling, cellöde, och stamcellsfunktion. Experimentella chimärer (t.ex. mus där celler med olika genetiska märken blandas) hjälper forskare att följa hur celler migrerar och differentierar. Forskningsfältet utforskar också möjligheten att skapa chimäriska organ för xenotransplantation och modellera sjukdomar.

Epigenetiska chimärer

Nyligen har epigenetiska chimärer upptäckts i musmodeller. Dessa är individer där cellerna har samma DNA‑sekvens men skilda epigenetiska mönster (t.ex. skillnader i DNA‑metylering eller histonmodifieringar) som ger upphov till olika uttryck av gener i olika cellpopulationer. Sådana epigenetiska skillnader kan ge upphov till fläckiga eller mosaikartade fenotyper även utan genetisk variation.

Sammanfattning

Chimärism är ett biologiskt fenomen där en organism rymmer två eller flera genetiskt distinkta cellpopulationer. Begreppen dispermiska chimärer, mosaik och mikrochimerism beskriver olika uppkomstmekanismer och utbredningsgrader. Chimärer är av intresse både för grundforskning och klinik — de kan påverka diagnostik, immunologi och rättsmedicinska analyser, och nya fynd, såsom epigenetiska chimärer, visar att variation i cellpopulationer kan ha flera orsaker utöver ren DNA‑sekvensskillnad.

Frågor och svar

F: Vad är en chimär inom biologin?

F: Hur uppstår chimärer?

F: Vad är dispermiska chimärer?

F: Hur bildas dispermiska chimärer?

F: Hur beter sig de olika cellpopulationerna i en dispermisk chimär?

Fråga: Vad är mikrochimerism?

F: Vad är epigenetiska chimärer?

Sök med bokstav