Das Down-Syndrom ist eine bei Menschen vorkommende angeborene Kombination verschiedener geistiger Behinderungen und körperliche Fehlbildungen umfassender Symptome, die durch eine Genommutation(Chromosomenaberration/Aneuploidie) verursacht ist, bei der das gesamte 21. Chromosom oder Teile davon dreifach vorhanden sind (Trisomie). Diese Chromosomen-Anomalie, oder auch Genommutation, wird dementsprechend als Trisomie 21 bezeichnet. Mit zunehmendem Alter der Mutter (vor allem ab dem 35. Lebensjahr) steigt das Risiko einer Trisomie 21 des Kindes.Der Begriff des Down-Syndroms geht auf den britischen Arzt und Apotheker John Langdon-Down zurück, der dieses Syndrom 1866 erstmals umfassend beschrieb.Die ursprüngliche Bezeichnung war Mongolismus (auch Mongoloismus, nach den beim Down-Syndrom charakteristischen Gesichtszügen und der Augenform, die an Angehörige einer asiatischen ethnischen Gruppe erinnert). Menschen mit Down-Syndrom weisen in der Regel weitere typische körperliche Merkmale auf und sind meist in ihren kognitiven Fähigkeiten beeinträchtigt.Die Verdreifachung des entsprechenden Erbgutes geschieht meist durch eine Non-Disjunction während der Meiose. Die verschiedenen Formen der Trisomie 21 entstehen spontan und können vererbt werden, wenn die Mutter bereits selbst das Down-Syndrom hat. Eine Translokations-Trisomie kann allerdings familiär gehäuft vorkommen, sofern eine balancierte Translokation eines 21. Chromosoms bei einem Elternteil ohneDown-Syndrom vorliegt.Aufgrund der Entstehungsmechanismen der Trisomie 21 geht man davon aus, dass es von jeher Menschen mit Down-Syndrom gab. Der bislang früheste Nachweis einer Trisomie 21 gelang den Tübinger Humanbiologen Alfred Czarnetzki, Nikolaus Blin und Carsten M. Pusch. Sie wiesen die typischen Symptome am Skelett einer Frau nach, die vor rund 2550 Jahren bei Tauberbischofsheim im Alter von 18 bis 20 Jahren verstorben waren.Erstmals als Krankheitsbild erwähnt wurde das Down-Syndrom 1838 von dem Psychiater Jean Étienne Esquirol und 1846 sowie 1866 ausführlicher von dem Arzt und Pädagogen Édouard Séguin beschrieben.Der englische Neurologe und Apotheker John Langdon-Down beschrieb das nach ihm benannte Down-Syndrom 1866 zum ersten Mal wissenschaftlich als eigenständiges, von anderen Erkrankungen und Behinderungen abgrenzbares Syndrom. Langdon-Down selbst bezeichnete es als mongoloide Idiotie und prägte damit die Begriffe des Mongolismus und Mongoloide als Bezeichnung für seine Träger aufgrund ihrer rundlichen Gesichtsform und mandelförmigen Augen, was zu einer gewissen Ähnlichkeit mit Mongolen führt (der Begriff lehnt sich an die damals populäre Systematik einer mongoliden Rasse an, die nach Johann Friedrich Blumenbachan der Schädelform unterschieden werden könne). Idiot war seinerzeit in der Medizin und Psychologie ein Fachbegriff für Personen mit schweren geistigen Beeinträchtigungen. Mit der Entwicklung von Intelligenztests wurde schließlich auch ab einem IQ von unter 20 von einem Idioten (im medizinischen Sinne) gesprochen.Erst 1959, 63 Jahre nach Langdon-Downs Tod, erkannte eine Gruppe französischer Wissenschaftler, darunter Jérôme Lejeune und Marthe Gautier, die genetische Ursache des Syndroms: Sie entdeckten, dass jede Zelle der betroffenen Menschen 47 statt der üblichen 46 Chromosomen besaß, also bei einem Chromosom eine Verdreifachung (Trisomie) statt einer Verdoppelung vorliegen musste. Sie konnten noch nicht feststellen, welches Chromosom verdreifacht war. Erst später wurde der Nachweis geführt, dass das 21. Chromosom betroffen ist (Trisomie 21).Bei zwei Schimpansen – deren Chromosom 22 dem Chromosom 21 des Menschen entspricht – wurde festgestellt, dass sie aufgrund einer Trisomie 22 ähnliche Symptome entwickelten wie Menschen mit einer Trisomie 21.In der nationalsozialistischen Diktatur wurden im Deutschen Reich viele Menschen mit Down-Syndrom im Rahmen der Aktion T4 ermordet.Die Bezeichnungen Mongoloide und Idiot gelten heute als diskriminierend und werden nur abwertend, ansonsten aber auch in Fachkreisen nicht mehr verwendet. Ein zentraler Grund hierfür ist die Rücksichtnahme auf die Menschen aus der Mongolei: 1965 richtete die Mongolei an die WHO einen Antrag mit der Bitte, den Begriff Mongolian Idiocy (Mongolismus) und seine Ableitungen aufgrund der negativen sowie rassistischen Besetzung nicht mehr zu verwenden. Die WHO nahm diesen Antrag einstimmig an. Bereits 1961 hatte die renommierte britische Wissenschaftszeitschrift The Lancet auf die Bitte einer internationalen Gruppe von neunzehn anerkannten Genetikern die Bezeichnung in Down’s Syndrome abgeändert.Trisomie 21 zählt nicht zu den Erbkrankheiten im engeren Sinne.Die Ursache für eine Trisomie 21 liegt bei 95 Prozent der Fälle in einer unüblich verlaufenden Meiose. Entweder findet eine Nichttrennung (Non-Disjunction) der homologen Chromosomen in der ersten Reifeteilung oder eine Nichttrennung der Chromatiden in der zweiten Reifeteilung der Meiose statt.Laut Lehrmeinung hängt eine Fehlverteilung des Chromosom 21 während der Eizellbildung mit dem mütterlichen Alter sowie mit der Häufigkeit und der Verteilung von Rekombinationsereignissen zusammen. Dagegen sind äußere Ursachen wie radioaktive Strahlungumstritten. So löste 1987 der Berliner Humangenetiker Karl Sperling Kontroversen aus mit seiner These, der Reaktorunfall von Tschernobyl 1986 habe in Deutschland eine ungewöhnlich hohe Zahl von Down-Syndrom-Fällen im Folgejahr verursacht. Trotz Folgestudien und -veröffentlichungen wurde seinen Schlussfolgerungen „heftig widersprochen“, sie sind nicht als geltender Forschungsstand anerkannt.
Es werden vier Formen der Trisomie 21 unterschieden
1. freie Trisomie 21: Die freie Trisomie 21 entsteht aufgrund meiotischer Non-Disjunction. Ungefähr 95 Prozent der Menschen mit Down-Syndrom haben diesen Typus, bei dem in allen Körperzellen das Chromosom 21 komplett dreifach vorhanden ist. Es ist jedoch prinzipiell möglich, dass eine freie Trisomie 21 diagnostiziert wird, obwohl eigentlich eine Mosaik-Trisomie 21 (s. u.) vorliegt. In der Wissenschaft geht man daher davon aus, dass lediglich etwa 70 von 100 Menschen mit Down-Syndrom die freie Trisomie 21 haben und ein deutlich höherer Anteil die Mosaik-Form hat, diese jedoch vielfach bei Chromosomenuntersuchungen nicht als solche erkannt, sondern als freie Trisomie 21 diagnostiziert wird. Der Karyotypder freien Trisomie 21 lautet: 47,XX+21 bzw. 47,XY+21
2. Translokations-Trisomie 21: Drei bis vier Prozent der Menschen mit Down-Syndrom haben diesen Typus, bei dem in allen Körperzellen das Chromosom 21 komplett dreifach vorhanden ist, eines der Chromosomen 21 sich jedoch an ein anderes Chromosom angelagert hat. Oft an eines der Nummern 13, 14, 15 oder 22, selten auch an eines mit der Nummer 21. Eine Chromosomenverlagerung wird in der Genetik als Translokation bezeichnet. Der Karyotyp einer Translokations-Trisomie 21 lautet zum Beispiel: 46,XX,t(21;14) bzw. 46,XY,t(21;14).
3. Mosaik-Trisomie 21: Die Mosaik-Trisomie 21 entsteht durch mitotische Non-Disjunction. Ein bis zwei Prozent der Menschen mit Down-Syndrom haben diesen Typus, bei dem nicht in allen Körperzellen das Chromosom 21 dreifach vorhanden ist, sondern gleichzeitig eine Zelllinie mit dem üblichen Chromosomensatz existiert. Das parallele Vorliegen mehrerer Zelllinien wird in der Genetik als Mosaik bezeichnet. Die Mosaik-Trisomie 21 entsteht erst nach der ersten Zellteilung einer befruchteten Eizelle. Aufgrund des Vorliegens zweier verschiedener Zelllinien kann es prinzipiell vorkommen, dass bei einer Chromosomenanalyse ausschließlich Proben mit einem trisomen Chromosomensatz untersucht werden, aufgrund dessen dann eine freie Trisomie 21 (siehe oben) diagnostiziert werden würde, obgleich eine Mosaik-Trisomie 21 vorliegt. Einige Wissenschaftler gehen daher davon aus, dass schätzungsweise etwa 30 von 100 Menschen mit Down-Syndrom die Mosaik-Form haben, diese jedoch vielfach nicht als solche erkannt, sondern als freie Trisomie 21 diagnostiziert wird. Zum Teil sind bei Menschen mit der Mosaik-Trisomie 21 Merkmale des Syndroms in Abhängigkeit vom Anteil der disomen Zellen weniger stark ausgeprägt, wobei dies nicht zu verallgemeinern, sondern stets im Einzelfall zu betrachten ist. Der Karyotyp der Mosaik-Trisomie 21 lautet: 46,XX/47,XX+21 bzw. 46,XY/47,XY+21.
4. partielle Trisomie 21: Dieser Typus ist äußerst selten, weltweit sind nur wenige hundert Fälle bekannt. Bei Menschen mit partieller (= teilweiser, anteiliger) Trisomie 21 liegen die Chromosomen 21 zwar wie üblich zweifach in allen Körperzellen vor, allerdings ist ein Teil eines der beiden Chromosomen 21 verdoppelt, wodurch eines der Chromosomen 21 etwas länger ist als das andere. Die Erbinformationen in diesem Abschnitt liegen somit dreifach vor. Die partielle Trisomie 21 spielt für die Forschung eine wichtige Rolle. Es wird untersucht, in welchem Zusammenhang die Trisomie bestimmter Abschnitte und Gene auf einem Chromosom 21 mit der Ausprägung von als syndromtypisch geltenden Merkmalen steht, denn meist sind bei Menschen mit der partiellen Trisomie 21 Merkmale des Syndroms in Abhängigkeit vom jeweils trisomen Chromosomenabschnitt weniger stark ausgeprägt, wobei dies nicht zu verallgemeinern, sondern stets im Einzelfall zu betrachten ist. Der Karyotyp einer partiellen Trisomie 21 lautet z. B.: 46,XXder(21)(q23.2;q22.11) bzw. 46,XYder(21)(q23.2;q22.11)
In Deutschland leben etwa 30.000 bis 50.000 Menschen mit Trisomie 21.Die Trisomie 21 ist die bei Neugeborenen häufigste Statistische Erhebungen zeigen, dass die Wahrscheinlichkeit, ein Kind mit Trisomie 21 zu bekommen, mit dem Alter der Mutter exponentiell ansteigt: Im Alter von 25 Jahren liegt sie bei weniger als 0,1 Prozent, im Alter von 35 Jahren bei 0,3 Prozent, im Alter von 40 Jahren bei einem Prozent und im Alter von 48 Jahren bei neun Prozent. Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass im adulten Leben einer Frau keine Neubildung von Eizellen stattfindet. Diese altern wie auch die Frau selbst, was mit immer häufigerem Auftreten von Fehlern bei der Meiose einhergeht.In Abhängigkeit von der mütterlichen Altersverteilung in einer Bevölkerung liegt die durchschnittliche Häufigkeit (Prävalenz) bei 0,125 bis 0,2 Prozent, also zwischen etwa 1:500 bis 1:800. In Deutschland lag der Anteil zu erwartender Kinder mit einem Down-Syndrom im Jahr 2006 bei etwa 1:500, also bei 0,2 Prozent.
Die mit steigendem Alter der Mutter stark zunehmende Prävalenz für die Entstehung von Trisomien beim Kind spiegelt sich in der westlichen Hemisphäre in der Zahl der tatsächlich geborenen Kinder mit Trisomie 21 nicht im entsprechenden Maße wider. Dies liegt darin begründet, dass ältere Mütter deutlich häufiger eine Pränataldiagnose in Anspruch nehmen. Wird dabei eine hohe Wahrscheinlichkeit für Trisomie 21 festgestellt, entscheidet sich die Mutter in den meisten Fällen zum Abbruch der Schwangerschaft.Eine statistische Erhebung in den Jahren 1992 bis 1996 zeigte, dass von den Kindern mit Trisomie 21 in der Altersgruppe der 25- bis 29-jährigen Mütter etwa ein Viertel und in der Altersgruppe der 30- bis 34-jährigen etwa ein Drittel bereits pränatal erfasst wurden. Nach Diagnosestellung und Beratung trugen 94,5 Prozent der Mütter ihr Kind nicht aus.Eine andere Studie aus der Zeit von 1988 bis 1997 registrierte eine pränatale Erkennungsrate von insgesamt 53 Prozent. In der Gesamtgruppe waren lediglich 23 Prozent der Mütter 35 Jahre oder älter (wobei bei 77 Prozent von ihnen nicht mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für eine Trisomie 21 beim Kind gerechnet werden musste). Nach der pränatalen Diagnose trugen 90 Prozent der Mütter ihr Kind nicht aus.
Im Sommer 2012 kam ein neuer nichtinvasiver pränataler Test auf Down-Syndrom auf den Markt. Der Humangenetiker Wolfram Henn sieht auf werdende Mütter einen erheblichen Druck zukommen: „Zum einen wird das Down-Syndrom noch mehr zur Zielscheibe vorgeburtlicher Suchstrategie, was die Akzeptanz geborener Menschen mit Down-Syndrom infrage stellt. Zum anderen erhöht sich der Druck, Pränataldiagnostik mit der Option eines Schwangerschaftsabbruchs in Anspruch zu nehmen. Es fällt immer schwerer, sich aus persönlichen, auch religiösen Gründen vorbehaltlos zu seinem werdenden Kind zu bekennen.“Jungen sind häufiger betroffen als Mädchen (Androtropie): Dittmann ermittelte einen Wert von 53:47, Wilken beobachtete ein Verhältnis von 57,2:42,9 (1974) und 54:46 (2000). Bislang ist nicht geklärt, wodurch dieses Ungleichgewicht zustande kommt.Neben einer familiären Disposition für Mehrlingsschwangerschaften steigt die Wahrscheinlichkeit, Zwillinge oder höhergradige Mehrlinge zu bekommen, mit zunehmendem Alter der Mutter an. Darüber hinaus nehmen Hormonbehandlung und reproduktionstechnische Maßnahmen zur Erhöhung der Fruchtbarkeit zu; auch hier steigt die Wahrscheinlichkeit für Mehrlinge. Die Verbindung dieser Entwicklungen mit der natürlichen Erhöhung der Wahrscheinlichkeit für ein Down-Syndrom bei fortgeschrittenem Alter der Kindsmutter bedingt, dass die Rate der Geburten von Kindern mit Trisomie 21 in Mehrlingskonstellationen ebenfalls ansteigt. Im National Down Syndrome Cytogenetic Register in Großbritannien waren im Jahr 2003 insgesamt 244 Zwillingspaare registriert; bei 29 Paaren von ihnen (11,8 Prozent) hatten beide Kinder Trisomie 21 (ein Paar davon war zweieiig: Mädchen/Junge). Darüber hinaus sind neun Drillinge bekannt gewesen, von denen jeweils ein Kind das Zusatzchromosom 21 hatte.