A trissomia 21 ocorre quando um bebê tem três, em vez das duas cópias típicas do cromossomo 21, em todas as suas células. Este tipo de divisão celular anormal ocorre durante o desenvolvimento do óvulo ou do espermatozóide. A trissomia 21 é de longe a causa mais comum da síndrome de Down, pois ocorre em mais de 90 por cento dos casos. A condição não é hereditária, nem existem causas ambientais ou comportamentais conhecidas. A partir de 2011, também não há cura.
Uma célula humana normal contém 23 pares de cromossomos, ou filamentos filiformes de ácido desoxirribonucléico (DNA) que carregam genes em uma ordem linear. Cada par consiste em um cromossomo da mãe da pessoa e outro do pai, totalizando 46 cromossomos. A trissomia ocorre quando há três cópias de um cromossomo, em vez das duas normais. Portanto, uma pessoa que nasce com três, em vez de duas cópias do cromossomo 21 em cada célula, tem trissomia do cromossomo 21.
Durante uma reprodução típica, os óvulos e espermatozóides começam cada um com 46 cromossomos ou 23 pares antes de sofrer a divisão celular. Durante essa divisão, os 46 cromossomos são divididos ao meio, de modo que o óvulo e o espermatozóide terminam cada um com 23 cromossomos, ou uma cópia de cada par. Quando um espermatozóide fertiliza um óvulo, os 23 cromossomos de cada um se combinam para formar um conjunto completo de 46 cromossomos, ou 23 novos pares.
A trissomia 21 pode ocorrer quando um óvulo ou espermatozoide com 46 cromossomos que está sendo dividido ao meio mantém ambos em vez de uma cópia do cromossomo 21. Se este óvulo ou espermatozóide for fertilizado, a criança terá três cópias do cromossomo 21 em cada célula: duas da célula anormal e uma da célula normal. Essa cópia extra do cromossomo 21 causa a síndrome de Down.
Como a trissomia do 21 é causada por divisão celular anormal, não é considerada uma condição hereditária. A fonte desse erro cromossômico não é compreendida, mas nenhum estudo científico sugere que qualquer um dos pais pode fazer algo para causar ou evitá-lo. Não há cura conhecida para a doença genética, mas programas de intervenção precoce específicos para crianças com síndrome de Down podem ajudar no desenvolvimento das habilidades cognitivas, sensoriais e motoras.
Uma anormalidade cromossômica como a trissomia do cromossomo 21 pode ser detectada enquanto a criança está no útero por meio da análise do líquido amniótico ou das células da placenta. Amniocentese, biópsia de vilosidade coriônica e coleta de sangue umbilical percutâneo são exames diagnósticos que podem ser realizados durante a gravidez para diagnosticar a síndrome de Down. Esses tipos de análise são geralmente muito mais precisos do que uma ultrassonografia fetal, mas podem apresentar risco de aborto espontâneo.
O cromossomo 21 é o menor cromossomo humano e acredita-se que contenha aproximadamente 300 a 400 genes. Além da síndrome de Down, os genes do cromossomo 21 estão relacionados a outras doenças, incluindo Alzheimer, síndrome de Romano-Ward e surdez não sindrômica. Alguns cânceres, como a leucemia linfoblástica aguda, têm sido associados a translocações de material genético entre outros cromossomos e o cromossomo 21.