ВРОЖДЕННЫЕ И НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ ГЕННЫЕ БОЛЕЗНИ ХРОМОСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ МУЛЬТИФАКТОРИАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ
Врожденные болезни – это группа заболеваний, с которыми новорожденный появляется на свет. Врожденные болезни могут быть обусловлены не только наследственными патологиями, но и факторами среды. С другой стороны, не все наследственные болезни являются врожденными, т.к. могут проявиться уже в зрелом возрасте.
Наследственные болезни - это большая группа разнообразных заболеваний, причиной которых являются мутации – различные нарушения наследственного аппарата клеток.
Кл ассифицируются на основе генетических причин возникновения: а) генные болезни; б) хромосомные болезни; в) болезни с наследственной предрасположенностью; г) генетические болезни соматических клеток; д ) болезни генетической несовместимости матери и плода; е) митохондриальные болезни.
Генные болезни передаются из поколения в поколение по законам Менделя. Большинство хромосомных болезней вообще не наследуется. Структурные перестройки хромосом, возникают в результате мутаций и комбинативной изменчивости. Нарушения количества хромосом возникают в результате нарушения мейоза. Редко при первом делении зиготы.
Много патологических аллелей приводят к летальности. Больше всего смертность проявляется на уровне зигот. Считается, что до 60% зигот прекращает деление и погибают еще до имплантации в слизистую оболочки матки. Среди оставшихся до 15% заканчивается спонтанными абортами, а 1% детей рождается нежизнеспособными.
Среди 1000 рожденных до 5 детей умирают в возрасте до 1 года. Все перечисленные летальные исходы связаны с наследственной патологией. Совокупность патологических аллелей в популяциях человека называется генетическим грузом. Генетический груз может обуславливать полиморфизм признаков, сниженную способность к размножению или повышенную смертность.
Тип патологии Распространенность, % Генные болезни 1 (среди новорожденных) Хромосомные болезни 0,5 (среди новорожденных) Болезни с наследственной предрасположенностью 3-3,5 (среди детей до 5 лет) Несовместимость матери и плода до 1% (среди новорожденных)
Клинические признаки: существует два варианта: тип А, при котором дополнительный палец функционален, и тип В, когда дополнительный палец недоразвит и представляет собой кожный вырост. Тип наследования: АД Популяционная частота – от 1:3000 до 1:650
polydactyly and sindactyly
Abnormality of structures of human organism : brachydactyly
Ахондроплазия - ( хондродистрофия ) обусловлена мутацией гена рецептора фактора роста фибробластов, вызывающей отклонения в активности некоторых ферментов (5-нуклеотидазы, глюкозо-6-фосфатазы ), в результате чего нарушаются рост и развитие хрящевой ткани в эпифизах трубчатых костей и в основании черепа. Тип наследования - аутосомно-доминантный. Популяционная частота - 1:100 000.
Abnormality of structures of human organism : achondroplasia
Описано более 10 вариантов мутаций в одном гене, что обусловливает крайнюю вариабельность синдрома. Семейные случаи составляют 75% всех наблюдений. Популяционная частота- 1:10 000. Синдром Марфана (СМ) - аутосомно-доминантная болезнь, причиной которой является мутация гена белка фибриллина (15q21).
СИНДРОМ МАРФАНА
Эта замена обусловливает пониженную растворимость гемоглобина, и у гомозигот эритроциты приобретают серповидную форму. При этом заболевании в 6-м положении (3-цепи гемоглобина глутаминовая кислота замещена валино м ( HbS ).
Талассемия обусловлена мутациями глобиновых генов, приводящими к уменьшенному содержанию глобинов или полному их отсутствию. Причина а-талассемии - полная делеция гемоглобиновых а-генов. Таких генов четыре, и от количества отсутствующих генов зависит тяжесть заболевания. Они расположены в 16-й хромосоме-16р13. При выраженных талассемиях наблюдается гемолитическая анемия.
летальный эффект легкая форма
Аутосомно-доминантный тип наследования
Болезнь Тея-Сакса. Ганглиозидоз. Наследуются по аутосомно-рецессивному типу. Ганглиозиды — это сложные гликолипиды, которые содержатся в ганглиозных клетках серого вещества головного мозга. При болезни Тея-Сакса происходит накопление ганглиозидов в головном мозге, печени, селезенке, эритроцитах, которые превышают нормальную концентрацию в 100-300 раз.
Галактоземия. Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Галактоза входит в состав лактозы (молочного сахара), составной части грудного молока. При галактоземии в тканях организма накапливается избыточное количество галактозо-1-фосфата и других продуктов неполноценного распада лактозы. У новорожденных детей симптомы болезни проявляются после приема молока: рвота, судороги, развивается желтуха, гепатомегалия. В дальнейшем признаки цирроза печени, поражения ЦНС, мышечной системы, умственная отсталость. Дети часто погибают в первые месяцы жизни.
Фенилкетонурия ( фенилпировиноградная олигофрения). Заболевание, обусловлено дефектом фермента фенилаланингидроксилазы. Нарушается превращение фенилаланина в тирозин (нарушается формирование миелиновых оболочек вокруг аксонов ЦНС).
Клинические признаки: повышенная возбудимость и тонус мышц, тремор, «мышиный» запах, умственная отсталость, снижение образования меланина. Ранняя профилактика и лечение – искусственная диета. Тип наследования: АР Популяционная частота - 1 : 10000
Альбинизм При этом заболевании в коже не образуется меланин. Первичным биохимическим дефектом является недостаточность фермента тирозиназы, в результате чего блокируется превращение тирозина в меланин. Альбинизм встречается в разных популяциях с частотой – от 1:5000 до 1:25000. Наиболее распространенная его форма – глазокожный тирозиназонегативный альбинизм – наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Ген альбинизма картирован в 6 q 13- q 15.
Самая большая в мире семья альбиносов насчитывает 10 человек. В довольно необычной индийской семье Пуллан насчитывается 10 человек, каждый из которых является на 100% альбиносом. Несмотря на то, что альбиносом по статистике является каждый 17 000-й житель Земли, семье Пуллан удалось сохранить свою «традицию» — в ней рождаются исключительно альбиносы. Представители Книги рекордов Гиннеса зарегистрировали этот рекорд и узнали от главы семьи альбиносов, 50-летнего Розетури, и его 45-летней супруги Мани, что они, как и все их дети и даже внуки, очень гордятся своим цветом кожи, хотя бледная кожа и почти белые волосы приносят им немало проблем из-за солнца.
Гемофилия А - тяжелое заболевание, обусловленное дефектом фактора VIII свертывания крови. Встречается с частотой 1:2500 новорожденных мальчиков. Тип наследования - Х-сцепленный рецессивный. Ген расположен в длинном плече Х-хромосомы (Xq28)
Гемизиготность у мужчин Заболевают преимущественно мужчины Сын никогда не наследует заболевание отца Если пробанд женщина, то ее отец обязательно болен. Гетерозиготная носительница – мать передает мутантный ген половине дочерей и сыновей.
У здоровых родителей все дети здоровые Если отец болен – болеют все дочери, все сыновья здоровы. Мать больна – вероятность болезни у детей независимо от пола – 50% Больных женщин в 2 раза больше, чем больных мужчин
Голандрический тип наследования Передача только по мужской линии
Гипертрихоз Ихтиоз- заболевание кожи. Рыбья чешуя
мультифакториальные Болезни С наследственной предрасположен-ностью развиваются у людей с определенным генотипом под действием факторов окружающей среды. В этих случаях необходимо действие на мутантный ген факторов среды. Например, атеросклероз, гипертония, шизофрения, некоторые формы диабета, фармако - и экогенетические болезни.
Группы и разновидности заболеваний Распространенность на 1000 человек Врожденные пороки развития: Расщелина губы и неба 1-2 Анэнцефалия и черепно-мозговая грыжа 1 Вывихи бедра 2-5 Гидроцефалия 0,5 Косолапость 5 Психические и нервные болезни: Шизофрения 10-20 Эпилепсия 8-10 Рассеянный склероз 0,02-0,7 Соматические болезни среднего возраста Псориаз 10-20 Бронхиальная астма 2-5 Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки 20-50 Ишемическая болезнь сердца 50-100 Гипертоническая болезнь 100-200 Диабет 10-20
ШИЗОФРЕНИЯ
ХРО mo СОМНЫ e БОЛЕЗНИ
КАРИОТИП : 46, XX,( 5p-) ИЛИ 46, XY, (5p-). ЭТИОЛОГИЯ СИНДРОМА: ДЕЛЕЦИЯ КОРОТКОГО ПЛЕЧА 5-Й ХРОМОСОМЫ.
ФРАГИЛЬНАЯ Х-ХРОМОСОМА
ХУ СИНДРОМ МОРРИСА
СИНДРОМ ДАУНА karyotype : 47, XX, (21+) 47, XY, (21+). The frequency of births is 1/700.
Синдром - это комплекс симптомов, характерных для определенного заболевания. Синдром Дауна описан в 1866 г. английским врачом Л.Дауном. Это наиболее изученное наследственное заболевание. Частота встречаемости - 1:700 - 1:800. 20-30% больных погибают до года, 50% погибают в первые 5 лет, 3% доживают до 50 лет. Причиной болезни является трисомия по 21 хромосоме (лишняя 21 хромосома). В основе болезни Дауна лежит нерасхождение 21 пары хромосом, которое возникает либо при гаметогенезе во время мейоза, либо на ранних стадиях дробления зиготы. Кариотип больного при трисомном варианте: 47, +21. При транслокационном варианте возникновения заболевания в кариотипе содержится 46 хромосом, т.к. только часть 21-ой хромосомы присоединяется к гомологичной 21 21 или к негомологичной, например: 15 21.
karyotype : 47, XX, (13+) 47, XY, (13+). The frequency of births is 1/15.000.
а б
Karyotype : 47, XX, 18+ 47, XY, 18+. Частота среди новорожденных 1/5000.
Синдром Эдвардса ( трисомия 18). Смерть до 2-3 месяцев. Фенотип: узкий лоб, широкий затылок, низко расположены уши, недоразвитая челюсть, одна поперечная ладонная складка, одна – на 5 м пальце, мышечный гипертонус, гипертелоризм, пороки сердца и др.
СИНДРОМ ШЕРЕШЕВСКОГО-ТЕРНЕРА
Причиной синдрома является отсутствие одной из Х-хромосом в женском организме. Кариотип - 45, ХО. Частота встречаемости: 1:5000. Фенотипические проявления. У больных женщин отмечается низкий рост, короткая шея с крыловидными кожными складками, широкая грудная клетка, деформированные ушные раковины, эпикант, аномалии зрения, снижен слух, аномалии сердца, сосудов, почек, недоразвитие половых желез, слабо развиты молочные железы. Прогноз благоприятный. Больные могут жить и быть полезными для общества.
Karyotype : 47, XXX. Частота среди новорожденных 1/700.
Karyotype : 47, XXY. Частота среди новорожденных 1/2000 (1/500-1/700 )
Синдром Клайнфельтера был описан в 1942 г. Причиной синдрома является наличие лишней Х-хромосомы в кариотипе мужчин (47, ХХ Y ). Частота встречаемости: 1:500-1:1000 Фенотипические признаки. Больные мужчины имеют высокий рост, непропорционально длинные конечности, тело имеет женские черты строения: узкие плечи, широкий таз, слабо развитая мускулатура, гинекомастия, скудное оволосение, недоразвитие семенников, нарушение сперматогенеза. Вторичные половые признаки развиты плохо. У таких мужчин снижено половое влечение, наблюдается импотенция и бесплодие. Могут наблюдаться неврологические изменения: судороги, тремор. Симптомы обычно начинают проявляться в период полового созревания.
Синдром Клайнфельтера Высокий рост, гинекомастия, женский тип оволосения на лобке.
karyotype : 47, XYY. Частота среди новорожденных 1/2.000.
Содержание половых хромосом Фенотип Яйцеклет-ки Спермии Зиготы В норме X X XX Нормальная женщина X Y XY Нормальный мужчина При не расхождении XX X XXX Трисомия-Х О X X О Синдром Шерешевского-Тернера XX Y XXY Синдром Клайнфельтера О Y Y О Нежизнеспособен
Генетические болезни соматических клеток выделены в отдельную группу в связи с обнаружением в организмах злокачественных опухолей специфических хромосомных перестроек, вызывающих активацию онкогенов. Установлено, что в некоторых случаях врожденной патологии причиной являются мутации в соматических клетках эмбриона. Предполагают, что аутоиммунные патологические процессы и старение организмов может иметь генную основу.
Рак - как наследственное заболевание Среди многочисленных мульти-факториальных болезней большую группу по числу форм и частоте возникновения занимают злокачест-венные новообразования. Генеалогическим и близнецовым методами была показана значительная роль наследственных факторов в возникновении рака. Однако роль факторов окружающей среды также значительна.
Митохондриальные болезни — разнообразная группа заболеваний, обусловленных дефектами митохондриального генома. Выявление самостоятельных синдромов митохондриальных болезней, создание генетической карты митохондриальных болезней, разработка дифференцированных подходов к терапии стали возможными в связи со значительными достижениями в исследованиях структуры и функций митохондрий с помощью новейших молекулярных технологий.
Экологическая генетика человека изучает влияние факторов среды обитания на наследственность и изменчивость. Факторы окружающей среды оказывают два типа эффектов: а) изменение проявления определенных аллелей; б) изменение генетического материала у индивидуума в популяциях. Эффекты первого типа у человека проявляются на индивидуальном уровне в виде патологий, а на популяционном уровне - в виде худшей приспосабливаемости. Патологические проявления аллелей при действии факторов среды называются экогенетическими болезнями. Эффекты второго типа индуцированы мутациями и отбором. Оба эти процесса ведут к повышению темпов наследственной изменчивости человека на индивидуальном и популяционном уровнях.
Для современного этапа развития медицинской генетики характерно выявление большого числа новых наследственных болезней и синдромов. Эти наблюдения свидетельствуют о полиморфизме и наследственной гетерогенности, свойственных наследственной патологии человека.
