Списък на наследствените заболявания. Генетични заболявания, които се предават по наследство
9.1 Концепцията, класификацията и характеристиките на наследствената патология
Патология е всяко отклонение от нормалното протичане на биологични процеси - метаболизъм, растеж, развитие, размножаване.
Наследствената патология е отклонение от нормата с установен факт на наследяване, тоест предаване от поколение на поколение. Необходимо е да се прави разлика между вродена патология - присъстваща от раждането на индивида - от наследствена патология. Вродената патология може да бъде причинена от действието на фактори на околната среда - липса на хранителни вещества и кислород по време на развитието на плода, наранявания при раждане, инфекции и др. Установяването в съответствие с изискванията на генетичния анализ (глава II) на факта на наследяване на анормален признак е единствената основа за признаване на наследствения характер на патологията.
Има два вида класификация на наследствената патология. Първият (приет главно в местната литература) е клиничният тип. Според този вид класификация има четири групи заболявания:
Група I - това са всъщност наследствени заболявания - хромозомни и генни заболявания (синдроми на Едуардс и Патау, фенилкетонурия, кистозна фиброза);
II група - заболявания с изразена наследствена предразположеност, в патогенезата на които проявата на наследствени фактори се определя от действието на специфични външни обстоятелства (артериална хипертония, захарен диабет, подагра);
Група III - заболявания, които се определят главно от фактори на околната среда, но в патогенезата на които наследствените фактори играят определена роля (глаукома, атеросклероза, рак на гърдата);
Група IV - заболявания, към които наследствеността на пръв поглед не е свързана (хранително отравяне, фрактури, изгаряния).
Трябва да се отбележи, че често използваните понятия за "фамилни" и "спорадични" заболявания не са пряко свързани с наследствеността. Семейните заболявания се наблюдават при роднини, но могат да бъдат причинени и от действието на същите външни причини, например естеството на храненето. Спорадични случаи се срещат при отделни индивиди, но може да се дължат и на рядка комбинация от алели или de novo мутация.
Втората класификационна система - генетична - е общоприета в чуждестранната литература и напоследък все повече се използва в литературата на руски език. Според тази система се разграничават пет групи:
I група - генни заболявания, обусловени от мутации в определени гени. Това са предимно моногенни черти с автозомно-доминантни, автозомно-рецесивни, свързани с пола доминантни, свързани с пола рецесивни, холандски и митохондриални модели на наследяване (Глава II);
II група - хромозомни заболявания, тоест геномни и хромозомни мутации (глава V);
III група - заболявания с наследствено предразположение, в патогенезата на които играят роля екологични и наследствени фактори, имащи моногенен или полигенен тип наследство (миопия, патологично затлъстяване, стомашни язви).
IV група - генетични заболявания на соматичните клетки, често свързани със злокачествени новообразувания (ретинобластом, тумор на Wilms, някои форми на левкемия);
Група V - заболявания на генетична несъвместимост на майката и плода, които се развиват в резултат на имунния отговор на майката към антигени на плода (несъвместимост на Rh фактора и някои други еритроцитни антиген-антитела системи).
Наследствените заболявания могат да започнат да се проявяват на различна възраст. Характерът на проявата (времето на проява на първите симптоми на заболяването) е специфичен за различните форми на наследствена патология. По правило наследствените заболявания се характеризират с хроничен (продължителен) прогресивен (с увеличаване на тежестта на симптомите) курс.
9.2 Хромозомни заболявания
Тази група включва заболявания, причинени от аномалии в броя или структурата на хромозомите. Около 1% от новородените имат анормален кариотип, а сред мъртвородените честотата на аберации в броя или структурата на хромозомите е 20%. Общи характеристики на хромозомните заболявания са: ниско тегло при раждане, изоставане в развитието, нисък ръст, микроцефалия, микрогнатия, нарушения в остеогенезата, ненормално положение на очите. По-подробно описание на хромозомните заболявания е дадено в раздели 5.8 и 5.9.
9.3 Генетични заболявания
Генетичните заболявания са патологични състояния, причинени от генни мутации. Най-често тази концепция се прилага за моногенни заболявания.
Тази група се характеризира с разнородност - едни и същи заболявания могат да бъдат причинени от мутации в различни гени. Общите принципи за развитие на патология на генно ниво могат да бъдат:
Производство на необичаен протеинов продукт;
Липса на нормален протеин;
Недостатъчно количество нормален протеин;
Излишък от нормален протеинов продукт.
Според характера на нарушенията на хомеостазата (постоянството на вътрешната среда на тялото) се разграничават следните групи генни заболявания:
1. Болести на обмяната на аминокиселините.
Най-голямата група наследствени метаболитни заболявания. Почти всички от тях се унаследяват по автозомно-рецесивен начин. Причината за заболяването е недостатъчността на един или друг ензим, отговорен за синтеза на аминокиселини.
Фенилкетонурия- нарушение на превръщането на фенилаланин в тирозин поради рязко намаляване на активността на фенилаланин хидроксилазата - автозомно рецесивно заболяване. Проявява се на възраст 2-4 месеца, първите симптоми са летаргия, конвулсии, екзема, миризма на "мишка" (миризма на кетони). Постепенно се развива тежко мозъчно увреждане, което води до рязко намаляване на интелигентността до идиотия. Ако от първите дни на живота напълно изключите (или значително ограничите количеството) фенилаланин от диетата на болно дете преди пубертета, симптомите не се развиват. Заболяването се причинява от мутации в гена PAH, който кодира фенилаланин-4-хидроксилаза. ген PAHлокализиран до HSA12q24.1. Няколко дузини мутации на този ген са описани в различни популации. Има диагностични системи, базирани на PCR, които могат да открият хетерозиготно носителство. Напоследък са разработени нови подходи за лечение на феницетонурията - заместваща терапия с фенилаланин лиаза, растителен ензим, който катализира разграждането на фенилаланин до безвредни метаболити и генна терапия чрез вмъкване на нормален ген за фенилаланин хидроксилаза в генома.
Алкаптонурия- автозомно рецесивно разстройство на метаболизма на тирозин и натрупване в телесните тъкани (ставен хрущял, сухожилия) на хомогентизинова киселина. Проявата настъпва в детството. Първият симптом е тъмната урина. Често се развива уролитиаза и пиелонефрит. Натрупването на продукти от разграждането на хомогентизиновата киселина води до увреждане на ставите (предимно коленни и тазобедрени). Има потъмняване и повишена крехкост на съединителната тъкан. Характерно е потъмняването на склерата и ушните миди. Мутации в ген HGD-оксидазите на хомогентизиновата киселина са причина за това заболяване. Този ген съдържа 14 екзона и се намира в HSA3q21-23. Описани са около 100 различни миссенс мутации, мутации тип изместване на рамката и промени в мястото на снаждане, които са свързани с това заболяване. .
Окулокутанен албинизъм 1- липса или значителна липса на пигмент в кожата, косата, ириса и пигментните мембрани на окото (Фигура IX, 1).
Фигура IX, 1.Представителят на негроидната раса е албинос. По материали от сайта http://upload.wikimedia.org/wikipediacommons/99a/Albinisitic_man_portrait
Болест с автозомно-рецесивен тип на наследяване. Проявява се в различна степен на депигментация на кожата, косата, ириса и пигментните мембрани на окото, намалена зрителна острота, фотофобия, нистагъм и чести слънчеви изгаряния. Различни миссенс мутации, мутации от тип смяна на рамката и безсмислени мутации в гена на тирозиназата ( TYR, HSA11q24) са отговорни за това заболяване.
2. Нарушения на въглехидратния метаболизъм
Галактоземия- липса или значително намаляване на активността на ензима галактоза-1-фосфат-уридилтрансфераза и натрупване на галактоза и нейните производни в кръвта, които имат токсичен ефект върху централната нервна система, черния дроб и лещата на окото. През първите дни и седмици от живота се наблюдават жълтеница, уголемяване на черния дроб, нистагъм, мускулна хипотония и повръщане. С течение на времето се развива катаракта, изоставане във физическото и умственото развитие. Характеризира се с непоносимост към млякото.
Заболяването има автозомно-рецесивен тип на наследяване. Няколко форми на това заболяване се причиняват от различни мутантни алели на гена ГАЛТ(галактозо-1-фосфат уридилтрансфераза), локализирана в областта на HSA9p13. Мисенс мутациите намаляват активността на ензима в различна степен, което определя различната тежест на симптомите на заболяването. Например, галактоземията на Durte е почти безсимптомна, отбелязва се само тенденция към чернодробни нарушения.
Болест на Gierke (гликогеноза тип I, гликогенова болест тип I)- невъзможност за превръщане на глюкозо-6-фосфат в глюкоза, което води до нарушаване на синтеза и разграждането на гликоген. Настъпва отлагане на гликоген, обратният процес не. Развива се хипогликемия. Натрупването на излишък от гликоген в черния дроб и бъбреците води до чернодробна и бъбречна недостатъчност. Типът на наследяване е автозомно рецесивен. Причината за заболяването е мутация в гена G6PC, който кодира ензима глюкозо-6-фосфатаза. 14 мутантни алела на този ген са описани и са свързани с болестта на Gierke. Има молекулярно-генетични тестове за откриване на хетерозиготно носителство и пренатална диагностика на това заболяване.
3. Нарушения на липидния метаболизъм
Болест на Ниман-Пик тип А и В- намалена активност на ензима киселинна лизозомна сфингомиелиназа, която е кодирана от гена SMPD1(HSA11p15.4-p15.1). Типът на наследяване е автозомно рецесивен. Нарушаването на липидния метаболизъм води до натрупване на липиди в черния дроб, белите дробове, далака и нервните тъкани. Характеризира се с дегенерация на нервните клетки, разстройство на нервната система, повишени нива на холестерол и липиди в кръвта. Тип А е смъртоносен в ранна детска възраст. Тип В е по-лек и пациентите обикновено оцеляват до зряла възраст. Различните видове се причиняват от различни мутации в гена SMPD1.
Болест на Гоше (гликозилцерамидна липидоза)- натрупване на глюкоцереброзиди в клетките на нервната и ретикулоендотелната система, поради дефицит на ензима глюкоцереброзидаза, който е кодиран от гена GBA(HSA1q21). Принадлежи към групата на лизозомните болести на натрупване. Някои форми на заболяването се проявяват в тежки лезии на черния дроб, далака, нервната и костната тъкан.
4. Наследствени заболявания на метаболизма на пурин и пиримидин
Синдром на Lesch-Nychen -свързано с пола рецесивно заболяване, при което съдържанието на пикочна киселина във всички телесни течности се увеличава драматично. Последицата от това е изоставане в развитието, умерена умствена изостаналост, атаки на агресивно поведение със самонараняване. Недостатъчност на ензимната активност на хипоксантин-гуанин фосфорибозилтрансфераза поради мутации в гена HPRT1(HSAXq26-q27.2) е в основата на това заболяване. Описани са няколко мутации в един и същи ген, водещи до подагра(нарушение на пуриновия метаболизъм и отлагане на съединения на пикочната киселина в тъканите).
5. Нарушения на метаболизма на съединителната тъкан
Синдром на Марфан ("паякови пръсти", арахнодактилия)- увреждане на съединителната тъкан поради мутация в гена FBN1(HSA15q21.1), отговорен за синтеза на фибрилин. Унаследява се по автозомно-доминантен начин. Клиничният полиморфизъм на заболяването се обяснява с голям брой мутантни алели, всеки от които може да се прояви в хетерозиготно състояние. Пациентите се характеризират с висок растеж, астенична конституция (непропорционално дълги крайници), арахнодактилия (дълги тънки пръсти), слабост на лигаментния апарат, отлепване на ретината, сублуксация на лещата, пролапс на митралната клапа (Фигура IX, 2).
Фигура IX, 2.Синдром на Марфан. Въз основа на материали от сайта http://www.spineinfo.ru/infosources/case/cases_14.html.
Мукополизахаридози- група заболявания на съединителната тъкан, свързани с нарушен метаболизъм на киселинни гликозаминогликани (мукополизахариди), причинени от дефицит на определени лизозомни ензими. Тези заболявания се наричат болести на лизозомно натрупване. Те се проявяват в различни дефекти на костната и съединителната тъкан. Мукополизазаридоза тип I (синдром на Hurler)- автозомно рецесивно заболяване в резултат на дефицит на ензима алфа-L-идуронидаза поради мутации в IDUA гена (HSA4q16.3). Това води до натрупване на протеиново-въглехидратни комплекси и мазнини в клетките на тялото. В резултат на това пациентите имат малък ръст, значителна умствена изостаналост, увеличен черен дроб и далак, сърдечни дефекти, помътняване на роговицата, деформация на костите и груби черти на лицето (Фигура IX, 3).
Фигура IX, 3.Синдром на Хърлър. Адаптирано от http://medgen.genetics.utah.edu/photographs/pages/hurler_syndrome.htm.
Мукополизахаридоза тип II(синдром на Хънтър) е свързано с пола рецесивно разстройство, причинено от дефект в ензима идуронат сулфатаза поради мутация в IDS гена (HSAXq28). Акумулиращите вещества са дерматан и хепаран сулфати. Характеризира се с груби черти на лицето, скафоцефалия, шумно дишане, дълбок груб глас, чести остри респираторни вирусни инфекции (Фигура IX, 4). ) . На възраст 3-4 години има нарушения на координацията на движенията - походката става тромава, децата често падат при ходене. Пациентите се характеризират с емоционална лабилност и агресивност. Наблюдават се също прогресивна загуба на слуха, нодуларни кожни лезии на гърба, остеоартрит, лезии на роговицата.
\
Фигура IX, 4.Синдром на Хънтър. По материали от сайта http://1nsk.ru/news/russia/23335.html.
Мукополизахаридоза тип III (синдром на Sanfilippo, болест на Sanfilippo) -заболяване, причинено от натрупване на хепаран сулфат. Характеризира се с генетична разнородност - има 4 вида на това заболяване, причинено от мутации в 4 различни гена, кодиращи ензими, участващи в метаболизма на натрупаното вещество. Първите симптоми на заболяването под формата на нарушения на съня се появяват при деца на възраст над 3 години. Постепенно се развива апатия, има забавяне в психомоторното развитие, нарушения на речта, чертите на лицето стават груби. С течение на времето децата спират да разпознават другите. За пациентите са характерни забавяне на растежа, ставни контрактури, хипертрихоза, умерена хепатоспленомегалия. За разлика от синдромите на Hurler и Hunter, при болестта на Sanfilippo преобладава умствена изостаналост и няма лезии на роговицата и сърдечно-съдовата система.
Фигура IX, 5.Синдром на Санфилипо. Адаптирано от http://runkle-science.wikispaces.com/Sanfilippo-syndrome.
Фибродисплазия (осифициращ миозит, параосална хетеротопична осификация, болест на Мюнхаймер)- заболяване на съединителната тъкан, свързано с нейната прогресивна осификация в резултат на мутация в гена ACVR1(HSA2q23-q24), който кодира рецептора на активин А. Начинът на унаследяване е автозомно доминантен. Заболяването се проявява с вродени дефекти в развитието - предимно изкривени големи пръсти на краката и нарушения в шийния отдел на гръбначния стълб на ниво C2 - C7 прешлени. Заболяването има прогредиентен характер, води до значителни нарушения на функционалното състояние на опорно-двигателния апарат, тежка инвалидизация на пациентите и смърт, предимно в детска и млада възраст (Фигура IX, 6). Заболяването се нарича още „болест на втория скелет“, тъй като там, където трябва да протичат редовни противовъзпалителни процеси в тялото, започва растежът на костите.
Фигура IX, 6.Фибродисплазия. По материали от сайта http://donbass.ua/news/health/2010/02/15.
6. Нарушения на циркулиращия протеин
Хемоглобинопатии- наследствени нарушения на синтеза на хемоглобин. Има две групи хемоглобинопатии. Първият се характеризира с промяна в първичната структура на глобиновия протеин, която може да бъде придружена от нарушения на неговата стабилност и функция (напр. сърповидно-клетъчна анемия). При хемоглобинопатии от втора група структурата на хемоглобина остава нормална, намалява се само скоростта на синтез на глобинови вериги (напр. β -таласемия).
7. Метаболитни нарушения в еритроцитите
наследствена сфероцитоза- вроден дефицит на липиди от обвивката на еритроцитите. Заболяването се характеризира с автозомно-доминантен или автозомно-рецесивен начин на унаследяване в зависимост от генната мутация SPTA1(HSA1q21), който кодира еритроцитния α-1 спектрин. Аномалия на този протеин води до повишаване на концентрацията на натриеви йони вътре в еритроцита и проникване на излишна вода в него поради повишаване на осмотичното налягане. В резултат на това се образуват сферични еритроцити - сфероцити, които, за разлика от двойновдлъбнатите нормални еритроцити, нямат способността да променят формата си в тесни участъци на кръвния поток, например, когато преминават в синусите на далака. Това води до забавяне на движението на еритроцитите в синусите на далака и отцепване на част от еритроцитната мембрана с образуването на микросфероцити. Унищожените еритроцити се поемат от макрофагите в далака. Хемолизата на еритроцитите води до хиперплазия на клетките на пулпата и увеличаване на далака. Един от основните клинични симптоми е жълтеницата. Основните симптоми на наследствената сфероцитоза са увеличен далак (обикновено изпъкнал от хипохондриума с 2-3 cm) и жълтеница. Понякога има признаци на бавно развитие, нарушения на лицевия скелет, извисяващ се череп, седловиден нос, високо изправено небце, нарушение на позицията на зъбите, тесни очни кухини.
8. Наследствени заболявания на металния метаболизъм
Болест на Коновалов-Уилсън (хепатоцеребрална дистрофия)- автозомно рецесивно разстройство на метаболизма на медта, което води до тежки лезии на централната нервна система и вътрешните органи. Заболяването се причинява от нисък или анормален синтез на церулоплазмин (пренасящ мед протеин) поради недостатъчна ензимна активност на АТФазата, пренасяща мед. Мутации (описани са около 200) в ген ATP7B(HSA13q14-q21) водят до промени в β-полипептида на този ензим, който е генетичната основа на тази патология. Основната роля в патогенезата играе нарушение на метаболизма на медта, нейното натрупване в нервната, бъбречната, чернодробната тъкан и роговицата, което води до токсично увреждане на тези органи от медта. В черния дроб се образува едронодуларна или смесена цироза. В бъбреците най-напред се засягат проксималните тубули. В мозъка в по-голяма степен се засягат базалните ганглии, зъбчатото ядро на малкия мозък и субстанцията нигра.
9. Малабсорбция в храносмилателния тракт
Кистозна фиброза (муковисцидоза) -автозомно рецесивно заболяване, характеризиращо се с увреждане на жлезите с външна секреция, тежки нарушения на функциите на дихателната система и стомашно-чревния тракт. Причинява се от мутации в гена CFTR(HSA7q31.2), който кодира трансмембранен регулатор на кистозна фиброза. Заболяването се характеризира с увреждане на жлезите с външна секреция, тежки нарушения на функциите на дихателната система и стомашно-чревния тракт.
непоносимост към лактоза (хиполактазия) -автозомно рецесивно патологично състояние на лошо храносмилане на лактоза (млечна захар), чиято генетична основа са мутации в регулаторните и кодиращи области на гена LCT(HSA2q21), който кодира лактаза. Този ензим се експресира предимно в чревните цилиарни клетки и е отговорен за разграждането на лактозата до галактоза и глюкоза. Основните симптоми на лактазен дефицит са метеоризъм, коремна болка, диария и повръщане. При децата лактазният дефицит може да се прояви с хроничен запек, безпокойство и плач след хранене. В различните човешки популации честотите на мутантните алели варират от 1 до 100%.
10. Хормонални нарушения
Тестикуларна феминизация (синдром на Морис) -свързано с пола рецесивно разстройство, при което женски (46,XY) кариотип проявява женски фенотип. изразителността варира. При непълна феминизация гонадите се развиват по мъжки модел, но някои сексуални характеристики съответстват на женския пол с различна степен на тежест - хипертрофиран клитор, непълно затваряне на скротумния шев, големи срамни устни във формата на скротум, скъсена вагина (Фигура IX, 7). При пълна феминизация основният симптом е липсата на менструация и полово окосмяване с добре развити млечни жлези и женски фенотип. Заболяването се причинява от различни мутации в гена AR(HSAXq11-q12), който кодира андрогенния рецептор.
Фигура IX, 7.Изглед на външните гениталии с непълна тестикуларна феминизация. Въз основа на материали от сайта http://www.health-ua.org/img/woman/tabl/8_17.jpg.
Андрогенитален синдром (женски псевдохермафродитизъм) -ендокринно заболяване с автозомно-рецесивен тип наследяване, при което пациентът има мъжки тип външни полови органи и женска хормонална структура. При пациентите се увеличава клиторът, който става подобен на мъжки пенис с един урогенитален отвор, няма външен вход на влагалището, липсват малките срамни устни, големите устни приличат на "нарязан" скротум. В този случай вътрешните полови органи могат да имат нормален вид. Генетичната основа на заболяването са генни мутации CYP21(HSA6q21.3), който кодира ензима 21-хидроксилаза от групата на цитохром Р450, който участва в синтеза на хормоните алдостерон и кортизол.
9.4 Молекулярни маркери при изследване на наследствената патология
Значителна част от наследствените заболявания и заболяванията с наследствена предразположеност не са моногенни по природа. Те могат да бъдат приписани на количествени признаци, тоест такива, които имат непрекъсната серия от променливост и могат да бъдат измерени - например височина, тегло, дължина на крайниците. Алелите на голям брой гени допринасят за проявата на такива черти, поради което се наричат полигенни. Проследяването на тяхното наследство и идентифицирането на гени, чиито алели участват в патологични процеси, може да се извърши с помощта на генетични маркери. Откриването на свързано наследяване (асоцииране) на фенотипни признаци с генетични маркери позволява да се намерят региони на хромозоми, които имат решаващо влияние върху изследваните процеси (позиционно клониране) и да се получат надеждни системи за молекулярна диагностика (молекулярно маркиране). Понастоящем най-често срещаните маркери в човешката генетика са микросателитни локуси (Фигура IX, 8; раздел 8.1) и мононуклеотидни полиморфни места - SNPs (Фигура IX, 9), основните характеристики на които са показани в Таблица IX, 1.
Анализът на генната експресия (на всички или на група) върху биочипове в тъкани, свързани с конкретно наследствено заболяване, при нормални и патологични състояния, често прави възможно идентифицирането на кандидат-гени за изследваното заболяване. Хромозомната локализация на ДНК последователности, засягащи количествен признак (QTL), може да се определи въз основа на съвместно наследяване с няколко близко разположени маркера. Ако е възможно да се намерят маркери, които ограничават QTL от двете страни, тогава, въз основа на данните за геномно секвениране (раздели 7.7 и 8.4), е възможно да се състави списък от гени, които са позиционни кандидати за QTL на изследваното заболяване. С едновременното използване на експресионен анализ и изследване на асоциациите на болестта с молекулярни маркери е възможно да се определят най-вероятните кандидат-гени - тези, които се появяват в двата списъка.
Степента на чувствителност към определени лекарства и ефективността на тяхното използване варира в широки граници. За едно и също заболяване подходящото лекарство за конкретен индивид често се избира чрез проба и грешка. Освен загуба на време, този подход понякога причинява непоправима вреда на здравето. Понастоящем за голям брой лекарства са разработени системи от маркери, базирани на SNPs, които позволяват априори (преди опит) да се предскаже реакцията на отделен организъм към определено химично вещество. Асоциациите на отделни алелни варианти на ДНК маркери с характеристиките на биохимичните реакции са в основата на индивидуалната терапия (Фигура IX, 10).
Фигура IX, 8.В микросателитните локуси единицата за вариабилност е група нуклеотиди.
Фигура IX, 9.В мононуклеотидните полиморфни сайтове (SNP) единицата на вариация е един нуклеотид.
Таблица IX, 1.Сравнение на основните характеристики на SNPs и микросателити.
Фигура IX, 10.Принципът на избор на индивидуална терапия на базата на мононуклеотиден повторен полиморфизъм - SNP.
Контролни въпроси и задачи към глава IX
1. Коя група наследствени заболявания може да се припише на кистозна фиброза?
2. Може ли хетерозигота за генна мутация SPTA1да е наследствена сфероцитоза?
3. Какво наследствено заболяване се причинява от натрупването на хепаран сулфат?
4. Защо има четири възможни SNP алела?
Допълнителна литература за глава IX
Н.П. Бочков. Клинична генетика // М.: Геотар-Мед. 2002. - 457 с.
Наследствените заболявания са заболявания, причинени от хромозомни и генни мутации. Някои бъркат наследствените заболявания с вродените. Наистина, вродените заболявания, тоест болестите, с които се ражда детето, могат да бъдат наследствени, но могат да бъдат причинени и от някакво увреждащо външно въздействие върху ембриона или плода - инфекция, йонизиращо лъчение, токсично вещество. От друга страна, не всички наследствени заболявания са вродени, тъй като някои от тях могат да се появят по-късно, дори при възрастен. Появата на наследствено заболяване не зависи от външни причини и винаги се дължи на патологична мутация.
Има и заболявания с наследствена предразположеност. Това са захарен диабет, атеросклероза, затлъстяване, язва на стомаха и дванадесетопръстника и др. Те могат да се появят при човек, чиито роднини са страдали от тези патологии, под въздействието на външни влияния - недохранване, липса на движение, силен стрес (но това не означава, че това непременно ще се случи).
Днес медицината познава около пет хиляди наследствени заболявания - генни и хромозомни.
Генетични заболявания
Повечето от всички наследствени заболявания са причинени от генни мутации. Те включват ферментопатия - различни метаболитни нарушения. Поради генна мутация ензимите променят свойствата си или изобщо не се произвеждат от тялото и в резултат на това биохимичната реакция, в която участва този ензим, не се извършва.
Такива наследствени заболявания включват фенилкетонурия, хомоцистинурия, албинизъм, болест на кленов сироп (нарушен метаболизъм на аминокиселини); галактоземия и фруктоземия (нарушения на въглехидратния метаболизъм); Болест на Тей-Сакс, плазмена липоидоза (нарушения на метаболизма на мазнините); Болест на Коновалов-Уилсън (нарушения на метаболизма на металите); Болест на Lesch-Nyhan (нарушения на пуриновия метаболизъм).
Наследствените заболявания могат да се предават от поколение на поколение, като напр фенилкетонурия.При това заболяване тялото не може да абсорбира фенилаланин, аминокиселината, отговорна за образуването на хормоните адреналин, тирозин и норепинефрин. В резултат на това има тежки лезии на нервната система, проявяващи се с нарушение на двигателните функции, деменция.
Синдром на Марфан(арахнодактилия) е наследствено заболяване на съединителната тъкан, което се дължи на мутация на гена, отговорен за синтеза на фибрилин. Заболяването засяга опорно-двигателния апарат, кожата, очите, сърдечно-съдовата система. Хората със синдром на Марфан са слаби, високи, имат дълги ръце и крака („хора-паяк“), характеризират се със суха кожа, прекомерна подвижност на ставите, гръбначни и гръдни деформации. Те страдат от сърдечни пороци, аортна аневризма, сублуксация на лещата. С интелекта всичко е наред. Освен това такива изключителни личности като Ейбрахам Линкълн, Никола Паганини, Шарл дьо Гол, Корни Чуковски страдат от синдрома на Марфан.
Патологични мутации могат да възникнат и по време на ембрионалното развитие. Така, ахондроплазия- дисплазия на костите и нанизъм - в 80% от случаите се причинява от нова мутация, докато никой в семейството никога не е страдал от това заболяване.
Генната мутация се причинява от синдром на матрина-бел(синдром на чуплива Х). Заболяването се среща в детска възраст и се характеризира с умствена изостаналост.
Повечето наследствени заболявания се проявяват в детството, но генните мутации могат да се почувстват в зряла възраст. Така, Болест на Алцхаймер, който се развива сравнително рано, на 50-годишна възраст, дължи появата си на генна мутация.
Хромозомни заболявания
Тези заболявания се причиняват от хромозомни и геномни мутации, тоест промени в структурата или броя на хромозомите. Те обикновено се появяват по време на образуването на зародишните клетки. Често такива мутации водят до спонтанен аборт или раждане на мъртво бебе, в някои случаи детето се ражда, но се оказва болно.
Хромозомните заболявания включват добре познатите Синдром на Даун- в хромозомния набор на такива пациенти има допълнителна хромозома. Хората със синдром на Даун се характеризират със особен външен вид, умствена изостаналост и намалена устойчивост към болести.
- хромозомно заболяване, което засяга само жените и се състои в липсата на една полова хромозома. При такива пациенти яйчниците са недоразвити, поради което външните полови белези са изгладени: те имат нисък ръст, широки рамене, къси крака и тесен таз. Характерна особеност са гънките на кожата, преминаващи от задната част на главата към шията (шията на сфинкса). Психичното развитие при такива пациенти остава нормално, но се характеризират с емоционална нестабилност. Жените със синдром на Шерешевски-Търнър нямат менструация и не могат да имат деца.
Синдром на Клайнфелтер- мъжка хромозомна аномалия. Състои се в наличието на една или повече женски полови хромозоми при мъжа, което определя "женствения" вид на пациента - слабо развита мускулатура, тесни рамене, широк таз. Мъжете със синдром на Клайнфелтер имат недоразвити тестиси и в резултат на това не се произвеждат никакви или много малко сперматозоиди.
Често мъжете научават за болестта си едва когато решат да имат деца. След изследвания се оказва, че безплодието се причинява именно от синдрома на Клайнфелтер.
синдром на плачеща котка, или Синдром на Lejeune, се причинява от нарушение в структурата на 5-та хромозома. Синдромът е наречен поради необичайния плач на децата, висок, пронизителен, напомнящ мяукане на котка, което е свързано с дефект в развитието на ларинкса. Децата с този синдром се раждат с микроцефалия (малка глава), страдат от умствени увреждания, имат голям брой аномалии в развитието на различни органи и тежки усложнения. Повечето от тях умират в ранна възраст.
Профилактика на наследствени заболявания
Днес част от наследствените заболявания могат да бъдат открити още преди раждането на дете с помощта на молекулярно-генетични изследвания. Разбира се, някои от тези изследвания не са безопасни, така че се извършват само ако е необходимо, когато една жена е изложена на риск: има случаи на наследствени заболявания в семейството, първото дете е родено болно, ако жената роди след 35 години (риск от раждане на дете със синдром на Даун) и т.н. Но е по-добре, ако и двамата родители преминат генетично изследване на етапа на планиране на бременността и определят колко висок е рискът от раждане на дете с наследствено заболяване.
Проблемът с човешкото здраве и генетиката са тясно свързани. В момента са известни повече от 5500 наследствени човешки заболявания. Сред тях са генни и хромозомни заболявания, както и заболявания с наследствена предразположеност.
Генетични заболяванияТова е значителна група заболявания, произтичащи от увреждане на ДНК на генно ниво. Обикновено тези заболявания се определят от една двойка алелни гени и се наследяват в съответствие със законите на Г. Мендел. Според вида на унаследяване се разграничават автозомно-доминантни, автозомно-рецесивни и свързани с пола заболявания. Общата честота на генните заболявания в човешките популации е 2-4%.
Повечето генни заболявания са свързани с мутации в определени гени, които водят до промени в структурата и функциите на съответните протеини и се проявяват фенотипно. Генетичните заболявания включват множество метаболитни нарушения (въглехидрати, липиди, аминокиселини, метали и др.). В допълнение, генните мутации могат да причинят ненормално развитие и функциониране на определени органи и тъкани. И така, дефектните гени причиняват наследствена глухота, атрофия на зрителния нерв, шест пръста, къси пръсти и много други патологични признаци.
Пример за генно заболяване, свързано с нарушение на метаболизма на аминокиселините, е фенилкетонурия.Това е автозомно-рецесивно заболяване с честота 1:8000 новородени. Причинява се от дефект в гена, кодиращ ензима, който превръща аминокиселината фенилаланин в друга аминокиселина, тирозин. Децата с фенилкетонурия се раждат външно здрави, но този ензим е неактивен при тях. Поради това фенилаланинът се натрупва в тялото и се превръща в редица токсични вещества, които увреждат нервната система.
система на детето. В резултат на това се развиват нарушения на мускулния тонус и рефлекси, конвулсии, а по-късно се присъединява умствена изостаналост. Когато се диагностицира рано (в ранните етапи от развитието на детето), фенилкетонурия се лекува успешно със специална диета с ниско съдържание на фенилаланин. Не се изисква строга диета през целия живот, тъй като нервната система на възрастните е по-устойчива на токсичните продукти от метаболизма на фенилаланин.
В резултат на мутация на гена, отговорен за синтеза на един от протеините на влакната на съединителната тъкан, Синдром на Марфан.Това заболяване се унаследява по автозомно-доминантен начин. Пациентите се отличават с висок растеж, дълги крайници, много дълги пръсти на паяка, плоски стъпала, деформация на гръдния кош (фиг. 111). В допълнение, заболяването може да бъде придружено от недоразвитие на мускулите, страбизъм, катаракта, вродени сърдечни дефекти и др. Трябва да се отбележи, че такива известни хора като Н. Паганини и А. Линкълн са страдали от синдрома на Марфан.
Друг пример за генетично заболяване е хемофилия- наследствено нарушение на кръвосъсирването. Това Х-свързано рецесивно заболяване се причинява от намаляване или нарушаване на синтеза на определен фактор на кръвосъсирването. При тежка хемофилия кървене, което е животозастрашаващо за пациента, може да бъде причинено дори от привидно леко нараняване. Лечението на пациенти с хемофилия се основава на въвеждането на липсващия коагулационен фактор.
Хромозомни заболяванияса причинени от хромозомни и геномни мутации, т.е. свързани са с промяна в структурата или броя на хромозомите. Сред тях могат да се разграничат аномалии в половите хромозоми, тризомия в автозомите, както и структурни аномалии на хромозомите.
Синдромите с числени аномалии на половите хромозоми включват: синдром на Шерешевски-Търнър, синдром на Х-хромозомна полизомия при жени, синдром на Клайнфелтер и др. Причината за тези заболявания е нарушение на дивергенцията на половите хромозоми по време на образуването на гамети.
Синдром на Шерешевски— Търнърсе развива при момичета с хромозомен набор 44L + F) (няма втора X хромозома). Честотата на поява е 1: 3000 новородени момичета. Пациентите се характеризират с нисък ръст (средно 140 см), къс врат с дълбоки кожни гънки от задната част на главата до раменете, скъсяване на 4-ти и 5-ти пръст, липса или слабо развитие на вторични полови белези, безплодие (фиг. 112). В 50% от случаите се наблюдава умствена изостаналост или склонност към психоза.
Синдром на полизомия Xпри жени може да се дължи на тризомия (набор 44 A + XXX),тетразомия (44 A + XXXX)или пентазомия (44L +ХХХХХ).Тризомията се среща с честота 1: 1000 новородени момичета. Проявите са доста разнообразни: има леко намаляване на интелигентността, възможно е развитие на психоза и шизофрения, нарушена функция на яйчниците. При тетразомия и пентазомия се увеличава вероятността от умствена изостаналост и се отбелязва недоразвитие на първичните и вторичните сексуални характеристики.
Синдром на Клайнфелтернаблюдавани с честота 1: 500 новородени момчета. Пациентите имат допълнителна X хромозома (44L +XXY).Заболяването се проявява през пубертета и се изразява в недоразвитие на половите органи и вторичните полови белези. Мъжете с този синдром се характеризират с висок растеж, женски тип тяло (тесни рамене, широк таз), уголемени млечни жлези, слаб растеж на косата на лицето. При пациентите процесът на сперматогенеза е нарушен и в повечето случаи те са безплодни. Изоставането на интелектуалното развитие се наблюдава само в 5% от случаите.
Синдромът също е известен дисомии на Y хромозомата(44л +XYY).Наблюдава се с честота
1: 1000 новородени момчета. Обикновено мъжете с този синдром не се различават от нормата в умственото и физическото си развитие. Може би леко увеличение на растежа над средното, леко намаляване на интелигентността, склонност към агресия.
Най-честата автозомна тризомия е Синдром на Даун,причинени от тризомия на 21-ва хромозома. Честотата на заболяването е средно 1: 700 новородени. Пациентите се характеризират с нисък ръст, кръгло сплескано лице, монголоиден разрез на очите с ep и cantus som - надвиснала гънка над горния клепач, малки деформирани уши, изпъкнала челюст, малък нос с широк плосък мост на носа, нарушения на умственото развитие (фиг. 113). Заболяването е придружено от намаляване на имунитета, нарушаване на ендокринните жлези. Около половината от пациентите имат малформации на сърдечно-съдовата система.
Има и заболявания, свързани с тризомия на 13-та и 18-та хромозома. Децата с тези аномалии обикновено умират в ранна възраст поради множество малформации.
Около 90% от общия брой човешки наследствени патологии са заболявания с наследствена предразположеност.Най-често срещаните заболявания от този тип са: ревматизъм, цироза на черния дроб, захарен диабет, хипертония, коронарна болест на сърцето, шизофрения, бронхиална астма и др.
Основната разлика между тези заболявания от генните и хромозомните заболявания е значителното влияние на условията на околната среда и начина на живот на човека върху развитието на болестта. Определена комбинация от външни фактори може да провокира ранното развитие на болестта. Например, пушенето може да стимулира развитието на бронхиална астма, хипертония и др.
Профилактика, диагностика и лечение на наследствени заболяванияса от голямо значение. За тази цел в много страни по света, включително Беларус, е създадена мрежа от институции, предоставящи медицинско генетично консултиране на населението. Основната цел на генетичното консултиране е да предотврати раждането на деца с наследствени заболявания.
Генетично консултиране и пренатална диагностика изисква сев случаите, когато родителите на нероденото дете:
Имате роднини (при тясно свързан брак вероятността да имате деца с рецесивни наследствени заболявания се увеличава няколко пъти);
Над 35 години;
Работа в опасна индустрия;
Имате роднини в неравностойно генетично положение или вече имате деца с вродена патология.
Използването на комплекс от диагностични методи (генеалогични, цитогенетични, биохимични и др.) Ви позволява да изчислите риска от раждане на дете с наследствена аномалия, да установите причините за заболяването в ранен стадий на развитие и да приложите подходящи методи за лечение. Трябва да се отбележи, че тютюнопушенето, употребата на алкохол и наркотици от майката или бащата на нероденото дете значително увеличават вероятността от раждане на дете с наследствени заболявания.
В случай на раждане на болно дете с навременно откриване на редица наследствени заболявания е възможно лекарствено, диетично или хормонално лечение.
1. Какви видове човешки наследствени заболявания се разграничават?
2. Какви генни заболявания можете да назовете? Какви са техните причини?
3. Назовете и характеризирайте известните ви хромозомни заболявания при човека. Какви са техните причини?
4. Какви фактори могат да допринесат за развитието на заболявания с наследствена предразположеност?
5. Какви са основните задачи на медико-генетичното консултиране?
6. При хора с какви наследствени заболявания е възможно да се използва хормонално лечение? Диетична терапия?
7. Раждането на деца с какви хромозомни заболявания е възможно, ако мейозата на бащата протича нормално и половите хромозоми на майката не се разминават (и двете се преместват на един и същи полюс на клетката)? Или ако мейозата на майката протича нормално, а бащата има неразделяне на половите хромозоми?
8. Ако деца, хомозиготни за гена за фенилкетонурия, се отглеждат на диета с ниско съдържание на фенилаланин от първите дни на живота, болестта не се развива. От браковете на такива хора със здрави хомозиготни съпрузи обикновено се раждат здрави хетерозиготни деца. Въпреки това са известни много случаи, когато жени, които са израснали на диета и са се омъжили за здрави хомозиготни мъже, са имали деца с умствена изостаналост. Как може да се обясни това?
- § 1. Съдържанието на химични елементи в тялото. Макро- и микроелементи
- § 2. Химични съединения в живите организми. неорганични вещества
- § 10. Историята на откриването на клетката. Създаване на клетъчната теория
- § 15. Ендоплазмен ретикулум. Комплекс Голджи. Лизозоми
- § 24. Обща характеристика на метаболизма и преобразуването на енергия
Глава 1. Химични компоненти на живите организми
Глава 2. Клетка - структурна и функционална единица на живите организми
Глава 3
Глава 4. Структурна организация и регулация на функциите в живите организми
Марина Житихина
тази статия описва причините и мерките за предотвратяване на наследствени заболявания в село Сосново-Озерское
Изтегли:
Преглед:
Министерство на образованието и науката на Република Беларус
МО "Еравнински район"
MBOU "Сосново-Озерск средно училище № 2"
Регионална научно-практическа конференция „Стъпка в бъдещето“
Раздел: биология
Причини и профилактика на наследствените заболявания
Ученик от 9 клас на MBOU "Sosnovo-Ozerskaya училище № 2"
Ръководител: Цирендоржиева Наталия Николаевна,
Учител по биология MBOU "Sosnovo-Ozerskaya училище № 2"
2017 г
- Въведение __________________________________________________2
- Главна част
- Класификация на наследствените болести _______________________________________ 3-8
- Рискови фактори за наследствени заболявания _____________8-9
- Мерки за превенция _________________________________9-10
- Семейното планиране като метод за предотвратяване на наследствени заболявания ________________________________________________ 10-11
- Ситуацията с наследствените заболявания в село Сосново-Озерское. Резултати от проучването __________________________11-12
- Заключение ________________________________________________ 12-13
- Използвана литература ________________________________14
- Въведение
В часовете по биология изучавах с интерес основите на генетичните знания, усвоявах умения за решаване на проблеми, анализ и прогнозиране. Особено се интересува от човешката генетика: наследствени заболявания, техните причини, възможност за профилактика и лечение.
Думата "наследство" създава илюзията, че всички болести, изучавани от генетиката, се предават от родители на деца, сякаш от ръка на ръка: колкото повече са боледували дядовците, толкова повече ще се разболяват бащите, а след това и внуците. Запитах се: „Това наистина ли се случва?“
Генетиката е основно наука за наследствеността. Занимава се с феномените на наследствеността, които са обяснени от Мендел и неговите най-близки последователи.
Уместност. Много важен проблем е изучаването на законите, според които болестите и различните дефекти се наследяват при хората. В някои случаи основните познания по генетика помагат на хората да разберат дали се занимават с наследствени дефекти. Познаването на основите на генетиката дава увереност на хората, страдащи от заболявания, които не са наследствени, че техните деца няма да изпитат подобно страдание.
В тази работа,мишена – изследване на причините за наследствените заболявания. както и тяхната профилактика. Като се има предвид, че този проблем е широко изследван в съвременната наука и засяга толкова много въпроси, бяха поставени следните въпроси.задачи:
- изучаване на класификацията и причините за наследствените заболявания;
- да се запознаят с рисковите фактори и превантивните мерки на наследствените заболявания на човека;
- определяне значението на генетичните изследвания за профилактика и лечение на наследствени заболявания;
- проведе анкета сред съучениците.
- Главна част
- Класификация на наследствените заболявания
Сега на човешката генетика се обръща много внимание и това се дължи преди всичко на развитието на нашите цивилизации, поради факта, че в резултат на това в околната среда около човек се появяват много фактори, които влияят негативно върху неговата наследственост, в резултат на което могат да възникнат мутации, тоест промени в генетичната информация на клетката.
Науката все още не познава всички наследствени заболявания, които се срещат при хората. Очевидно техният брой може да достигне 40 хиляди, но само 1/6 от този брой е открит от учените. Очевидно това се дължи на факта, че много случаи на генетична патология не са опасни и се лекуват успешно, поради което лекарите ги смятат за ненаследствени. Трябва да знаете, че сериозните и тежки наследствени заболявания са сравнително редки, обикновено съотношението е следното: 1 случай на 10 хиляди души или повече. Това означава, че няма нужда да се паникьосвате предварително поради неоснователни подозрения: природата внимателно защитава генетичното здраве на човечеството.
Наследствените заболявания на човека могат да бъдат класифицирани, както следва:
- Генетични заболявания.Възникват в резултат на увреждане на ДНК на генно ниво. Тези заболявания включват болестта на Ниман-Пик и фенилкетонурия.
- Хромозомни заболявания . Заболявания, свързани с аномалия в броя на хромозомите или нарушение на тяхната структура. Примери за хромозомни нарушения са синдромът на Даун, синдромът на Клайнфелтер и синдромът на Патау.
- Болести с наследствена предразположеност (хипертония , захарен диабет, ревматизъм, шизофрения, исхемична болест на сърцето).
Сложността и разнообразието на метаболитните процеси, броят на ензимите и непълнотата на научните данни за техните функции в човешкото тяло все още не позволяват създаването на цялостна класификация на наследствените заболявания.
Преди всичко човек трябва да се научи да разграничава от истинските наследствени заболявания заболяванията, които се определят като вродени. Вродено заболяване е заболяване, което човек има от момента на раждането. Щом се роди малко човече със здраве, как лекарите могат да го диагностицират с вродено заболяване, само ако не са подведени от нищо.
По-различно е положението с наследствените заболявания. Някои от тях наистина са вродени, т.е. придружават човек от момента на първото вдишване. Но има и такива, които се появяват само няколко години след раждането. Всички добре знаят, че болестта на Алцхаймер води до сенилна лудост, която е ужасна заплаха за възрастните хора. Болестта на Алцхаймер се проявява само при много възрастни хора и дори при възрастни хора и никога не се наблюдава при млади. Междувременно това е наследствено заболяване. Дефектният ген присъства в човека от момента на раждането му, но в продължение на десетилетия сякаш е в латентно състояние.
Не всички наследствени заболявания са вродени и не всички вродени заболявания са наследствени. Има много патологии, които човек страда от самото си раждане, но които не са му предадени от родителите му.
Генетични заболявания
Генно заболяване се развива, когато човек има вредна мутация на генно ниво.
Това означава, че малка част от ДНК молекулата е претърпяла нежелани промени, кодирайки някакво вещество или контрол
някакъв биохимичен процес. Известно е, че генните заболявания се предават лесно от поколение на поколение и това става точно по класическата схема на Мендел.
Те се прилагат независимо от това дали условията на околната среда са благоприятни за поддържане на здравето или не. Едва когато се установи дефектният ген, може да се определи какъв начин на живот да водите, за да се чувствате силни и здрави, устоявайки успешно на болестта. В някои случаи генетичните дефекти са много силни и драстично намаляват шансовете на човек за излекуване.
Клиничните прояви на генните заболявания са разнообразни, не са открити общи симптоми за всички или поне за повечето от тях, с изключение на онези характеристики, които бележат всички наследствени заболявания.
Известно е, че за един ген броят на мутациите може да достигне до 1000. Но това число е максимумът, на който малко гени са способни. Затова е по-добре да се вземе средна стойност от 200 промени на 1 ген. Ясно е, че броят на болестите трябва да бъде много по-малък от броя на мутациите. Освен това клетките имат ефективен защитен механизъм, който отсява генетични дефекти.
Първоначално лекарите вярваха, че всяка мутация на 1 ген води само до едно заболяване, но след това се оказа, че това не е вярно. Някои мутации на един и същ ген могат да доведат до различни заболявания, особено ако са локализирани в различни части на гена. Понякога мутациите засягат само част от клетките. Това означава, че в някои човешки клетки има здрава форма на гена, а в други той е дефектен. Ако мутацията е слаба, тогава повечето хора няма да я покажат. Ако мутацията е силна, тогава болестта ще се развие, но ще бъде лека. Такива „отслабвания“ на формата на заболяването се наричат мозайка, те представляват 10% от генните заболявания.
Много заболявания с този тип наследяване засягат репродуктивните способности. Тези заболявания са опасни, защото се усложняват от мутации в следващите поколения. Слабите мутации се наследяват почти по същия начин като силните, но далеч не се проявяват във всички потомци.
Хромозомни заболявания
Хромозомните заболявания, въпреки сравнително рядката поява, са многобройни. Към днешна дата са идентифицирани 1000 разновидности на хромозомна патология, от които 100 форми са описани достатъчно подробно и са получили статут на синдроми в медицината.
Балансът на набора от гени води до отклонения в развитието на организма. Често този ефект води до вътрематочна смърт на ембриона (или плода).
При много хромозомни заболявания има ясна връзка между отклоненията от нормалното развитие и степента на хромозомния дисбаланс. Колкото повече хромозомен материал е засегнат от аномалията, толкова по-рано е възможно да се наблюдават признаците на заболяването и толкова по-тежки са нарушенията във физическото и психическото развитие.
Болести с наследствена предразположеност
Те се различават от генните заболявания по това, че за проявата си се нуждаят от действието на факторите на околната среда и представляват най-обширната група наследствена патология и са много разнообразни. Всичко това се дължи на участието на много гени (полигенни системи) и сложното им взаимодействие с факторите на околната среда по време на развитието на заболяването. В тази връзка тази група понякога се нарича мултифакторни заболявания. Дори за едно и също заболяване относителното значение на наследствеността и околната среда може да варира от човек на човек. По генетична природа това са две групи заболявания.
Моногенни заболявания с наследствена предразположеност- предразположението е свързано с патологична мутация на един ген. За проявата си предразположението изисква задължително действие на фактор от външната среда, който обикновено се идентифицира и може да се счита за специфичен по отношение на дадено заболяване.
Термините "заболявания с наследствена предразположеност" и "многофакторни заболявания" означават едно и също нещо. В руската литература по-често се използва терминът многофакторни (или многофакторни) заболявания.
Мултифакторните заболявания могат да възникнат in utero (вродени малформации) или във всяка възраст на постнаталното развитие. В същото време, колкото по-възрастен е индивидът, толкова по-вероятно е той да развие мултифакторно заболяване. За разлика от моногенните заболявания, мултифакторните заболявания са често срещани заболявания. Повечето мултифакторни заболявания са полигенни от генетична гледна точка; в образуването им участват няколко гена.
Вродени малформации, като цепнатина на устната и небцето, аненцефалия, хидроцефалия, плоскостъпие, дислокация на тазобедрената става и други, се формират вътреутробно по време на раждането и като правило се диагностицират в най-ранните периоди на постнаталната онтогенеза. Тяхното развитие е резултат от взаимодействието на множество генетични фактори с неблагоприятни фактори на майката или околната среда (тератогени) по време на вътреутробното развитие. Те се срещат в човешките популации за всяка нозологична форма рядко, но общо - в 3-5% от населението.
Психичните и нервните заболявания, както и соматичните заболявания, принадлежащи към групата на мултифакторните заболявания, са полигенни (генетично хетерогенни), но се развиват във взаимодействие с факторите на околната среда в постнаталния период на онтогенезата при възрастни индивиди. Тази група принадлежи към социално значими общи заболявания:сърдечно-съдови (инфаркт на миокарда, артериална хипертония, инсулт), бронхобелодробни (бронхиална астма, хронична обструктивна белодробна болест), психични (шизофрения, биполярна психоза), злокачествени новообразувания, инфекциозни заболявания и др.
- Рискови фактори за наследствени заболявания
- Физически фактори(различни видове йонизиращо лъчение, ултравиолетово лъчение).
- Химични фактори(инсектициди, хербициди, лекарства, алкохол, определени лекарства и други вещества).
- Биологични фактори(вируси на едра шарка, варицела, паротит, грип, морбили, хепатит и др.).
За многофакторни заболявания може да се предложи следната схема на причините за тяхното развитие:
Предаването на многофакторни заболявания в семействата не следва законите на Мендел. Разпределението на такива заболявания в семействата е коренно различно от моногенните (менделски) заболявания.
Рискът от развитие на заболяването при дете зависи от здравето на родителите. Така че, ако един от родителите на болно дете също страда от бронхиална астма, вероятността от развитие на заболяването при дете варира от 20 до 30%; ако и двамата родители са болни, достига 75%. Като цяло се смята, че рискът от развитие на бронхиална астма при дете, чиито родители имат признаци на атопия, е 2-3 пъти по-висок, отколкото в тези семейства, в които родителите нямат тези признаци. При сравняване на потомството на здрави хора и потомството на пациенти с бронхиална астма се оказа, че рискът детето да се разболее от бронхиална астма е 2,6 пъти по-висок, ако майката е болна, 2,5 пъти по-висока, ако е болен бащата, и 6,7 пъти по-висока, ако са болни и двамата родители. Като цяло, генетичният риск за роднините във връзка с моногенната патология като правило е по-висок, отколкото в случай на многофакторна.
- Профилактика и лечение на наследствени заболявания
Предотвратяване
Има четири основни метода за предотвратяване на човешки наследствени заболявания и за да ги разберем по-подробно, нека да разгледаме диаграмата:
Така, първият метод за предпазване от наследствени заболяванияТова е генетична регулация и изключване на мутагени. Необходимо е да се извърши строга оценка на мутагенната опасност от фактори на околната среда, изключване на лекарства, които могат да причинят мутация, хранителни добавки, както и необосновани рентгенови изследвания.
Второ, един от най-важните методи за превенциянаследствени заболявания са семейно планиране, отказ от брак с кръвни роднини, както и отказ от раждане на деца с висок риск от наследствена патология. В това огромна роля играе навременното медицинско генетично консултиране на двойки, което сега започва активно да се развива в нашата страна.
Трети метод - това е пренатална диагностика с помощта на различни физиологични методи, тоест предупреждаване на родителите за възможни патологии в нероденото им дете.
Четвърти метод – това е контролът върху действието на гените. За съжаление това вече е корекция на наследствени заболявания, най-често метаболитни след раждането. Диети, хирургия или лекарствена терапия.
Лечение
Диетична терапия; заместителна терапия; отстраняване на токсични метаболитни продукти; медиаторен ефект (върху синтеза на ензими); изключване на някои лекарства (барбитурати, сулфонамиди и др.); операция.
Лечението на наследствените заболявания е изключително трудно, честно казано, практически не съществува, можете само да подобрите симптомите. Затова на преден план излиза профилактиката на тези заболявания.
- Семейно планиране
Семейното планиране включва всички дейности, които са насочени към зачеване и раждане на здрави и желани деца. Тези дейности включват: подготовка за желаната бременност, регулиране на интервала между бременностите, контрол на времето на раждане, контрол на броя на децата в семейството.
Голямо превантивно значение има възрастта на родителите, желаещи да имат дете. В един момент тялото ни е твърде незряло, за да отглежда пълноценни гамети. От определена възраст тялото започва да старее, причината за което е загубата на способността на клетките му да се делят нормално. Превантивна мярка е отказът от деца преди 19-21 години и след 30-35 години. Зачеването на дете в ранна възраст е опасно главно за тялото на младата майка, но зачеването в по-късна възраст е по-опасно за генетичното здраве на бебето, тъй като води до генни, геномни и хромозомни мутации.
Мониторингът включва неинвазивни и инвазивни методи за пренатална диагностика на заболяванията. Най-добрият начин за изследване на плода днес е ултразвуково изследване "ултразвук".
Повторният ултразвук се извършва при следните показания:
1) признаци на патология са разкрити по време на скрининг ултразвук;
2) няма признаци на патология, но размерът на плода не съответства на гестационната възраст.
3) жената вече има дете с вродена аномалия.
4) един от родителите има наследствени заболявания.
5) ако бременна жена е била облъчена в продължение на 10 дни или е получила опасна инфекция.
Много е важно една жена, която се готви да стане майка, да помни следните неща. Независимо от желанието да имате дете от определен пол, в никакъв случай не трябва рязко да ограничавате консумацията на плодове и животински протеини - това е изключително вредно за здравето на майката. И освен това, малко преди началото на бременността, трябва да намалите консумацията на морски дарове. Диетата и генетиката на бременната жена обаче са специален обект на изследване за генетиците.
- Ситуацията с болестта в село Сосново-Озерское
В хода на изследването си разбрах, че в нашето село Сосново-Озерское са предимно чести заболявания с наследствена предразположеност. Това са като:
1) онкологични заболявания (рак);
2) заболявания на сърдечно-съдовата система (хипертония);
3) сърдечно заболяване (сърдечно заболяване);
4) заболявания на дихателната система (бронхиална астма);
5) заболявания на ендокринната система (захарен диабет);
6) различни алергични заболявания.
Всяка година нараства раждаемостта на деца с вродени наследствени заболявания, но този ръст е незначителен.
Проведох анкета сред ученици от моя 9 "а" клас. В анкетата участваха 20 души. Всеки ученик трябваше да отговори на три въпроса:
1) Какво знаете за вашата наследственост?
2) Възможно ли е да се избегнат наследствените заболявания?
3) Какви превантивни мерки за наследствени заболявания познавате?
Резултатът от теста показа, че малко се знае за понятието „наследственост“. Точно това, което научихме в часовете по биология. А резултатите от теста са:
- 15 (75%) души казаха, че не знаят почти нищо за своята наследственост; 5 (25%) души са отговорили, че наследствеността им е добра.
- Всички (100%) отговарят на втория въпрос, че наследствените заболявания не могат да бъдат избегнати, защото се предават по наследство.
- 12 (60%) души отговориха, че е необходимо да се води здравословен начин на живот, 3 (15%) момичета отговориха, че е необходимо да се планира раждането на деца в бъдеще, а 5 души се затрудниха да отговорят на третия въпрос.
Въз основа на моите изследвания, имамзаключение, че темата за наследствеността е много актуална. Необходимо е по-широко проучване на тази тема. Доволна съм от това как съучениците ми отговориха на третия въпрос за превенцията. Да, необходимо е да се води здравословен начин на живот, особено за бременни жени. За предотвратяване на тютюнопушене, наркомания и алкохолизъм. Също така е необходимо да се планира семейство и раждането на бъдещи деца. Бременните жени трябва да се консултират с генетик.
- Заключение
Сега знам, че е възможно да наследим нещо неприятно, скрито в гените ни - наследствени заболявания, които се превръщат в тежко бреме за самия пациент и за неговите близки.
Независимо дали става дума за захарен диабет, болест на Алцхаймер или патология на сърдечно-съдовата система, наличието на наследствени заболявания в семейството оставя своя отпечатък върху живота на човека. Някои се опитват да го игнорират, докато други са обсебени от медицинската история и генетиката на семейството си. Но във всеки случай не е лесно да се живее с въпроса: „ЩеИмам ли същата съдба?
Наличието на наследствени заболявания в семейството често предизвиква безпокойство и безпокойство. Това може да влоши качеството на живот.
Генетичните консултанти срещат в практиката си много хора, които смятат себе си за генетично обречени. Тяхната задача е да помогнат на пациентите да разберат правилно възможния риск от развитие на наследствени заболявания.
Сърдечните заболявания и много видове рак нямат точно дефинирана причина. Напротив, те са резултат от комбинираното действие на генетични фактори, среда и начин на живот. Генетичната предразположеност към заболяването е само един от рисковите фактори, като тютюнопушенето или заседналия начин на живот.
Резултатите от моите изследвания потвърждават, че наследствената предразположеност не винаги означава заболяване.
Важно е да се разбере, че човек не се ражда с генетично предопределена съдба и човешкото здраве до голяма степен зависи от начина ни на живот.
- Списък на използваната литература
- Пименова И.Н., Пименов А.В. Лекции по обща биология: Учебник - Саратов: Лицей, 2003 г.
- Пугачева Т. Н., Наследственост и здраве , - Серия "Семейна медицинска енциклопедия", Светът на книгите, Москва, 2007 г.
- Карузина И.П. Биология.- М.: Медицина, 1972.
- Лобашев М.Е. Генетика - Л .: Издателство на Ленинградския университет, 1967 г
- Крестянинов В.Ю., Вайнер Г.Б. Колекция от задачи по генетика - Саратов: Лицей, 1998 г.
Всеки здрав човек има 6-8 увредени гена, но те не нарушават клетъчните функции и не водят до заболяване, защото са рецесивни (непроявени). Ако човек наследи два подобни анормални гена от майка си и баща си, той се разболява. Вероятността за такова съвпадение е изключително малка, но се увеличава драстично, ако родителите са роднини (т.е. имат подобен генотип). Поради тази причина честотата на генетичните аномалии е висока в затворените популации.
Всеки ген в човешкото тяло е отговорен за производството на определен протеин. Поради проявата на увреден ген започва синтеза на анормален протеин, което води до клетъчна дисфункция и дефекти в развитието.
Лекарят може да установи риска от възможна генетична аномалия, като ви разпита за заболяванията на роднини „до трето коляно“, както от ваша страна, така и от страна на съпруга ви.
Генетичните заболявания са многобройни и някои са много редки.
Списък на редките наследствени заболявания
Ето характеристиките на някои генетични заболявания.
Синдром на Даун (или тризомия 21)- хромозомно заболяване, характеризиращо се с умствена изостаналост и нарушено физическо развитие. Болестта възниква поради наличието на трета хромозома в 21-вата двойка (общо човек има 23 двойки хромозоми). Това е най-често срещаното генетично заболяване, срещащо се при едно на 700 новородени. Честотата на синдрома на Даун се увеличава при деца, родени от жени над 35 години. Пациентите с това заболяване имат особен външен вид и страдат от умствена и физическа изостаналост.
Синдром на Търнър- заболяване, което засяга момичета, характеризиращо се с частично или пълно отсъствие на една или две Х хромозоми. Заболяването се среща при едно на 3000 момичета. Момичетата с това заболяване обикновено са много малки и яйчниците им не функционират.
Х-тризомичен синдром- заболяване, при което момиче се ражда с три Х хромозоми. Това заболяване се среща средно при едно на 1000 момичета. Синдромът на X-тризомия се характеризира с леко умствено изоставане и в някои случаи безплодие.
Синдром на Клайнфелтер- заболяване, при което момчето има една допълнителна хромозома. Заболяването се среща при едно момче от 700. Пациентите със синдром на Клайнфелтер обикновено са високи, няма забележими външни аномалии в развитието (след пубертета растежът на косата на лицето е затруднен и млечните жлези са леко увеличени). Интелектът при пациентите обикновено е нормален, но нарушенията на речта са чести. Мъжете със синдром на Клайнфелтер обикновено са безплодни.
кистозна фиброза- генетично заболяване, при което се нарушават функциите на много жлези. Кистозната фиброза засяга само кавказците. Приблизително един на всеки 20 бели хора има един увреден ген, който, ако се прояви, може да причини кистозна фиброза. Заболяването възниква, когато човек получи два от тези гени (от бащата и от майката). В Русия муковисцидозата, според различни източници, се среща при едно новородено от 3500-5400, в САЩ - при едно от 2500. При това заболяване се уврежда генът, отговорен за производството на протеин, който регулира движението на натрий и хлор през клетъчните мембрани. Има дехидратация и повишаване на вискозитета на секрецията на жлезите. В резултат на това дебел секрет блокира тяхната дейност. При пациенти с кистозна фиброза протеините и мазнините се усвояват слабо, в резултат на което растежът и наддаването на тегло се забавят значително. Съвременните методи на лечение (приемане на ензими, витамини и специална диета) позволяват на половината от пациентите с кистозна фиброза да живеят повече от 28 години.
Хемофилия- генетично заболяване, характеризиращо се с повишено кървене поради дефицит на един от факторите на кръвосъсирването. Болестта се унаследява по женска линия, като засяга по-голямата част от момчетата (средно едно на 8500). Хемофилията възниква, когато гените, отговорни за активността на факторите на кръвосъсирването, са увредени. При хемофилия се наблюдават чести кръвоизливи в ставите и мускулите, което в крайна сметка може да доведе до тяхната значителна деформация (т.е. до увреждане на човек). Хората с хемофилия трябва да избягват ситуации, които могат да доведат до кървене. Пациентите с хемофилия не трябва да приемат лекарства, които намаляват съсирването на кръвта (например аспирин, хепарин и някои болкоуспокояващи). За предотвратяване или спиране на кървенето на пациента се дава плазмен концентрат, съдържащ голямо количество от липсващия фактор на кръвосъсирването.
Болест на Тей Сакс- генетично заболяване, характеризиращо се с натрупване в тъканите на фитанова киселина (продукт от разграждането на мазнините). Заболяването се среща главно сред евреи ашкенази и канадци от френски произход (при едно новородено на 3600). Децата с болестта на Тей-Сакс са изостанали от ранна възраст, след това стават парализирани и ослепяват. По правило пациентите живеят до 3-4 години. Няма лечение за това заболяване.