Методы изучения наследственных болезней
Спонтанные и индуцированные.
Спонтанные мутации- это когда не ясна причина, оказывает влияние радиационный фон, химические мутагены, ошибки репликации в структуре ДНК. Спонтанный мутагенез уровновешивается способностью организма к выведению (элиминации) этих структур - сохраняется равновесие, но с возрастом мутагенез нарастает.
Индуцированный мутагенез- при внешнем воздействии элиминации, как защиты, уже недостаточно.
В настоящее время актуальность учения о наследственности все больше возрастает, поскольку постоянно выдвигаются на повестку дня социальные проблемы генетики человека:
а) развивается генная инженерия (получение наиболее полноценного поколения);
б) философские взгляды на основы наследственности используются некоторыми идеологами для объяснения различных философских направлений;
в) успехи борьбы со злокачественными опухолями тесно связаны с успехами в области генетики;
г) успехи в области генетики открывают перспективы в области освоения космического пространства;
д) все более актуальной становится проблема профилактики и лечения наследственных заболеваний, число которых непрерывно увеличивается.
Частотанаследственных заболеваний увеличилась по следующим причинам:
1. Резко снизилась (в 10 - 12 раз) детская смертность, что ведет к выявлению мутантов (лиц наследственной патологией) в более позднем возрасте.
2. Резко увеличилась продолжительность жизни больных людей (например, раньше женщины, больные сахарным диабете женщины умирали, а сейчас живут и рожают больных детей.
1. Генеалогический - изучение родословных семей в ряде поколений.
2. Близнецовый. Близнецы бывают похожие, монозиготные, идентичные, одинаковые - конкордантные, даже линии на коже ладони расположены однотипно, а есть и непохожие, неодинаковые, дискордантные - дизиготные. Установлено, что у истинных конкордантных близнецов чаще бывает одна и та же патология, поскольку они развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки путем ее расщепления. Иногда это расщепление бывает неполным и, хотя развиваются два самостоятельных организма (2 человека), они могут быть соединены между собой.
3. Географический и популяционно-статистический.
4. Кариологические исследования половой принадлежности клеток организма - эпителия, лейкоцитов.
5. Исследование генетики соматических клеток путем их скрещивания при культивировании в питательной среде in vitro - получение гибридом опухолевых и плазматических клеток для наработки антител.
6. Иммунологические исследования - определение патологии генов, ответственных за выработку определенных факторов - предсказание риска отторжения пересаженных тканей.
7. Иммуногематологические исследования - определение групп крови.
8. Биохимические исследования - определение ферментов, их продуктов.
Чрезвычайно важна ранняя диагностика. Сейчас применяют скрининг-тесты (эспресс-диагностика). Вводится положение о том, чтобы у всех родившихся была исследована кровь на фенилкетонурию, галактоземию и другие. Механизм передачи энзимопатий рецессивный, т.е. папа и мама могут быть здоровы, а ребенок может быть болен. При подозрении во время беременности делается амниоцитодиагностика (исследования амниотической жидкости в 12 - 16 недель беременности) и при угрозе заболевания - прерывание.
Виды мутаций:
1. Хромосомные аберрации: а) делеция - утрата хромосом, б) дубликация - удлинение хромосомы за счет повторения сегмента, в) транслокация - перенос части хромосомы на другую, г) инверсия - перевертывание сегментов хромосомы. Такие дети погибают.
Доминантныеболезни: синдактилия - сращение пальцев, брахидактилия - укорочение пальцев, полидактилия - многопалость, ахондроплазия - укорочение рук и ног, нарушение роста хрящей длинных трубчатых костей (а голова и туловище нормальные).
Рецессивныеболезни (частая причина - кровные браки или могут быть изоляты по 1 признаку: имущественному, классовому, религиозному, кастовому, сословному, профессиональному, образовательному):
1) связанные с полом - гемофилия, дальтонизм (всего 60 заболеваний);
2) не связанные с полом (носители генов - аутосомы) - аутосомные болезни: заячья губа, волчья пасть, микроцефалия, ихтиоз (кожа как рыбья чешуя), нарушения аминокислотного обмена - альбинизм, фенилкетонурия.
Проявление болезни зависит от свойств генов:
1) пенетрантности - частоты проявления патологического признака;
2) плейотропии - влияния гена на многие другие признаки организма;
3) экспрессивности - интенсивности проявления признака (может быть усиление или ослабление).
Хромосомные болезни- или аномалии - нарушение нормального распределения при редукционном делении ХХ хромосом женщины.
Патология половых хромосом. Выделяют 4 типа хромосомных болезней:
ХХУ - синдром Клейнфельтера развивается у мужчин и сопровождается высоким ростом, астеничным телосложением с длинными ногами, инертностью; часто наблюдается умственная отсталость, снижение сперматогенеза, бесплодие. Это хроматинположительные мужчины с половым хроматином в эпителии, лейкоцитах (у здоровых мужчин его нет).
Х - синдром Шершевского-Тернера-Бонневи-Ульриха - женщина низ-корослая 125-140 см, хроматинтрицательная. Наблюдается инфантилизм, аменорея, бесплодие, отсутствие вторичных половых признаков.
ХХХ - синдром трисомии впервые описан у женщины с наличием двух телец полового хроматина, проявляется гипофункцией яичников, часто бесплодием, умственной отсталостью.
У - не жизнеспособен, т.к. нет Х-хромосомы.
Нарушение хромосомного комплекта аутосом у человека описаны в виде трисомии по 21 паре, 13 - 15, 17, 18 и 22. Трисомия по 21 паре хромосом - болезнь Дауна - одинаково часто встречается у мужчин и женщин. В соматических клетках у детей 47 хромосом, это разновидность детской олигофрении. При этом наблюдается умственная отсталость, малый размер черепа, плоский затылок, микробрахицефалия ("дети одной матери"), косое расположение глаз, отсталость в росте, короткие конечности, недоразвитие половых органов. Нерасхождение 21 пары и возникновение болезни Дауна может быть при:
а) поздней беременности;
б) плохих условиях жизни.
Нерасхождение других аутосом - могут быть моносомичные и трисомичные, всего 44 аномальных наследственных конституционных типа.
Может быть одновременно синдром Клейнфельтера и Дауна. Интересно, что трисомия всего хромосомного комплекта дает менее резкие отклонения.
Нерасхождение может быть при делениях, дроблениях и закладке признаков.
Трисомия 13 пары ведет к возникновению синдрома Патау (это сублетальная аномалия) - микроцефалия, пороки сердца в 100%, дети живут около 100 дней.
Трисомия 18 пары - синдром Эдвардса (так же сублетальная аномалия), дети живут от 2 до 10 месяцев, характерна микроцефалия, пороки развития полости рта, сердца, идиотизм.
Уровни проявлений наследственных мутаций:
1) морфологический - волчья пасть, пороки сердца, многопалость;
2) физиологический - гипертония, диабет, гемофилия, дальтонизм, опухоли;
3) биохимический (энзимопатии) - нарушение обмена веществ, галактоземия, алкаптонурия, фенилкетонурия.