Наследственная патология. Медицинская генетика

Информационная справка. Наследственные болезни – это болезни, возникающие вследствие мутаций, то есть изменения наследственных структур. По типу мутаций они делятся на хромосомные и генные, или молекулярные.

Хромосомные мутации характеризуются изменением количества хромосом (анэуплоидия) или структурными перестройками (де­леция, транслокация, дупликация, инверсия). Различают: 1) ауто­сомные хромосомные болезни, наиболее распространенное заболевание этой группы – синдром Дауна: трисомия по 21-й хромосоме (кариотип – 47, XY (46+21), 47, ХХ (46+21); 2) хромосомные болезни, обусловленные нарушениями половых хромосом – синдром Клайнфельтера, кариотип – 47, ХХY; 48, ХХХY; Шерешевского-Тернера, кариотип 45, ХО.

Большинство хромосомных болезней характеризуется множественными пороками развития различных органов и систем – расстройство психики, умственная отсталость, поражение скелета, сердечно-сосудистой, мочевыделительной и половой систем, нарушаются нервная, эндокринная и иммунная системы.

Молекулярные наследственные болезни классифицируют по типу наследования:

доминантные (например, ахондроплазия, подагра, полидактилия, синдром Марфана);

рецессивные (например, альбинизм, фенилкетонурия, галактоземия);

сцепленные с полом (например, гемофилия А и В, дальтонизм).

Основополагающий закон медицинской генетики, позволяющий раскрыть особенности патогенеза молекулярных наследственных болезней – это закон Бидла-Татума: ген – фермент – биохимические реакции – признак. Мутация гена ведет к выпадению или изменению свойств фермента, в результате чего происходит нарушение биохимической реакции (блок метаболизма) и изменение признака (свойства, функции организма), что в итоге вызывает развитие болезни. Следствием блока метаболизма является: 1) на­копление субстрата, не включенного в метаболизм. Пример: фенилкетонурия (фенилаланин), галактоземия (галактоза-1-фосфат), гликогенозы (гликоген); 2) недостаток продукта реакции. Пример: альбинизм (недостаток синтеза меланина), гликогеноз (гипогли­кемия как следствие нарушения расщепления гликогена), кретинизм (недостаток гормонов щитовидной железы), гемофилия А (недостаток VШ фактора свертывания крови вызывает нарушение коагуляции – кровоточивость); 3) накопление промежуточных продуктов метаболизма (алкаптонурия, подагра, фенилкетонурия).

Особенности патогенеза наследственных болезней связаны со свойствами мутантного гена:

пенетрантность – проявляемость мутантного гена, выраженная в процентах проявления болезни к общему числу носителей мутации;

экспрессивностью – выраженность эффекта мутантного гена, определяющая клиническую тяжесть заболевания;

плейотропизм – множественный эффект мутантного гена, обусловливающий многообразие клинических симптомов болезни;

явлением генокопии – клинически сходные наследственные болезни, обусловленные мутацией разных генов, контролирующих синтез белков-ферментов, участвующих в одном метаболическом цикле. Примеры: гликогенозы, гемофилия,

Для осуществления профилактики и лечения наследственных болезней важно знание закономерностей, определяющих распространенность (частоту) мутантных генов в популяции. С помощью закона Гарди-Вайнберга исследуется генетический состав популяции. Закон Гарди-Вайнберга гласит, что в равновесной популяции при условии панмиксии, отсутствии мутационного давления и давления отбора устанавливается равновесие частоты генотипов, которые сохраняются из поколения в поколение.

Закон Гарди-Вайнберга устанавливает математическую зависимость между частотами генов и генотипов, которая выражается равенством:

p2 + 2 pq + q2 = 1,

где р – частота доминантного аллеля А, q – частота рецессивного аллеля.

Детерминирующие определенные признак р + q = 1.

Учебные цели:

Студент должен:

Уметь отличать наследственные заболевания от врожденной патологии.

Знать причины наследственных болезней и определять роль мутаций в патологии.

Знать общие механизмы формирования наследственной патологии, классификацию наследственных заболеваний.

Знать наиболее распространенные хромосомные и генные наследственные заболевания обмена веществ, крови, нервной системы.

Уметь применять знания об этиологии и патогенезе наследственных заболеваний для разработки методов диагностики. Предупреждения и лечения наследственной патологии.