Введение в медицинскую генетику

Медицинская генетика – раздел антропогенетики, изучающий наследственные болезни человека.

Наследственные болезни – болезни, причиной которых являются нарушения генотипа.

Наследственные болезни необходимо отличать от:

1) Врожденных болезней - болезней проявляющихся с момента рождения человека – наследственный генез для них не является обязательными, могут развиться во время эмбриогенеза. Среди них часто встречаются фенокопии наследственных заболеваний.

2) Семейных болезней – заболеваний, которые проявляются в нескольких поколениях в одной семье, обусловлены одинаковыми условиями жизни (туберкулёз).

Наследственные болезни делятся на генные болезни и хромосомные.

Генные болезни - (молекулярные болезни, фенотипически - это болезни обмена веществ) – заболевания, причиной которых являются генные ("точковые") мутации. Эти болезни можно выявить и прогнозировать генеалогическим и биохимическим методами. Мутантные гены передаются из поколения в поколение, в соответствии с типом наследования. Известно более 2 тысяч генных болезней.

Хромосомные болезни – заболевания, причиной которых являются хромосомные или геномные мутации.

Генные (молекулярные) болезни встречаются чаще, чем хромосомные. У человека, по данным разных авторов, от 30 тыс. до 500 тыс. генов. Любая мутация гена – изменение структурного белка или белка – фермента приводит к нарушению обмена веществ и фенотипическому проявлению болезни. Частота возникновения мутаций у человека 10-4 -10 -6

Доминантные гены со 100% пенетрантностью выявляются в первом поколении. Рецессивные патологические гены, их большинство, проявляются только в гомозиготном состоянии и заболевание может возникать через несколько поколений. Для рецессивных генов возможно проявление в каждом поколении, если они находятся в Х- хромосоме у мужчины.

Классификация генных болезней.

I. По проявлению:

1. Морфологические (Браходактилия, полидактилия и.т.д.)

2. Биохимические (гемофилия, атеросклероз и т.д.)

3. Физиологические (наследственные формы гепертонической болезни, сахарного диабета; шизофрения.)

II. По действию на организм:

1. Полулетальные (проявляются в виде заболевания). Например,

серповидноклеточная анемия.

2. Летальные:

а) доминантные – вызывают гибель в эмбриогенезе.

б) рецессивные – в гомозиготном состоянии вызывают гибель организма в эмбриогенезе, в гетерозиготном проявляются как заболевание (талоссемия, сцепленный ихтиоз, болезнь Тея – Сакса).

 

III. По фенотипическим проявлениям (по типу нарушения обмена веществ).

(ферментопатин)

1) Нарушение в обмене аминокислот (фенилкетонурия, альбинизм, алкаптонурия).

2) Нарушение в обмене белков (гемоглобинопатия, талассемия, колагенозы, серповидно-клеточная анемия,тестикулярная феминизация, адреногенитальный синдром.)

3) Нарушения в обмене углеводов (сахарный диабет наследственные формы, галактоземия).

4) Нарушения в обмене липидов (гиперпродукция ЛПНП – липопротеидов низкой плотности, амовротическая идиотия - Болезнь Тея – Сакса.

5) Нарушение минерального обмена (подагра, болезнь Вильсона-Коновалова)

 

IV. По типу наследования:

 

1) Моногенные болезни: 1 ген – 1 фермент – 1 признак (фенилкетонурия и т. д.). Наследуется по законам Г.Менделя.

2) Полигенные болезни, определяемые несколькими аллелями, их называют мультифакторными, или болезнями с наследственно предрасположенностью (атеросклероз, шизофрения, гипертоническая болезнь, наследственные формы сахарного диабета). На их развитие значительно влияют факторы внешней среды.

Патология различных генов может приводить к однозначным фенотипическим проявлениям – такие заболевания являются генокопиями. В основе таких заболеваний лежат различные мутации, которые объясняют их неодинаковое течение.

Фенокопии – заболевания (или состояния) сходные с наследственной патологией, но ненаследственные по своей причине.

Хромосомные болезни:

Частота встречаемости 2-4% от всех наследственных заболеваний, у новорожденных – 1%, у выкидышей – 30 %, у эмбрионов – до 50 %. Большинство хромосомных болезней характеризуются множественными пороками и, следовательно, - несовместимы с жизнью – отмечаются серьезные нарушения морфологии, физиологии, биохимии, психики. Практически хромосомные болезни не наследуются, но 0,5 – 0,7% таких мутаций в половых клетках появляется вновь в каждом поколении.

 

Классифицируются хромосомные болезни по:

I. Типу клеток, в которых они возникли.

 

1. Мутации в половых (генеративных) клетках (полный мутант).

2. Мутации в некоторых бластомерах на стадии дробленияю. В результате возникает генетический мозаицизм. Клетки тканей, развивающихся из такого бластомера, имеют измененный генотип – несут мутантные гены.

 

II. По типу мутаций, являющихся причиной заболевания:

 

1. Хромосомные абберации (делеции, транслокации, дуплекации) – например, синдром кошачьего крика – делеция хромосомы 5 пары. (слайд 8), расщелина неба – 11q+, 14q+, делеция 21 пары – хронический миелолейкоз.

2. Аномалии числа хромосом:

 

а) аутосом:

· моносомия – приводит к гибели организмов на ранних стадиях развития.

· трисомия по 21 паре – синдром Дауна (слайд 7),

· трисомия группы Д - синдром Патау (слайд 3)

· трисомия группы Е – синдром Эдвардса (слайд 4)

б) половых хромосом:

· моносомия по Х хромосоме синдром Шершевского – Тернера (слайд 6); моносомия по У-хромосоме – гибель зиготы.

· трисомия по Х хромосоме – синдром трипло – Х;

· полисомия по Х хромосоме: синдром Клайнфельтера (слайд 5) –несколько хромосом Х (2 и более) + Y хромосома:

· полисомия по Y хромосоме: Х хромосома+Y (2 и более хромосом.)

 

Наследственные заболевания необходимо диагностировать в наиболее ранние сроки беременности, настойчивые показания к таким исследованиям в семьях с отягощенным анамнезом по наследственным заболеваниям и в случаях кровного родства супругов.

Выделяют пренатальную, неонатальную и постнатальную диагностику.

I. Пренатальную диагностику проводят при:

1 обнаружении структурных перестроек хромосом у одного из родителей,

2 при наличии у родителей доминантного наследственного заболевания,

3 при наличии в семье детей с рецессивным наследственным заболеванием, что свидетельствует о гетерозиготности родителей,

4 при возрасте матери старше 35 лет,

5 при привычных выкидышах, вызывающих подозрение на несовместимость матери и плода по эритроцитарным антигенам,

6 при наличии в семье детей с врожденными пороками развития.

 

Пренатальная диагностика должна проводится до 12-20 недель беременности, когда плод нежизнеспособен после ее прерывания.

 

Используют следующие методы пренатальной дигностики:

1) R – скопия, УЗИ (с 1957 года),фетоскопия - эндоскопическое обследование плода

2) амниоцентез для получения амниотической жидкости, содержащей продукты жизнедеятельности плода, клетки его кожи и слизистых – проводится до 15-16 недель беременности.

3) кордоцентез – забор крови из пуповидной вены под контролем УЗИ (с 80х годов ХХ в) до 12 недель беременности.

4) биопсия ворсин хориона – для забора материала для медико – генетического исследования.

Эти исследования трудоёмки, дорогостоящие, небезопасные.

В обработке полученного материала перспективными методами являются: использование ДНК - зондов, методов молекулярно – генетического анализа- ПЦР, ДНК гибридизации, обратная транскрипция ДНК с и-РНК и клонирование.

Неонатальная диагностика

Медико-генетическое консультирование – один из видов специализированное помощи населению, направленный в первую очередь на предупреждение появления в семье детей с наследственной патологией. Первая МГК была создана в 1932 г. г. Ленинграде – С.Н.Давиденковым.

Консультирование проводится в три этапа:

  1. Уточнение диагноза(используются все вышеназванные методы).
  2. Прогноз для потомства

а) проспективное консультирование – до наступления беременности или её ранние сроки (при отягощённых беременностях, при отягощённой наследственности, после воздействия мутагенов).

б) ретроспективное консультирование – после рождения ребёнка. Даётся прогноз относительно здоровья будущих детей.

  1. Решение вопроса о деторождении.

 

-Что является причиной возникновения наследственных болезней человека?

-Какие заболевания называют наследственными?

-Какие виды наследственных болезней различают у человека в зависимости от типа мутаций?

-Какие заболевания называют врожденными?

Болезни, присутствующие у ребенка при рождении в скрытой или явной форме, считаются врожденными. Различают собственно врожденные и наследственно обусловленные. Первые приобретаются в процессе внутриутробного развития, в то время как вторые изначально заложены в генах и передаются от родителей по наследству.

-Какие заболевания называют семейными?

Семейные болезни — это заболевания, которые наблюдаются у членов одной семьи. По своему происхождению они могут быть наследственными или развиться под действием факторов внешней среды при наличии определенной генетической предрасположенности.

-Что такое фенокопии?

Фенокопии — изменения фенотипа под влиянием неблагоприятных факторов среды, по проявлению похожие на мутации

-Что такое генокопии?

Генокопии — сходные фенотипы, сформировавшиеся под влиянием разных неаллельных генов.

-Как называют мутации, приводящие к гибели организма?

-Перечислите виды генных мутаций в зависимости от характера изменений в ДНК.

· Делеция — утрата сегмента ДНК размером от одного нуклеотида до гена.

· Дупликации — удвоение или повторное дублирование сегмента ДНК от одного нуклеотида до целых генов.

· Инверсии — поворот на 180° сегмента ДНК размером от двух нуклеотидов до фрагмента, включающего несколько генов.

· Инсерции — вставка фрагментов ДНК размером от одного нуклеотида до целого гена.

· Трансверсии — замена пуринового основания на пиримидиновое или наоборот в одном из кодонов.

· Транзиции — замена одного пуринового основания на другое пуриновое или одного пиримидинового на другое в структуре кодона.

-Какие болезни называют болезнями обмена веществ? Каковы их причины?

Наследственные нарушения обмена включают в себя большую группу наследственных заболеваний, затрагивающих расстройства метаболизма. Такие нарушения составляют значительную часть группы метаболических расстройств.Наследственными называются такие заболевания человека, которые вызваны перестройками и нарушениями в генетическом материале организма – хромосомах и генах. Среди наследственных заболеваний человека одно из самых значительных мест занимают наследственные болезни обмена.

-Приведите примеры генных болезней человека. Объясните механизмы их возникновения.

-Перечислите основные виды хромосомных мутаций.

-Приведите примеры наследственных болезней человека, связанных с аномалиями хромосом.

-К какой группе наследственных болезней относят забо­левания, связанные с изменением числа хромосом в кариотипе человека?

-Приведите примеры заболеваний, обусловленных изменением числа хромосом в кариотипе человека. Классификация этих болезней.

-Что такое тельце Барра?

Половой хроматин, обнаруживаемый в ядрах клеток у женщин, образуется одной, неактивной, Х-хромосомой (другая Х-хромосома в клетках женского организма является активной). У мужчин имеется лишь одна Х-хромосома, и она всегда активна, поэтому в ядрах клеток мужского организма половой хроматин не определяется.

Тельце Барра (X-половой хроматин) — свёрнутая в плотную структуру неактивная X-хромосома, наблюдаемая в интерфазных ядрах соматических клеток самок плацентарных млекопитающих

-Сколько телец Барра в соматических клетках здоровой женщины?

- Сколько У-хроматина определяется в соматических клетках здорового мужчины?

-Диагностическое значение определения полового хроматина.

-В какой период жизненного цикла клетки определяется половой хроматин?

-Закон гомологических рядов наследственной изменчивости и его значение для медицинской генетики.

- Что такое евгеника? Ее суть.

Учение о наследственном здоровье человека и путях его улучшения, о методах влияния на наследственные качества будущих поколений с целью их совершенствования.

-Основные направления медико-генетического консультирования.

-Организация медико-генетических консультаций.

-Задачи медико-генетических консультаций.

-В чем заключается профилактика наследственных заболеваний человека?

-Перечислите основные виды геномных мутаций типа анеуплоидии у человека.

Моносомия Трисомия Тетрасомия и пентасомия

-Какой вид мутаций является причиной болезни Дауна? Напишите хромосомный набор такого больного.

-Как называется заболевание, причиной которого является моносомия по Х-хромосоме? Напишите хромосомный набор таких больных.

Синдро́м Шереше́вского — Тёрнера — хромосомная болезнь, сопровождающаяся характерными аномалиями физического развития, низкорослостью и половым инфантилизмом. Моносомия по X-хромосоме (XО).

-Приведите примеры болезней человека, причиной которых являются трисомии по половым хромосомам. Напишите хромосомный набор этих людей.

-Какие виды мутаций можно диагностировать с помощью методов определения Х и Y-хроматина?

-Сколько телец Барра определяется в соматических клетках больного с синдромом Клайнфельтера?

-Сколько Y-хроматина определяется в соматических клетках больного с синдромом Клайнфельтера?

-Сколько телец Барра определяется в соматических клетках больного с синдромом Трипло-Х?

-Какой вид мутаций является причиной фенилкетонурии?

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: