Частота встречаемости заболевания и его причины. Кариотип больных с данной наследственной патологией

Название патологии. Кем и когда описана болезнь

Основу современной медицины составляют фундаментальные науки: анатомия, физиология, биохимия, биология, морфология, иммунология. Среди биологических дисциплин генетика занимает особое положение. Она изучает универсальные для всех живых существ законы наследственности и изменчивости, раскрывая сущность того, каким образом любая живая форма воспроизводит себя в следующих поколениях.

Термин «генетика» в 1906 г. предложил английский ученый У. Бэтсон.

Генетика не только изучает закономерности наследственности и изменчивости у человека на всех уровнях его организации и сосуществования (молекулярном, клеточном, организменном, популяционном), но и стремится найти способы управления ими. Современная генетика, руководствуясь общими принципами организации всего живого, тесно взаимодействует с фундаментальными науками: физикой, химией, математикой, биологией, экологией и другими науками. Благодаря тесной связи современной генетики и фундаментальных наук в середине прошлого столетия появились самостоятельные специализированные разделы генетики: генетика человека, популяционная генетика, цитогенетика, иммуногене-

тика, онкогенетика, фармакогенетика. И относительно недавно в обиход нашей жизни стали входить такие понятия и термины, как геном, молекулярная цитогенетика, экологическая генетика, молекулярная медицина.

Благодаря последним достижениям в области молекулярной генетики современная генетика получила возможность работать с изолированными генами (удалось не только выделить ген, но и синтезировать его в чистом виде), были найдены доказательства включения в геном чужеродной информации и функционирование ее в клетках животных и человека. Несомненно, генетика человека, наряду с молекулярной генетикой и молекулярной медициной, относится к самым прогрессирующим разделам генетики в целом.

Днем рождения генетики как науки принято считать 1900 г., когда три ботаника - голландец Г. де Фриз, немец К. Корренс и австриец К. Чермак - независимо друг от друга переоткрыли важнейшие закономерности наследования признаков в потомстве, установленные за 35 лет до них чешским естествоиспытателем Г. Менделем.

Историю генетики, в том числе и медицинскую, условно можно поделить на три основных этапа:

• I-й этап - эпоха классической генетики (с 1900 по 1930 гг.): в этот период:

- была создана теория гена и хромосомная теория наследственности;

- разработано учение о взаимодействие генов, о фенотипе и генотипе.

• II-й этап - эпоха неоклассицизма в генетике (с 1930 по 1953 гг.); в этот период:

- была открыта возможность искусственного получения изменений в генах и в хромосомах (экспериментальный мутагенез);

- обнаружено, что ген - это сложная система, дробимая на части;

- обоснованы принципы генетики популяций и эволюционной генетики;

- создана биохимическая генетика и доказано, что молекулы ДНК являются основой для записи генетической информации.

• III-й этап - эпоха синтетической генетики (с 1953 г. по настоящее время); в этот период:

- раскрыта структура ДНК и показана ее генетическая значимость;

- установлено точное число хромосом у человека;

- возникла новая дисциплина - клиническая цитогенетика;

- получили дальнейшее развитие теории гена и теории мутаций;

- были получены новые данные в области биохимической и эволюционной генетики, иммуногенетики, онкогенетики, экологической генетики, генетики человека и других разделах общей и частной генетики;

- создана технология рекомбинантных ДНК (генная инженерия);

- вместе с геномом человека расшифрован (секвенирован) геном ряда бактерий, дрожжей, дрозофилы, нематоды, некоторых растений, мыши; возможно, скоро будет расшифрован и геном других организмов (крысы, кролика, свиньи, шимпанзе).

В этот период биологические свойства человека становятся центральным объектом генетических исследований. Их объединение с молекулярной генетикой и молекулярной медициной обеспечило синтетический подход к проблеме наследственности.

Медицинская генетика является составной частью генетики человека. Она изучает закономерности наследственности и изменчивости с точки зрения патологии человека, а именно: причины возникновения наследственных болезней, характер их наследования в семьях, распространение в популяциях, специфические процессы на клеточном и молекулярном уровнях. Особый раздел медицинской генетики составляет клиническая генетика, исследующая вопросы патогенеза, клиники, диагностики, профилактики и лечения наследственных болезней.

Известно, что наследственные заболевания являются результатом тесного взаимодействия наследственных и средовых факторов. Если для одних наследственных болезней в развитии патологического процесса ведущая роль принадлежит генетическим факторам или только генетическим факторам (болезни обмена веществ, хромосомные болезни), то для развития других заболеваний необходимо тесное взаимодействие как генетических, так и внешнесредовых факторов (диабет, подагра, ишемическая болезнь сердца, хронический алкоголизм, бронхиальная астма, язвенная болезнь и др.).

 

Частота встречаемости заболевания и его причины. Кариотип больных с данной наследственной патологией.

 К наследственной патологии человека относится обширный круг заболеваний различных нозологических классов: сердечно-сосудистые заболевания, болезни обмена веществ, эндокринной системы, кожи, глаз, мочеполовой системы, нервные и психические заболевания и т.д. Раньше врачи считали, что наследственные болезни встречаются редко. Действительно, различные ферментопатии, ихтиоз, ювенильная и врожденная глаукома бывают только в отдельных семьях и составляют малую долю от общей заболеваемости населения. Однако существует ряд широко распространенных наследственных болезней и предрасположений. Частота, например, сахарного диабета и шизофрении в популяциях разных стран близка к 1%. По данным Международной федерации по диабету, в мире насчитываются десятки миллионов больных диабетом. К числу наследственных относятся такие широко распространенные пороки зрения, как близорукость, дальнозоркость, цветовая слепота (она встречается у 0,5% женщин и 8% мужчин). К болезням с наследственным предрасположением принадлежат атеросклероз, гипертоническая болезнь,ишемическая болезнь сердца, шизофрения, хронический алкоголизм, а также многие врожденные пороки развития.

У человека, по данным OMIM (электронная версия каталога наследственных признаков человека В. Маккьюсика), в настоящее время описано более 13 тыс. наследственных признаков и примерно 50% из них составляют наследственные заболевания и врожденные пороки развития, из которых более 2 тыс. это тяжелые инвалидизирующие расстройства. Из этого огромного количества наследственных заболеваний сегодня около 1 тыс. уже могут быть выявлены еще до рождения ребенка. По обобщенной сводке ВОЗ, благодаря применению новых методов диагностики ежегодно регистрируется в среднем три новых наследственных заболевания, которые встречаются в практике врача любой специальности. В 70-х годах ХХ в. объем генетического груза (хромосомные, моногенные, мультифакториальные болезни) на весь период жизни человека составлял 10,5%. В 2000 г. этот груз увеличился до 75% (данные Научного Комитета по действию атомной радиации при ООН). Исходя из этого, можно предположить, что в начале XXI в. у каждого человека, доживающего в среднем до 70 лет, должен проявиться какой-нибудь наследственный дефект.

По данным медиков, в нашей стране только 10% здоровых людей. По сводным данным многих отечественных и зарубежных исследователей, в педиатрических клиниках около 50% больничных коек занято больными с наследственными заболеваниями или болезнями с наследственным предрасположением (Гинтер Е.К., 2003).

Обобщая данные научной литературы за 30 лет, к неутешительному заключению пришел Ю.П. Алтухов. По его заключению, около 50% первичного генофонда не воспроизводится в следующем поколении (спонтанные аборты - 15%; мертворожденные - 3%; неонатальная смертность - 2%; смертность до наступления репродуктивного периода - 3%; 20% лиц не вступают в брак; 10% браков бесплодны).

По заказу общественной организации March of Dimes, занимающейся помощью детям с врожденными недугами, в 193 странах мира было проведено исследование по распространенности врожденных пороков развития. Учитывались пороки наследственной или частично наследственной природы. В результате проведенной работы было сделано заключение, что в мире каждый 16-й новорожденный имеет серьезные генетические отклонения, которые возникают за счет плохой экологии, воздействия вредных химических веществ, некоторых видов инфекций, попадающих в организм будущей матери, а также кровнородственных браков, а также поздних родов. Врожденные дефекты обычно проявляются до 20 лет у каждого 10-го молодого человека. Ежегодно во всем мире рождается около 8 млн детей с серьезными генетическими или врожденными пороками, большинство из которых появляются в странах со средними и низкими уровнями дохода. В развивающемся мире генетические и врожденные расстройства являются второй по значимости причиной смертности в младенческом и детском возрасте и составляют при рождении от 25 до 60 случаев на 1000 человек (доклад Секретариата ВОЗ, 2005 г.). Как правило, наследственная патология охватывает все жизненные этапы человека: от рождения до глубокой старости.

Основой эволюционного развития на Земле всех живых организмов является наследственность и изменчивость - два противоположных свойства, которые тесно связаны между собой.

Под наследственностью понимается способность живых организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность, а также определенную схему индивидуального развития (онтогенез) в специфических условиях среды.

Под изменчивостью понимается способность всех живых организмов приобретать в процессе индивидуального развития новые морфологические и функциональные признаки, отличающие их от своих родителей.

Процессы, которые определяют изменчивость, весьма неоднородны. Одни из них оказывают модифицирующее влияние и могут проявляться только в виде ненаследственных разнообразных признаков. Другие же могут приводить к серьезным изменениям генотипа и, следовательно, передаваться по наследству. Исходя из этого выделяют фенотипическую (ненаследственную) и генотипическую (наследственную) изменчивость.

В свою очередь, генотипическая изменчивость подразделяется на комбинативную (рекомбинационную) изменчивость и мутационную изменчивость. Комбинативная изменчивость возникает в результате трех механизмов:

1) перекомбинации родительских генов (механизм кроссинговера), при этом сами гены в результате такого перемешивания не изменяются, но возникают их новые сочетания, которые приводят к появлению новых организмов с другим генотипом и фенотипом;

2) случайных встреч гамет при оплодотворении;

3) независимого расхождения гомологичных хромосом; при нарушении такого расхождения в дочерние клетки в ходе митоза могут попасть одна, две и более материнских или отцовских хромосом, которые приведут к хромосомным нарушениям или явлению однородительской дисомии. Однородительская дисомия - явление, при котором одна пара хромосом представлена хромосомами от одного из родителей.