Хромосомные наследственные болезни: Наследственные болезни. Хромосомные патологии.Наследственные болезни. Хромосомные патологии.

Исследование кариотипа (Количественные и структурные аномалии хромосом)

Исследуемый материал Цельная кровь (с гепарином, без геля)

Метод определения Культивирование лимфоцитов периферической крови, микроскопия дифференциально окрашенных метафазных хромосом.

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕ ЯВЛЯЕТСЯ АНАЛОГОМ АНА-ТЕЛОФАЗНОГО МЕТОДА АНАЛИЗА ХРОМОСОМНЫХ АБЕРРАЦИЙ (100 клеток)!

КАРИОТИПИРОВАНИЕ ВХОДИТ В СОСТАВ ИССЛЕДОВАНИЙ:

Репродуктивное здоровье женщины
Репродуктивное здоровье мужчины
Кариотип — это совокупность признаков полного набора хромосом соматических клеток организма на стадии метафазы (III фаза деления клетки) – их количество, размер, форма, особенности строения. Исследование кариотипа проводят методом световой микроскопии с целью выявления патологии хромосом. Чаще всего это исследование проводят у детей для выявления заболеваний, обусловленных нарушениями в хромосомах и у супругов при бесплодии или привычном невынашивании беременности. Выявление хромосомных перестроек в этом случае позволяет установить причину бесплодия и прогнозировать риск рождения в данной семье детей с хромосомной патологией.

Вне процесса деления клетки хромосомы в её ядре расположены в виде «распакованной» молекулы ДНК, и они трудно доступны для осмотра в световом микроскопе. Для того, чтобы хромосомы и их структура стали хорошо видны используют специальные красители, позволяющие выявлять гетерогенные (неоднородные) участки хромосом и проводить их анализ – определять кариотип. Хромосомы в световом микроскопе на стадии метафазы представляют собой молекулы ДНК, упакованные при помощи особых белков в плотные сверхспирализованные палочковидные структуры. Таким образом, большое число хромосом упаковывается в маленький объём и помещается в относительно небольшом объёме ядра клетки. Расположение хромосом, видимое в микроскопе, фотографируют и из нескольких фотографий собирают систематизированный кариотип — нумерованный набор хромосомных пар гомологичных хромосом. Изображения хромосом при этом ориентируют вертикально, короткими плечами вверх, а их нумерацию производят в порядке убывания размеров. Пару половых хромосом помещают в самом конце изображения набора хромосом.

Современные методы кариотипирования обеспечивают детальное обнаружение хромосомных аберраций (внутрихромосомных и межхромосомных перестроек), нарушения порядка расположения фрагментов хромосом — делеции, дупликации, инверсии, транслокации. Такое исследование кариотипа позволяет диагностировать ряд хромосомных заболеваний, вызванных как грубыми нарушениями кариотипов (нарушение числа хромосом), так и нарушением хромосомной структуры или множественностью клеточных кариотипов в организме.

Нарушения нормального кариотипа у человека возникают на ранних стадиях развития организма. Если это происходит в половых клеток будущих родителей (в процессе гаметогенеза), то кариотип зиготы (см.), образовавшейся при слиянии родительских клеток, также оказывается нарушенным. При дальнейшем делении такой зиготы все клетки эмбриона и развившегося из него организма окажутся с одинаково аномальным кариотипом. Однако, нарушения кариотипа могут возникнуть и на ранних стадиях дробления зиготы. Развившийся из такой зиготы организм содержит несколько линий клеток (клеточных клонов) с разными кариотипами. Такое многообразие кариотипов во всём организме или только в некоторых его органах называют мозаицизмом.

Как правило, нарушения кариотипа у человека сопровождаются различными, в том числе комплексными, пороками развития, и большинство таких аномалий несовместимо с жизнью. Это приводит к самопроизвольным абортам на ранних стадиях беременности. Однако достаточно большое число плодов (~2,5%) с аномальными кариотипами донашивают до окончания беременности.

Ниже приведена таблица, в которой представлены заболевания, обусловленные нарушениями в кариотипе.

Кариотипы	Болезнь	Комментарии
47,XXY; 48,XXXY	Синдром Клайнфельтера	Полисомия по X-хромосоме у мужчин
45X0; 45X0/46XX; 45,X/46,XY; 46,X iso (Xq)	Синдром Шерешевского — Тернера	Моносомия по X-хромосоме, в т. ч. и мозаицизм
47,ХХX; 48,ХХХХ; 49,ХХХХХ	Полисомии по X хромосоме	Наиболее часто — трисомия X
47,ХХ,+21; 47,ХY,+21	Болезнь Дауна	Трисомия по 21-й хромосоме
47,ХХ,+18; 47,ХY,+18	Синдром Эдвардса	Трисомия по 18-й хромосоме
47,ХХ,+13; 47,ХY,+13	Синдром Патау	Трисомия по 13-й хромосоме
46,XX, 5р-	Синдром кошачьего крика	Делеция короткого плеча 5-й хромосомы

Смотрите также:

Синдром Дауна и не только: самые распространенные хромосомные болезни

Самое главное коварство генетических болезней в том, что никто не может быть застрахован от них на 100%. У каждой пары есть определенные риски, разница лишь в том, что у одних они будут выше, а у других – ниже. Это же касается и самих заболеваний: есть те, что встречаются крайне редко, а вот другие, напротив, довольно распространены. Речь пойдет именно о них.

Наиболее распространены наследственные болезни, связанные с изменением числа или структуры хромосом. Такие патологии возникают при мутациях в половых клетках одного из родителей, при этом из поколения в поколение передается 3-5% из них. Все хромосомные заболевания делятся на две большие группы:

1. Болезни, связанные с аномалией числа хромосом
2. Болезни, связанные с нарушением структуры хромосом

Аномалии числа хромосом

Синдром Дауна (трисомия по 21 хромосоме). В этом случае кариотип плода представлен 47 хромосомами, вместо нормального набора в 46 хромосом. Частота – 1 случай на 1100 родов.

Синдром Патау (трисомия по 13 хромосоме). Частота – 1 случай на 7-14 тысяч родов.

Синдром Эдвардса (трисомия по 18 хромосоме). В одной из половых клеток оказывается 24 хромосомы вместо 23. Частота – 1 случай на 5000 родов.

Синдром Шерешевского-Тёрнера (моносомия по Х-хромосоме). При этой патологии у женщины отсутствует одна Х-хромосома или в ней происходят серьезные структурные изменения. Частота – 1 случай на 1500 родов.

Синдром Клайнфельтера (полисомия по Х-хромосоме). Присутствие у мужчины одной дополнительной Х-хромосомы. Встречается у мальчиков с частотой 1 случай на 500-700 новорожденных.

Дальтонизм (нарушение цветового восприятия). Этот дефект связан с Х-хромосомой и практически всегда передается от матери к сыну. У женщин этот дефект встречается крайне редко – 0,8% против 2-8% у мужчин.

Фенилкетонурия (нарушение метаболизма аминокислот). Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу, частота встречаемости в среднем 1 случай на 10000 родов.

Муковисцидоз (серьезное поражение желез внутренней секреции и нарушения функции дыхания). Ген, ответственный за передачу этой болезни, находится в середине плеча 7 хромосомы. Частота – 1 случай на 10 тысяч новорожденных.

Гемофилия (наследственная болезнь крови, связанная с нарушением свертываемости). Возникает из-за изменения одного гена в Х-хромосоме. Частота встречаемости – 1 случай на 50 тысяч новорожденных.

Важно: если Вы делаете ЭКО, то предотвратить риски развития хромосомных заболеваний можно при помощи преимплантационного генетического тестирования. Подробнее о нем можно прочесть здесь (ссылка на текст) или узнать у наших медицинских координаторов по телефону 409.

МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ХРОМОСОМНЫХ БОЛЕЗНЕЙ – Московский областной центр общественного здоровья и медицинской профилактики (МОЦОЗиМП)

Наследственные болезни связаны с дефектами генетического аппарата, они часто встречаются в разных поко­лениях одной семьи, что указывает на передачу дефектной генетический ин­формации. Но изменения в наследст­венном аппарате (мутация) могут также возникнуть при действии небла­гоприятных факторов на плод во вре­мя беременности. Тогда у ребенка развивается заболевание, не встре­чавшееся ранее в семье, которое мо­жет теперь передаваться по наследст­ву его детям.

Во многих случаях больной ребенок рождается у родителей – вполне здо­ровых носителей наследственной па­тологии – как результат случайной встречи двух измененных генов. Поэ­тому родителям такого ребенка важно уяснить: в болезни малыша не винова­ты ни мать, ни отец, и взаимные обви­нения неуместны и безосновательны.

Расширение наших знаний в обла­сти генетики привело к описанию но­вых генетических дефектов, которых уже сейчас известно более 5000. Мы постоянно узнаем об ассоциации со­стояний, не считавшихся наследствен­ными, с генетическими факторами и о многочисленных вариантах изученных генетических болезней. Генетические дефекты выявляются у 10-15% детей, госпитализируемых в педиатрические клиники. Не будет преувеличением сказать, что 1-1,5% новорожденных появляется на свет с тем или иным ге­нетическим дефектом.

Наследственный аппарат человека умещается на 46 хромосомах, образу­ющих 22 пары соматических хромосом и две половые хромосомы (XX у жен­щин и XY у мужчин). Хромосомы расположены в ядре клетки, во время деления каждая из пары хромосом расходится по ядрам дочерних клеток, а затем, в каждой из хромосом «достраивается» копия.

Но при образовании яйцеклетки и сперматозоидов происходит так называемое «редукционное деление», при котором в половых клетках остается всего по 23 хромосомы. При слиянии яйцеклетки со сперматозоидом их наборы хромосом объединяются, так что новый организм получает те же 46 хромосом, поровну материнских и отцовских.

Яйцеклетка всегда имеет Х-хромосому, а сперматозоид – или X, или Y-хромосому (результат деления пары ХY у мужчины),  поэтому пол ребенка зависит от того, какой сперматозоид оплодотворит яйцеклетку.

При редукционном делении в яйцеклетку и сперматозоид попадают хромосомы родителей, а те, в свою очередь получают их от двух бабушек и двух душек и т.д. Более того, во время редукционного деления одинаковые хромосомы могут обмениваться аналогичными участками. Именно поэтому дети одних родителей могут быть мало похожими  друг на друга, но иметь сходство с теми или иными предками.

Хромосомы представляют собой двойные нити дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), закрученные в виде сложной спирали; они содержат нуклеотиды, пары которых соединяют две нити ДНК, причем аденин всегда связан с тимином, а цитозин с гуанином. Последовательность из 3 нуклеотидов (триплет) кодирует синтез определенной аминокислоты, входящей в состав белка. Информация о белках передается от хромосомы с помощью РНК (рибонуклеиновой кислоты) на клеточную структуру – рибосому  на которой белок и собирается вне ядра клетки.

Ген – это участок хромосомы, на котором кодируется определенный белок, он содержит от сотен до миллионов нуклеотидов. Даже небольшие изменения гена ведут к возникновению дефектов в кодируемом белке. Например, замена одного нуклеотида в гене, кодирующем один из белков гемоглобина, приводит к замене глютаминовой аминокислоты на валин, в результате чего возникает серповидноклеточная анемия – болезнь, часто встречающаяся у африканцев. Иногда мутация гена приводит к полной остановке синтеза белка.

Часть генов находится вне ядра клет­ки – в митохондриях, энергетических ячейках клетки. Поскольку сперматозо­иды эти гены не передают яйцеклетке, ребенок получает их только от матери. В настоящее время известно несколько на­следственных заболеваний, возникновение которых связано с мутациями митохондриальной ДНК.

При неравномерном распределении хромосом в процессе редукционного де­ления в яйцеклетке или сперматозоиде их может оказаться больше или меньше 23, а у зародыша – меньше или больше 46. Такие нарушения часто ведут к выки­дышу; считается, что 25% всех выкиды­шей (около 5% всех зачатий) связаны с хромосомными нарушениями. Ряд таких отклонений выявляется у детей с выра­женной умственной отсталостью: доба­вочная 21-я хромосома выявляется при болезни Дауна, добавочные 13-я или 1 8-я хромосомы – при синдроме мно­жественных пороков развития. При не­хватке одной из хромосом возникают множественные дефекты развития.

С изменением числа половых хромо­сом связаны нарушения полового разви­тия. Увеличение числа Х-хромосом (иногда до 5) при одной Y-хромосоме наблюдается (что наблюдается у новорожденных с частотой 1 : 750) проявляется отклонениями в половом и физическом развитии. При увеличении числа Y-хромосом у мужчин (выявляется с частотой 1 : 1000) напротив, физическое развитие страдает мало, однако нередко наблюдаются отклонения в поведении и склонность к правонарушениям. С частотой 1:3000 у женщин выявляется единственная Х-хромосома – при этом отсутствуют  вторичные  половые признаки.

Участок одной хромосомы может  присоединяться к другой, так что в клетках ребенка оказывается избыток или недо­статок наследственного материала. И в этих случаях может развиться заболе­вание с умственной отсталостью: укоро­чение 4-й или 5-й хромосом обусловли­вает развитие синдрома «кошачьего крика» (назван так из-за характерного плача ребенка). Хромосомы с возрастом родителей становятся более «ломкими», поэтому у пожилых родителей чаще рождаются дети с хромосомными забо­леваниями.

Общая длина нитей ДНК во всех хромосомах одной клетки достигает одного метра, а общее число пар нуклеотидов оценивается в 6 миллиардов – вполне достаточно, чтобы закодировать индивидуальные особенности практически любого человека.

Моногенные и мультифакториальные болезни

Значительная часть наследственных болезней связана с изменением одного единственного гена («моно» – один). Один и тот же ген есть на обеих хромо­сомах. Если один из пары генов -дефектный, мутант, то он может либо «доминировать» над здоровым геном (доминантный ген), либо не проявлять своих особенностей в присутствии здо­рового гена (рецессивный ген). При на­личии двух измененных генов в паре говорят о гомозиготном, при наличии мутации лишь в одном гене – о гетеро­зиготном состоянии.

При наличии у больного одного доми­нантного патологического гена у него будут выявляться признаки генетическо­го заболевания. Поскольку ребенок та­кого больного получает от него лишь половину его генов, вероятность заболе­вания ребенка равна 50%. Это заболе­вание может повторяться в каждом по­колении. Такие заболевания обычно не угрожают жизни ребенка или же прояв­ляются в зрелом возрасте; в противном случае больной не дал бы потомства, и передача гена прекратилась бы. К этим заболеваниям относятся, например хондродистрофия (резкое укорочение конечностей),  поликистоз почек,  нейрофиброматоз,  полипоз кишечника, ряд болезней кожи, мышц и др. Такие заболевания могут проявляться слабо в одном поколении и ярко ^_ в следующем.

При рецессивном типе наследование болезнь проявляется только при наличии двух мутантных генов (гомозиготность), тогда как при наличии одного мутантного и одного здорового гена (гетерозиготность) признаков болезни нет, хотя биохимические отклонения могут и присутствовать. Естественно, что оба гена-мутанта ребенок мог получить только от родителей (по одному от каждого), являющихся здоровыми гетерозиготными носителями. У таких родителей вероятность рождения больного ребенка составляет 25%, здорового – также 25%, а 50% детей этой пары имеют шанс стать здоровыми носителями патологического гена.

В отличие от доминантных заболеваний, рецессивные не повторяются в каждом поколении, поэтому отсутствие заболевания в семье не исключает возможности его появления в следующих поколениях.

Рецессивных болезней несколько тысяч, наиболее частой из них является муковисцидоз. Другие патологические гены встречаются реже, однако в сумме получается, что каждый человек является носителем доброго десятка патологических генов! Наше счастье, что вероятность встречи супругов хотя бы с одним из этих генов очень мала, так что большинство (98-99%) детей рождаются свободными от наследственного заболевания. При родственных браках вероятность встречи двух патологических генов резко повышается: при браке двоюродных брата и сестры риск рождения ребенка с рецессивным заболеванием повышается в 2 раза и достигает 5%. Об опасности таких браков было известно очень давно, и именно поэтому большинство религий возражает против заключения близко­родственных браков.

Многие наследственные болезни не подчиняются описанным выше законо­мерностям. Они называются мультифакториальными. Их возникновение связа­но с влиянием нескольких (отсюда – «мульти») генов и других факторов.

В целом, риск рождения больного ре­бенка в семье с мультифакториальным заболеванием редко превышает 5%.

К мультифакториальным заболева­ниям относятся: диабет, псориаз, ал­лергические заболевания, эпилепсия, шизофрения и другие болезни.

Диагностика лечение и профилактика наследственных болезней

Если известна наследственная отягощенность в семье, выявить заболевание у одного из ее членов несложно, про­ведя необходимые исследования. Но постановка тысяч проб для выявления наследственных болезней у всех под­ряд невозможна. Такой подход (скри­нинг) используют для диагностики не­которых наследственных болезней у новорожденных – это фенилкетонурия (нарушение обмена аминокислоты фенилаланина, влияющее на работу моз­га) и врожденный гипотиреоз (сниже­ние функции щитовидной железы).

Сейчас стали доступными методы ис­следования структур хромосом и мно­гих генов, с помощью которых вполне возможно определить причину патоло­гии у больного и выявить здоровых но­сителей патологического гена. Это важ­но для генетического консультирования и проведения пренатальной (до рожде­ния) диагностики наследственного за­болевания у плода (по анализу фраг­мента плодной оболочки или клеток, содержащихся в окружающей плод жидкости). В настоящее время такие методы используются для диагностики более 100 наследственных заболева­ний.

Что касается лечения наследствен­ных болезней, то если под излечением понимать исправление нарушений в ге­нетическом аппарате, то пока что это не удается, хотя такие исследования ве­дутся очень интенсивно. Но лечить мно­гие болезни уже можно, и прежде всего – мультифакториальные.

Совершенствуется лечение и ряда моногенных болезней (муковисцидоз, фенилкетонурия, гемофилия, болезнь Гоше).

Однако большая часть наследствен­ных болезней, к сожалению, пока не имеет эффективных методик лечения; перспективы связывают с развитием генной инженерии.

Большие успехи достигнуты в профи­лактике наследственных болезней. До недавнего времени родителям, желаю­щим иметь второго ребенка при нали­чии наследственной патологии у пер­венца, могли сообщить лишь о теорети­ческом риске повторного рождения больного ребенка, который при всех формах, кроме мультифакториальных, очень высок (25-50%). Внедрение пренатальной диагностики открыло таким семьям перспективу рождения здорово­го ребенка. Если патологии нет, то мать рожает здорового ребенка, в случае выявления патологии беременность прерывают. Для профилактики хромо­сомных болезней такая диагностика рекомендуется всем беременным в воз­расте 35 лет и старше.

Генетические особенности синдрома ломкой Х-хромосомы

Генетические особенности синдрома ломкой Х-хромосомы

Среди группы наследственных болезней есть два заболевания, относящихся к самым частым причинам интеллектуальной недостаточности. Самая известная и наиболее распространённая патология – синдром Дауна, связанный с наличием лишней 21-ой хромосомы в геноме человека. В этой статье мы расскажем о втором по распространенности наследственном заболевании, которое приводит к умственной отсталости, а также может сопровождаться другими клиническими проявлениями.

Синдром ломкой X-хромосомы или синдром Мартина-Белл является результатом нарушения в гене FMR1 (fragile X mental retardation-1), который расположен на Х-хромосоме и играет важную роль в появлении и развитии нервных связей, обучении и запоминании. Частота этого синдрома среди мальчиков составляет 1:4000.

Так называемая «ломкость» X-хромосомы проявляется в том, что хромосома выглядит нетипично при специальном окрашивании, как будто один кусок отделился, хотя физически она остается цельной. Генетическая основа этого явления заключается в увеличении числа тринуклеотидных повторов CGG в гене FMR1, расположенном на X-хромосоме.

У здоровых людей число повторов в этом гене колеблется от 5 до 54. Если повторов больше 200, то наработка белка с гена FMR1 нарушается, что приводит к развитию синдрома Мартина-Белл и клиническому проявлению заболевания. Премутационное состояние — это количество повторов CGG от 55 до 200. В таком состоянии заболевание у людей в типичной форме не проявляется, но чем больше повторов в этом гене у носителя, тем больше вероятность того, что у ее или его детей количество повторов будет больше 200 и заболевание разовьется. В случае носительства премутации при формировании половых клеток количество повторов может увеличиваться, поэтому если у родителя количество повторов от 55 до 200, то высока вероятность рождения ребенка с мутантным геном FMR1 и синдромом Мартина-Белл. При этом носительство премутационного состояния будущим папой и мамой неравнозначно по вероятности возникновения мутантного аллеля у их детей: если носитель – мама, то вероятность значительного увеличения числа повторов гораздо выше. Количество повторов от 45 до 54 является промежуточной формой, которая не имеет никакого влияния на здоровье человека, но может приводить к проблемам у будущих поколений, как и в случае премутационного состояния гена.

Важно учитывать, что наследование и развитие заболевания зависит от пола, так как ген FMR1 находится на Х-хромосоме. У мужчин только одна Х-хромосома, которую они получают от матери. Поэтому, в случае, если эта одна хромосома оказалась «ломкой», у них проявляется заболевание. У женщин две Х-хромосомы, однако активно работает только одна из них. Поэтому наличие одной Х-хромосомы с мутантным геном FMR1 может не проявляться клинически, в случае инактивации именно «ломкой» хромосомы, или приводить к развитию заболевания в 30-50% случаев. Мужчина с ломкой Х-хромосомой может передать её всем дочерям, но ни одному из сыновей. Женщина с мутантной хромосомой имеет шансы передать её как сыновьям, так и дочерям с равной вероятностью.

Премутационное состояние гена влияет как на судьбу потомков носителя такого гена, так и непосредственно на его здоровье:

1. Развитие первичной недостаточности яичников (FXPOI) (снижение овариального резерва и наступление менопаузы до 40 лет). Мутация FMR1 является причиной преждевременного истощения яичников у 5% женщин с этим диагнозом. Среди носительниц премутации примерно у четверти развивается это состояние. Оно влияет не только на общие репродуктивные возможности, но и на подбор протокола стимуляции при ВРТ, так как часто оказывается причиной бедного ответа яичников на стимуляцию. Интересно, что по данным, полученным в центре Genetico, хотя бедный ответ яичников на стимуляцию влияет на число получаемых в цикле эмбрионов, он не приводит к увеличению доли анеуплоидных эмбрионов.

2. Тремор/атаксия, ассоциированные с ломкой Х-хромосомой (FXTAS). Это состояние чаще развивается у мужчин: при носительстве премутации мужчиной проявляется в 33% случаев, а при носительстве премутации женщиной – лишь в 5-10%. Синдром FXTAS начинает проявляться в пожилом возрасте. Наблюдается тремор, шаткая походка, может страдать речь.

Метод диагностики, используемый в лаборатории Genetico, основан на использовании полимеразной цепной реакции с особым набором праймеров, позволяющих не только детектировать нормальное, премутационное и мутационное состояния, но и точно определить количество повторов в случаях, когда их меньше 200. Такая диагностика позволяет выявить синдром ломкой X-хромосомы на молекулярном уровне, а также оценить вероятность рождения ребенка с этим синдромом и возможность развития у пациента расстройств, связанных с увеличенным количеством повторов в гене FMR1. Такая диагностика также позволяет детектировать наличие AGG повторов среди повторов CGG. Полагают, что участки AGG, прерывающие длинную последовательность из CGG повторов, придают ДНК устойчивость и снижают риск увеличения количества повторов в следующем поколении.

Генетический тест, определяющий количество повторов в гене FMR1, рекомендуется пройти в первую очередь женщинам с синдромом преждевременного истощения яичников или с выявленной неслучайной инактивацией Х-хромосомы (косвенный признак), семьям, в которых есть сыновья с интеллектуальной недостаточностью. Также анализ состояния гена FMR1 необходим:

1) женщинам с репродуктивными проблемами или нарушениями фертильности, связанными с повышенным уровнем фолликулостимулирующего гормона (ФСГ)

2) пациентам с интеллектуальной недостаточностью и их родственникам

3) тем, у кого в семье были случаи синдрома ломкой Х-хромосомы или умственной отсталости без точного диагноза

4) женщинам, у родственников которых наблюдались нарушения, связанные с премутационным состоянием FMR1

5) пациентам с поздно проявившимся тремором и мозжечковой атаксией (нарушения согласованности работы мышц из-за поражения систем мозга, управляющих движением мышц).

В случае обнаружения бессимптомного носительства мутации в гене FMR1 у женщины может быть рекомендовано использование донорских ооцитов или проведение преимплантационной генетической диагностики (ПГД) с целью исключить возможность проявления синдрома у ребенка. Также важно правильно оценивать риск рождения больного ребенка в случае премутационного состояния гена FMR1 у будущих родителей. В таком случае по результатам теста рекомендуется консультация врача-генетика.

Автор: Очир Мигяев

Стажер лаборатории Genetico

Наследственные болезни

Наследственные болезни

СОДЕРЖАНИЕ:

|Ведение………………………………………………………………………….. | 2 | |Мутационный процесс и наследственные заболевания………………………… | 3 | |Хромосомные мутации, их разнообразие и проявление в форме синдромов.. | 7 | |Геномные мутации………………………………………………………………… | 9 | |Факторы, вызывающие мутации наследственного аппарата…. | 9 | |Методы лечения…………………………………………………………………… |10 | |Классификация по типу мутаций……………………………………… |11 | |Факторы, вызывающие геномные и хромосомные мутации……………………… |14 | |Примеры полисомных болезней………………………………………….. |14 | |Геномные болезни…………………………………………………………… |18 | | Типы наследования генных болезней…………………………… |18 | | Аутосомно-доминантный тип наследования…………………….………. |19 | | Аутосомно-рецессивный тип наследования……………………….……. |21 | | Х-сцепленное наследование……….…………………………………….. |22 | | Х-сцепленный доминантный тип наследования………………………… |23 | |Литература…………………………………………………………………….. |25 |

Ведение.

Наследственность всегда представляла собой одно из наиболее трудно объяснимых явлений в истории человечества.

Ёще в древности люди старались разгадать явление наследственности, бессознательно применяя генетические методы в разведении растений и животных. В отношении человека также имелись жизненные наблюдения, относящиеся к наследованию самых разнообразных признаков: цвета волос, глаз, формы уха, носа, губ, роста, телосложения и прочих признаков, наследование уродств, наблюдаемых у предков и потомков одной семьи. Такая наследственная болезнь, как гемофилия, известна с давних времён. Именно поэтому в древних законах некоторых народов запрещались браки с родственниками больных эпилепсией и гемофилией.

Многие ученые выдвигали свои гипотезы о возникновении наследственных патологии. Однако их предположения не были основаны на строгих научных наблюдениях. В XX веке с развитием науки “генетики“ было выяснено и научно подтверждено, что такие патологии имеют наследственную природу. До этого такие заболевания считались болезнями с неустановленной этиологией. Изучением наследственных болезней занимается наука, получившая название “медицинская генетика“.

“Генетика“ в современном понимании – это наука о наследственности и её изменчивости. Законы, лежащие в основе современной генетико-хромосомной теории наследственности были открыты ещё и начале XX столетия. Особенно больших успехов достигла генетика в последнее время в связи с внедрением в биологию достижений физики, химии, и их принципиально новых направлении.

Мутационный процесс и наследственные заболевания.

Многие мутации являются причиной наследственных заболеваний, которых насчитывается около 2000. Изучение и возможное предотвращение последствий генетических дефектов человека – предмет медицинской генетики. Это так называемый «генетический груз» популяций людей.

Рассмотрим роль генных мутаций в формировании наследственных заболеваний.

Генные мутации называют ещё точковыми мутациями. Они обусловлены изменением молекулярной структуры ДНК. В соответствующем участке ДНК эти изменения касаются нуклеотидов, входящих в состав гена. Такие изменения нуклеотидного состава гена могут быть 4-х типов:

1. Вставка нового нуклеотида

2. Выпадение нуклеотида

3. Перестановка положения нуклеотидов

4. Замена нуклеотидов.

Любое из перечисленных изменений приводит к изменению триплета (триплетов) в И-РНК, а это влечёт за собой изменение состава аминокислот в полипептиде, т.е. приводит к нарушению синтеза нормальной молекулы белка. Например:

Много сведений об изменении гена дало исследование гемоглобина. Было установлено, что при тяжёлом заболевании – серповидноклеточной анемии – эритроциты содержат аномальный гемоглобин (HbS) и имеют необычную, отличающуюся от нормальной форму. Нормальный гемоглобин (HbA)содержит четыре полипептидные цепи (две так называемые ?- и две ?-цепи, а ?-цепи HbS не отличаются от ?-цепей HbA) Различие HbA и S заключается лишь в замене одного аминокислотного остатка, а именно глютаминовой кислоты, на валин в шестом положении ?-цепи.

Наследственных болезней, вызванных генными мутациями, насчитывается около 1500. Их условно подразделяют на: болезни обмена веществ и молекулярные болезни.

Болезней обмена веществ насчитывается около 600, они затрагивают изменения аминокислотного, углеводного и липидного состава клетки. Некоторые мутации вызывают возникновение даже злокачественных образований.

По доминантному типу передаётся нейрофиброматоз, – хроническое заболевание, характеризующееся множественным образованием опухолей нервных стволов. Такие опухоли могут локализоваться в любых органах и тканях (в том числе и в ЦНС), но чаще всего они встречаются на коже, где имеют вид пигментированных бородавок с избыточным ростом волос. К симптомам заболевания относится даже отставание физического и умственного развития.

По рецессивному признаку передаётся фенилкетонурия (болезнь Феллинга) – резкое повышение содержания в крови и ликворе аминокислоты фенилатина и превращение её в ряд продуктов, например в фенилпировиноградную и фенилмолочную кислоты. В отличие от гомогентезиновой кислоты, которая не оказывает явного неблагоприятного влияния на ткани мозга, продукты, образующиеся при фенилкетонурии, оказываются крайне токсичными. Поэтому у детей при этой патологии наблюдается резко выраженная умственная отсталость. Заболевание выражается также в снижении количества пигмента меланина, поэтому больные всегда выглядят, как голубоглазые блондины со светлой кожей. В настоящее время диагноз можно поставить при рождении ребёнка экспресс-методом: на смоченную мочой плёнку наносят 5 капель 10% раствора FeCl3 или добавляют в 1мл подкислённой мочи (при заболевании наблюдается быстро проходящее потемнение).

Галактоземия – нарушение углеводного обмена. Она обусловлена нарушением деятельности печени, накоплением в тканях (в том числе и крови) галактозы. Без лечения развивается цирроз печени; в патологический процесс вовлекаются и другие жизненно важные органы. В конечном итоге болезнь приводит к слабоумию и ранней смерти. В начале жизни, как только новорождённый начинает получать молоко, наблюдается желтуха, рвота, диспепсические расстройства, падение массы тела. При ранней диагностике детей до трёхлетнего возраста переводят на безмолочное вскармливание, т. е. исключают продукты, содержащие галактозу. Такие дети развиваются нормально и отклонений в психике у них не наблюдается. Носительство гена, вызывающего заболевание, т.е. число гетерозигот, составляет в среднем 1:70 000.

Аномалии, связанные с нарушениями распада некоторых углеводосодержащих соединений, вызывают развитие мукополисахаридозов (гаргоилизмы). При этих заболеваниях поражена соединительная ткань, а следовательно, страдают опорно-трофические функции и моторика. Для больных мукополисахаридозом характерно уродливое телосложение (дети напоминают уродцев – гаргоидов), наличие множественных пороков внутренних органов ( печени органов , сердца, аорты, нервной системы) и глаз.

Нарушение липидного обмена – амавротическая идиотия (болезнь Тея- Сакса), связанная с отсутствием фермента гексосаминдазы А – тяжёлое расстройство нервной системы. Эту болезнь можно обнаружить лишь во второй половине первого года жизни ребёнка, когда наблюдается прогрессирующее отставание физического развития, нарушение зрения и интеллекта. В дальнейшем больной слепнет, развивается слабоумие и полная беспомощность. Тяжёлые симптомы нарастают, что приводит к смерти ребёнка до 4 – 5 лет.

Молекулярные болезни лучше всего изучены на элементах крови. Известно около 50 наследственных болезней крови. Некоторые из них наследуются по типу неполного доминирования. Например два вида гемоглобингопатий: серповидноклеточная анемия и талассимия (болезнь Кули). Гемоглобинопатии выражаются в гемолизе – в распаде аномальных эритроцитов. При этом наблюдается кислородное голодание, приступы лихорадки колики типа желчнокаменных и др. симптомы, которые могут закончиться смертью. Особенно тяжело эти заболевания протекают у гомозигот по данному признаку.

Другой ген – Т, также влияющий на свойства крови, в гомозиготном состоянии (ТТ) приводят к развитию иного, несколько легче протекающего гемоглобиноза – талассемии (микроцитарная форма анемии). Особенно распространена талассемия на побережье Средиземного моря ( Италия, Греция, Кипр), в Бирме, Бенгалии, а в России – в Средней Азии (обычно в кишлаках благодаря близкородственным бракам), в Азербайджане; отдельные очаги описаны в Узбекистане, у бухарских евреев.

Больные талассемией имеют характерный башенный череп, кости его деформированы и имеют вид «иголок ежа». Такие больные (ТТ) обычно не доживают до десятилетнего возраста, гетерозиготы же (Тт) практически мало чем отличаются от здоровых людей (тт).

Некоторые генные заболевания сцеплены с полом. Примером такого рода наследования является гемофилия, агаммаглобулинемия, несахарный диабет, дальтонизм и облысение.

В крови людей, страдающих гемофилией, нет компонента фибриногена, необходимого для её быстрого свёртывания. У таких людей происходит потеря большого количества крови даже при легких ранениях и незначительных операциях. Рассматривая историю рода, в котором есть ген, вызывающий гемофилию, учёные установили, что это заболевание передаётся потомству здоровыми женщинами, но не передаётся мужчинами. А подвержены ему только они. Когда поражённый мужчина женится на нормальной женщине, его дети и внуки от сыновей оказываются здоровыми. Среди его внуков от дочерей часть мальчиков страдает гемофилией, в то время как все девочки здоровы. Но некоторые из них имеют больных сыновей. Наследование гемофилии подчинено закономерности передачи рецессивного признака, сцеплённого с полом.

Другой широко распространённый у человека ген, сцеплённый с полом, вызывает цветовую слепоту. Этот ген рецессивен по отношению к нормальному. Мужчины, имеющие один ген дальтонизма, оказываются дальтониками, а женщины – потенциальными носителями. Это объясняет гораздо большую частоту дальтоников среди мужчин. Только в браке больных мужчин с женщинами, имеющими соответствующий ген, могут рождаться девочки-дальтоники.

Хромосомные мутации, их разнообразие и проявление в форме синдромов.

Хромосомные болезни. Известно около 300 хромосомных синдромов, которые могут быть обусловлены изменением числа хромосом – аутосом (синдром Дауна) или половых хромосом (синдромы: Шерешевского – Тернера, Кляйнфельтера). Если обнаруживается одна лишняя хромосома (46+1), то это трисомия. Например синдром Дауна возникает при трисомии по 21 хромосоме (обозначают 21+).

Впервые открытие того, что синдромы врождённых пороков развития могут быть обусловлены отклонениями в составе хромосом, произошло в 1959 г. на болезни Дауна, клиническое описание которой было сделано ещё в прошлом веке. Открытие последовало за разработкой к концу 50-х годов эффективных методов определения числа и морфологии хромосом в клетках человека и млекопитающих.

Синдром Клайнфельтера – это группа клинически сходных отклонений в половом, соматическом и психическом развитии, которые развиваются у индивидуумов мужского пола при полных или частичных Х- или Y- полисомиях. Его суммарная частота 2,5 на 1000 живорожденных мальчиков.

Если одной хромосомы не хватает (46-1=45) – это моносомия. Если моносомия у женщин по половым хромосомам, то обозначают ХО.

Часты синдромы Шерешевского — Тернера (частота 0,7 на 1000 новорожденных девочек) и трипло-Х (1,4 на 1000 девочек). Клинические проявления синдрома в виде отставания в росте, отклонений в строении лица, шеи и др. проявляются в ранние годы, но основная симптоматика, выражающаяся в отсутствии развития или недоразвития вторичных половых признаков, в первичной аменорее, развивается в годы полового созревания. Взрослые пациенты бесплодны.

Наиболее частой из них и достаточно известной среди врачей и населения является трисомия по хромосоме 21, или болезнь Дауна.

На втором месте по частоте находится трисомия по хромосоме 18, или синдром Эдвардса. Она встречается в 10 раз реже болезни Дауна, пороки развития тяжелее; такие младенцы погибают в основном на первом году жизни.

Ещё реже, с частотой 7:100 000, рождаются живые дети с трисомией по хромосоме 13 (синдром Патау). Очень редки также трисомии по аутосомам 8 и 9.

Изменение числа половых хромосом оказывают менее вредное влияние на организм, чем аномалии аутосом. Большинство аутосомных хромосомных мутаций летально, в связи с чем эмбрион погибает на ранних сроках беременности.

Не только изменение числа хромосом, но и аномалии их структуры (делеции) вызывают хромосомные заболевания.

Геномные мутации.

Геномные мутации – это полиплодия – у человека редкое явление. Описаны редкие триплоиды и тетраплоиды в основном среди спонтанно абортированных эмбрионов или плодов и среди мертворождений. Новорождённые с такими нарушениями живут несколько дней.

Факторы, вызывающие мутации наследственного аппарата.

Факторы вызывающие возникновение мутаций. Факторами, вызывающими (индуцирующими) мутации, могут быть самые разнообразные влияния внешней среды: температура, ультрафиолетовое излучение, радиация (как естественная, так и искусственная), действия различных химических соединений – мутагенов. Мутагенами называют агенты внешней среды, вызывающие те или иные изменения генотипа – мутацию, а сам процесс образования мутаций – мутагенезом.

К химическим мутагенам относятся самые разнообразные вещества (алкилирующие соединения, перекись водорода, альдегиды и кетоны, азотная кислота и её аналоги, различные антиметаболиты, соли тяжёлых металлов, красители, обладающие основными свойствами, вещества ароматического ряда), инсектициды (от лат. insecta – насекомые, cida – убийца), гербициды (то лат. herba – трава), наркотики, алкоголь, никотин, некоторые лекарственные вещества и многие другие.

Генетически активные факторы можно разделить на 3 категории: физические, химические и биологические.

Физические факторы. К их числу относятся различные виды ионизирующей радиации и ультрафиолетовое излучение.

Биологические факторы. Наряду с физическими и химическими мутагенами генетической активностью обладают также некоторые факторы биологической природы. Механизмы мутагенного эффекта этих факторов изучены наименее подробно. В конце 30-х годов С.М. Гершензоном начаты исследования мутагенеза у дрозофилы под действием экзогенной ДНК и вирусов. С тех пор установлен мутагенный эффект многих вирусных инфекций и для человека. Аберрации хромосом в соматических клетках вызывают вирусы оспы, кори, ветряной оспы, эпидемического паротита, гриппа, гепатита и др.

Методы лечения.

Первый метод – диетотерапия: исключение или добавление определённых веществ в рацион. Примером могут служить диеты: при галактоземии, при фенилкетонурии, при гликогенозах и т. д.

Второй метод – возмещение не синтезируемых в организме веществ, так называемая заместительная терапия. При сахарном диабете используют инсулин. Известны и другие примеры заместительной терапии: введение антигемофильного глобулина при гемофилии, гамма-глобулина при иммунодефицитных состояниях и др.

Третий метод – удаление токсических продуктов обмена из организма. Характерным примером может служить выведение меди при гепатолентикулярной дегенерации с помощью пеницилламина, сульфида калия и других препаратов.

Четвёртый метод – медиеометозное воздействие, основная задача которого оказать влияние на механизмы синтеза ферментов. Например, назначение барбитуратов при болезни Криглера – Найара способствует индукции синтеза фермента глюкоронил-трансферазы. Витамин В6 активизирует фермент цистатионинсинтетазу и обладает лечебным действием при гомоцистинурии.

Пятый метод – исключение из употребления лекарств, как, например, барбитуратов при порфирии, сульфаниламидов при глюкозо-6- фосфатдегидрогеназы.

Шестой метод – хирургическое лечение. Прежде всего это относится к новым методам пластической и восстановительной хирургии (врождённые пороки сердца и сосудов, расщепление губы и нёба, различные костные дефекты и деформации).

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ТИПУ МУТАЦИЙ.

Все хромосомные болезни классифицируются по типу мутаций их вызывающих. По этому принципу все хромосомные болезни можно разделить на две большие группы: болезни, вызванные изменением числа хромосом при сохранении их структуры (геномные мутации), и болезни, обусловленные изменениями структуры хромосом (хромосомные мутации). У человека все известные виды мутации изучены и описаны.

ЧИСЛЕННЫЕ НАРУШЕНИЯ: состоят в изменении плоидности хромосомного набора и в отклонении числа хромосом от диплоидного по каждой их паре в сторону уменьшения (такое нарушение называется моносомия) или в сторону увеличения (трисомия и другие формы полисомий). Хорошо изучены триплоидные и тетраплоидные организмы; частота их возникновений низкая. В основном это самоабортировавшие эмбрионы (выкидыши) и мёртворождённые. Если всё-таки и появляются новорождённые в с такими нарушениями, то живут они, как правило, не больше 10 дней.

Геномные мутации по отдельным хромосомам многочисленны, они составляют основную массу хромосомных болезней. Полные моносомии наблюдаются по X-хромосоме, приводя к развитию синдрома Шеревского — Тернера. Аутосомные моносомии среди живорождённых очень редки. Живорождённые – это организмы с существенной долей нормальных клеток: моносомия касается аутосом 21 и 22.

Полные трисомии изучены по значительно большему числу хромосом: 8, 9, 13, 14, 18 ,21, 22 и Х-хромосом. Число Х-хромосом у индивида может доходить до 5 и при этом сохраняется его жизнеспособность, в основном непродолжительная.

Изменения количества индивидуальных хромосом вызывают нарушения их распределения по дочерним клеткам во время первого и второго мейотического деления в гаметогенезе или в первых дроблениях оплодотворённой яйцеклетки.

Причинами такого нарушения могут быть: 1. Нарушение расхождения во время анафазы ре-дуплицируемой хромосомы, в результате чего удвоенная хромосома попадает лишь в одну дочернюю клетку. 2. Нарушение конъюгации гомологичных хромосом, что также может нарушить правильность расхождения гомологов по дочерним клеткам. 3. Отставание хромосом в анафазе при их расхождении в дочерней клетке, что может привести к утрате хромосомы.

Если одно из выше изложенных нарушений происходит в двух или более последовательных делениях, возникают тетросомии и другие виды полисомии.

СТРУКТУРНЫЕ НАРУШЕНИЯ. Какого бы вида они ни были, вызывают части материала по данной хромосоме ( частичная моносомия), либо его избытка (частичная трисомия). К частичной моносомии могут привести простые делеции всего плеча, интерстициальные и концевые (терминальные). В случае концевых делеций обоих плеч Х-хромосома может стать кольцевой. Такие события могут произойти на любом этапе гаметогенеза, в том числе и после завершения половой клеткой обоих мейотических делений. Также к частичной моносомии могут привести имеющиеся в организме родителя сбалансированные перестройки типоинверсий, реципрокных и робертсоновских транслокаций. Это является результатом формирования несбалансированной гаметы. Частичные трисомии также возникают неодинаково. Это могут быть возникшие заново дубликации того или иного сегмента. Но чаще всего они являются унаследованными от нормальных фенотипических родителей, которые являются носителями сбалансированных транслокаций или инверсий в результате попадания в гамету хромосомы несбалансированной в сторону избытка материала. Порознь частичные моносомии или трисомии встречаются реже, чем в комбинации, когда пациент одновременно имеет частичную моносомию по одной хромосоме и частичную трисомию по другой.

Основную группу составляют изменения содержания в хромосоме структурного гетерохроматина. Это явление лежит в основе нормального полиморфизма, когда вариации в содержании гетерохроматина не ведут за собой неблагоприятных изменений фенотипа. Однако в ряде случаев дисбаланс по гетерохроматиновым районам приводит к разрушению умственного развития.

ФАКТОРЫ,ВЫЗЫВАЮЩИЕ ГЕНОМНЫЕ И ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ.

В семьях, имевших ребёнка хромосомной болезнью при кариотипически нормальных родителях, повторный риск рождения ребёнка с хромосомной патологией хоть и незначителен, но повышен. Известно много подобных случаев, но основные причины остаются до сих пор неясными. Поскольку из экспериментальной цитогенетики известно, что стадии мейоза, включая расхождения хромосом, находятся под генетическим контролем, можно предполагать, что предрасположение к повторному возникновению гамет с численным дисбалансом хромосомного набора также является генетическим.

ПРИМЕРЫ ПОЛИСОМНЫХ БОЛЕЗНЕЙ.

ПОЛИСОМИИ ПО ПОЛОВЫМ ХРОМОСОМАМ.

Полисомии по половым хромосомам очень разнообразны. Они отличаются числом лишних хромосом, их типом и перекомбинациями. Частота Х и Y- полисомий в популяции, если её определять на основании хромосомного исследования, составляет 2:1000. Подавляющая часть Х и Y-полисомий приходится на трисомии: ХХХ, ХХY, ХYY.

Х-полисомии при отсутствии Y-хромосомы.

При хромосомном обследовании группы новорождённых девочек частота наиболее распространённого варианта X-полисомий – Х-трисомий составляет 1,3:1000.

Заподозрить у больных Х-трисомию по фенотипу невозможно. У больных с кариотипом 47ХХХ нормальное умственное и без отклонений. Однако риск хромосомных нарушений у детей таких больных повышен. Соматические аномалии обнаруживаются при тчательном обследовании почти у всех таких больных, но они выражены слабо, касаются отдельных органов и не служат поводом для обращения к врачу-специалисту. Интеллектуальное развитие нормальное, но в пределах нижней границы нормы. Больные намного чаще страдают шизофринией. С увеличением числа лишних Х- хромосом в хромосомном наборе частота и степень отклонений от нормы нарастают, однако даже больные с тетросомией и пентосомией могут быть уже умственно неполноцеными, иметь черепно-лицевые дисморфии, аномалии зубов, скелета, различные отклонения в системах организма.

Синдром Клайнфельтера. Страдают только женщины. Синдром характеризуется мужской конституцией, но часто имеющей явные или скрытые признаки гепоандризма (скудный волосяной покров, слабо развитая мускулатура, евнуховидные пропорции). Встречается односторонняя или двусторонняя гинекомастия. Половые органы отрафированы, наблюдается бесплодие.

Х-моносомии. Моносомии по всей Х-хромосоме или какой-то её составной части, которая лежит в основе полового недоразвития у женщин. Суммарная частота Х-моносомии составляет 0,7:1000 новорождённых девочек.

Основной клинико-цитогенетической формой Х-моносомии является синдром Шерешевского-Тернера.

Синдром Шерешевского-Тернера. Постановка диагноза этого синдрома возможна лишь в том случае, если у больной имеется три группы отклонений: 1. недоразвитие половых признаков; 2. врождённые соматические пороки развития; 3. низкий рост.

В классическом виде синдром развивается при полной Х-моносомии, когда все клетки или их большинство имеют хромосомный набор 45Х. Приполной Х- моносомии клинические проявления синдрома многочисленны и характерны. Со стороны половой системы часто встречаются следующие отклонения: гипоплазия матки и фаллопиевых труб, первичная аменорея, отсутствие оволосения лобка и подмышечных впадин, недоразвитие грудных желез, бесплодие.

Многочисленные отклонения наблюдаются и со стороны соматического статуса: нарушение скелета, черепно-лицевые дисморфии, девиация коленных суставов, укорочение костей, бочкообразная грудная клетка, характерен избыток кожи на шее, низкая линия волос, многочисленны кожные складки, лимфатический отек стоп, голеней, кистей рук и предплечий.

В подростковом возрасте характерны: отставания в росте, слабое развитие вторичных половых признаков, аменорея, костные аномалии.

Интеллект больных не отличается от нормального.

ПОЛНЫЕ ТРИСОМИИ АУТОСОМ.

Трисомия 8. Хромосома 8 относится к числу тех немногих аутосом, трисомное состояние которых наблюдается у живорождённых младенцев. Количество новорождённых составляет 1:50000.Имеет место значительный полиморфизм клинической картины. Отмечается сравнительно неглубокая умственная отсталость, физическое недоразвитие, пороки умственного развития встречаются с частотой от 80% и более физические пороки до 20% (в основном лицевые дисморфии). При выраженном полиморфизме клинической картины более типичными проявлениями являются: удлинённость конечностей, скелетные аномалии, аплазия мышц конечностей, нарушение речи. Такие больные относительно жизнеспособны. В половозрелом возрасте могут иметь потомство.

Трисомия 9. Частота обнаружения трисомии 9 среди спонтанных абортов равна 1:1000 беременностей. Практически все зачатия кончаются внутриутробной гибелью носителя лишней хромосомы 9. Для больных характерно: выраженное физическое внутриутробное недоразвитие, ряд черепно- лицевых пороков (расщелина нёба, микрофтальмия), аномалия костей и суставов, порок сердца, пороки крупных сосудов, патология почек, выделительной системы, половых органов. Зафиксировано всего 5 живорождений. Продолжительность жизни не превышает трёх месяцев и двух недель.

Трисомия 21 (болезнь Дауна). Синдром Дауна характеризуется уменьшенным размером черепа, плоским затылком, косым расположением глаз, отсталостью в росте, несоответствием размеров туловища с размером конечностей, недоразвитием половых признаков, не проявлением вторичных половых признаков, значительной задержкой умственного развития. Синдромом Дауна поражаются оба пола в одинаковой степени, на 800 новорождённых приходится 1 с болезнью Дауна. Возникновение заболевания приходится на 8-10 неделю внутриутробного заболевания. При исследовании детей с синдромом Дауна обнаружили в клетках 47 хромосом. Наличие клеток с 47 хромосомами было установлено у всех 20 обследованных детей, независимо от половых различий. Лишняя хромосома, вызывающая болезнь Дауна, появляется вследствие нерасхождения соответствующей пары хромосом в мейозе.

В некоторых случаях при рождении детей с болезнью Дауна у матерей найдено 46 хромосом вместо 47 типичных для этого заболевания. Одна из аутосом в этих случаях оказывается изменённой (удлинённой). Наблюдения за близнецами подтверждают сугубо наследственный характер этого заболевания. Изучено более 120 случаев этого деффекта у новорождённых близнецов. Конкордатность однояйцевых близнецов составляет около 88,89%, а двуяйцевых – 6,67%, что достоверно доказывает большую роль наследственности в этой болезни.

В 1960 году наблюдались 3 случая болезни Дауна у близнецов –

2 случая у двуяйцевых в возрасте от трёх лет и 1 – у однояйцевых в возрасте одного года.

ГЕННЫЕ БОЛЕЗНИ.

ТИПЫ НАСЛЕДОВАНИЯ ГЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ.

Диагностика каждого наследственного заболевания всегда начинается с клинического анализа, далее проводится генеалогический анализ и за тем устанавливается тип наследования как заключительный этап клинико- генетического обследования больного и ого семьи. В зависимости от того, где локализован патологический ген – в аутосоме или половой хромосоме – и каковы его взаимоотношения с нормальным аллелям, то есть, является ли мутация доминантной (нормальный ген подавляется патологическим) или рецессивной (патологический ген подавляется нормальным), различают следующие основные типы наследования: аутосомно-доминантный, аутосомно- рецессивный и сцепленный с полом (Х-сцепленное наследование). Тип наследования устанавливается путём анализа родословной. При составлении последней учитывают распространение в семье изучаемого заболевания и родственные отношения между носителями патологических генов. Построение и анализ родословной составляют предмет клинико-генеалогического исследования.

Наследственные болезни — это… Что такое Наследственные болезни?

Наследственное заболевание — заболевания, возникновение и развитие которых связано с дефектами в программном аппарате клеток, передаваемыми по наследству через гаметы. Термин употребляется в отношении полиэтиологических заболеваний, в отличие от более узкой группы — Генные болезни.

Причина заболеваний

В основе наследственных заболеваний лежат нарушения (мутации) наследственной информации — хромосомные, генные и митохондриальные. Отсюда — классификация наследственных заболеваний:

Качественно-количественная классификация

Изменение числа хромосом

Хромосомные болезни

Выявляются грубые цитогенетических дефекты

Увеличение числа

Уменьшение числа

Качественное изменение ДНК

Ядерной

Генные болезни

Изменяется структура хромосом

Митохондриальной ДНК

Патологические нарушения клеточного энергетического обмена могут проявляться в виде дефектов различных звеньев в цикле Кребса, в дыхательной цепи, процессах бета-окисления и т. д.

Дифференциация наследственных заболеваний

Среди наследственных болезней, развивающихся в результате мутаций, традиционно выделяют три подгруппы: моногенные наследственные заболевания, полигенные наследственные болезни и хромосомные аберрации.

От наследственных заболеваний следует отличать врождённые заболевания, которые обусловлены внутриутробными повреждениями, вызванными, например, инфекцией (сифилис или токсоплазмоз) или воздействием иных повреждающих факторов на плод во время беременности.

Многие генетически обусловленные заболевания проявляются не сразу после рождения, а спустя некоторое, порой весьма долгое, время. Так, при хорее Гентингтона дефектный ген обычно проявляет себя только на третьем-четвёртом десятилетии жизни, проявление признаков спинальной мускульной атрофии (СМА) наблюдается в возрасте от 6 месяцев до 4—50 лет (в зависимости от формы заболевания).

Наследственные болезни и врождённые заболевания представляют собой два частично перекрывающихся множества.

Моногенные наследственные заболевания

Моногенные болезни наследуются в соответствии с законами классической генетики Менделя. Соответственно этому, для них генеалогическое исследование позволяет выявить один из трёх типов наследования: аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный и сцепленное с полом наследование.

Это наиболее широкая группа наследственных заболеваний. В настоящее время описано более 4000 вариантов моногенных наследственных болезней, подавляющее большинство которых встречается довольно редко (например, частота серповидноклеточной анемии — 1/6000).

Широкий круг моногенных болезней образуют наследственные нарушения обмена веществ, возникновение которых связано с мутацией генов, контролирующий синтез ферментов и обусловливающих их дефицит или дефект строения — ферментопатии.

Митохондриальные заболевания

Кроме того, имеется ряд моногенных болезней, связанных с дефектами митохондриальных генов, передаваемых преимущественно яйцеклеткой.

Полигенные наследственные болезни

Полигенные болезни наследуются сложно. Для них вопрос о наследовании не может быть решён на основании законов Менделя. Ранее такие наследственные заболевания характеризовались как болезни с наследственной предрасположенностью. Однако сейчас о них идёт речь как о мультифакториальных заболеваниях с аддитивно-полигенным наследованием с пороговым эффектом.

К этим заболеваниям относятся такие болезни как рак, сахарный диабет, шизофрения, эпилепсия, ишемическая болезнь сердца, гипертензия и многие другие.

Хромосомные аберрации

Хромосомные болезни обусловлены грубым нарушением наследственного аппарата — изменением числа и структуры хромосом. Типичная причина, в частности, — алкогольная интоксикация родителей при зачатии («пьяные дети»).

Сюда относятся синдромы Дауна, Клайнфельтера, Шерешевского — Тернера, Эдвардса, «кошачьего крика» и другие. (См. также Радиационная генетика)

Диагностика

Диагностика производится цитогенетическими, молекулярно-цитогенетическими и молекулярно-генетическими, а также на основании фенотипических признаков (синдромологический подход).

Естественный отбор и наследственные заболевания

В последнее время складывается мнение, что относительно высокая частота наследственных заболеваний в популяции обусловлена определёнными преимуществами «мутантов» по отношению к факторам естественного отбора, сцепленными с наследственной болезнью, или с «предрасположенностью к болезни». Так, наследование и сохранение серповидноклеточной анемии у жителей некоторых районов Африки оказалось связано с устойчивостью носителей рецессивного аллеля к малярии, распространённого заболевания этих регионов.

Статистика

Статистика заболеваний, вызванных генетическими нарушениями

Белоруссия

Общепопуляционная частота врожденных и наследственных нарушений.

Примерно 5-6 детей из 100 рождаются с какими-нибудь генетически обусловленными заболеваниями. В большинстве — это заболевания с генетическими предрасположенностями. Это могут быть пороки развития, нарушения в интеллектуальном развитии ребенка. В эти 5-6 процентов входят наследственные заболевания, возникшие впервые или унаследованные от одного из родителей. ^[1]

Примечания

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

§49. Наследственные болезни человека

 

1. Какие типы наследственных заболеваний человека выделяют?

В настоящее время известно более 5500 наследственных болезней человека. Среди них выделяют генные и хромосомные болезни, а также заболевания с наследственной предрасположенностью.

 

2. Какие генные болезни вы можете назвать? Каковы их причины?

К генным заболеваниям относятся многочисленные нарушения обмена веществ (углеводов, липидов, аминокислот, металлов и др.), а также наследственная глухота, атрофия зрительного нерва, шестипалость, короткопалость и многие другие патологические признаки.

Большинство генных болезней связано с мутациями в определённых генах, что ведет к изменению структуры и функций соответствующих белков и проявляется фенотипически. Например, фенилкетонурия обусловлена дефектом гена, кодирующего фермент, превращающий аминокислоту фенилаланин в другую аминокислоту – тирозин. Причиной гемофилии является снижение или нарушение синтеза одного из факторов свёртывания крови.

 

3. Назовите и охарактеризуйте известные вам хромосомные болезни человека. Каковы их причины?

Хромосомные болезни обусловлены хромосомными и геномными мутациями, т.е. связаны с изменением структуры или количества хромосом. В большинстве случаев причиной геномных мутаций является нарушение расхождения хромосом в мейозе (при образовании гамет).

● Синдром Шерешевского-Тернера развивается у девочек с хромосомным набором 44А + Х0 (отсутствует вторая Х-хромосома). Частота встречаемости 1 : 3000 новорожденных девочек. Для больных характерен низкий рост (в среднем 140 см), короткая шея с глубокими кожными складками от затылка к плечам, укорочение 4 и 5-го пальцев рук, отсутствие или слабое развитие вторичных половых признаков, бесплодие. В 50% случаев наблюдается умственная отсталость или склонность к психозам.

● Синдром полисомии по Х-хромосоме у женщин может быть обусловлен трисомией (44А + ХХХ), тетрасомией (44А + ХХХХ) или пентасомией (44А + ХХХХХ). Трисомия встречается с частотой 1 : 1000 новорожденных девочек. Проявления достаточно разнообразны: отмечается незначительное снижение интеллекта, возможно развитие психозов и шизофрении, нарушение функций яичников. При тетрасомии и пентасомии повышается вероятность умственной отсталости, отмечается недоразвитие первичных и вторичных половых признаков.

● Синдром Кляйнфельтера наблюдается с частотой 1 : 500 новорожденных мальчиков. Больные имеют лишнюю Х-хромосому (44А + ХХY). Заболевание проявляется в период полового созревания и выражается в недоразвитии половых органов и вторичных половых признаков. Для мужчин с данным синдромом характерен высокий рост, женский тип телосложения (узкие плечи, широкий таз), увеличенные молочные железы, слабый рост волос на лице. У больных нарушен процесс сперматогенеза и в большинстве случаев они бесплодны. Отставание интеллектуального развития наблюдается в 5% случаев.

● Синдром Дауна обусловлен трисомией по 21-й хромосоме. Частота заболевания в среднем составляет 1 : 700 новорожденных. Больные характеризуются низким ростом, круглым уплощённым лицом, монголоидным разрезом глаз с эпикантусом (нависающей складкой над верхним веком), маленькими деформированными ушами, выступающей челюстью, маленьким носом с широкой плоской переносицей, нарушениями умственного развития. Болезнь сопровождается снижением иммунитета, нарушением работы эндокринных желез. Около половины больных имеют пороки развития сердечно-сосудистой системы.

 

4. Какие факторы могут способствовать развитию заболеваний с наследственной предрасположенностью?

Развитию заболеваний с наследственной предрасположенностью могут способствовать такие факторы как недостаточная двигательная активность, неправильное питание, курение, употребление алкоголя или наркотических веществ, стрессы, загрязнение окружающей среды и многие другие.

 

5. Каковы основные задачи медико-генетического консультирования?

Главная цель медико-генетического консультирования – предупреждение рождения детей с наследственными заболеваниями. Основными задачами медико-генетического консультирования являются: определение степени риска рождения ребёнка с наследственной патологией в обследуемых семьях, ранняя диагностика наследственных болезней, консультирование семей и больных людей по методам диагностики и лечения, пропаганда медико-генетических знаний среди населения.

 

6. Для людей с какими наследственными заболеваниями возможно применение гормонального лечения? Диетотерапии?

Гормональное лечение может применяться для больных инсулинозависимыми формами сахарного диабета, людей с числовыми аномалиями половых хромосом и др.

Диетотерапия показана, например, при фенилкетонурии, сахарном диабете.

 

7. Рождение детей с какими хромосомными болезнями возможно, если у отца мейоз протекает нормально, а у матери половые хромосомы не расходятся (обе перемещаются к одному полюсу клетки)? Либо если у матери мейоз протекает нормально, а у отца наблюдается нерасхождение половых хромосом?

● Рассмотрим первый случай (у отца мейоз протекает нормально, а у матери наблюдается нерасхождение половых хромосом):

● Рассмотрим второй случай (у матери мейоз протекает нормально, а у отца наблюдается нерасхождение половых хромосом):

Ответ:

Если у отца мейоз протекает нормально, а у матери половые хромосомы не расходятся, возможно рождение дочери с синдромом полисомии по Х-хромосоме (а именно – трисомии), дочери с синдромом Шерешевского-Тернера и сына с синдромом Кляйнфельтера. Также возможна гибель плода (с набором 44A + Y0) на третьем месяце эмбрионального развития по причине отсутствия X-хромосомы.

Если у матери мейоз протекает нормально, а у отца наблюдается нерасхождение половых хромосом, возможно рождение сына с синдромом Кляйнфельтера и дочери с синдромом Шерешевского-Тернера.

 

8*. Если детей, гомозиготных по гену фенилкетонурии, с первых дней жизни растят на диете с низким содержанием фенилаланина, болезнь не развивается. От браков таких людей со здоровыми гомозиготными супругами обычно рождаются здоровые гетерозиготные дети. Однако известно немало случаев, когда у женщин, выросших на диете и вышедших замуж за здоровых гомозиготных мужчин, все дети были умственно отсталыми. Чем это можно объяснить?

Нервная система взрослого человека устойчива к токсичным продуктам обмена фенилаланина, поэтому взрослые обычно не придерживаются диеты с низким содержанием этой аминокислоты. Если беременная женщина не соблюдает диету, продукты обмена фенилаланина проникают через плаценту и нарушают развитие нервной системы плода. Поэтому необходимо с самого начала беременности соблюдать диету.

* Задания, отмеченные звёздочкой, предполагают выдвижение учащимися различных гипотез. Поэтому при выставлении отметки учителю следует ориентироваться не только на ответ, приведённый здесь, а принимать во внимание каждую гипотезу, оценивая биологическое мышление учащихся, логику их рассуждений, оригинальность идей и т. д. После этого целесообразно ознакомить учащихся с приведённым ответом.

Дашков М.Л.

Сайт: dashkov.by

Вернуться к оглавлению

 

< Предыдущая		Следующая >

Как наследуются генетические заболевания?

Как наследуются генетические заболевания?

Шаблоны наследования

Клетки организма не работают должным образом, когда белок изменен или произведен в недостаточном количестве (или иногда полностью отсутствует). Некоторые нервно-мышечные заболевания могут быть вызваны спонтанной мутацией, которая не обнаруживается в генах ни одного из родителей — дефект, который может быть передан следующему поколению.

Гены подобны чертежам; они содержат закодированные сообщения, которые определяют характеристики или черты человека.Они расположены вдоль 23 стержневидных пар хромосом, при этом половина каждой пары наследуется от каждого родителя. Каждая половина пары хромосом похожа на другую, за исключением одной пары, которая определяет пол человека. Наследование может происходить тремя способами:

• Аутосомно-доминантное наследование происходит, когда ребенок получает нормальный ген от одного родителя и дефектный ген от другого родителя. Аутосомно означает, что генетическая мутация может произойти в любой из 22 неполовых хромосом в каждой из клеток организма.Доминирующий означает, что только один родитель должен передать аномальный ген, чтобы вызвать заболевание. В семьях, где один из родителей несет дефектный ген, у каждого ребенка есть 50-процентная вероятность унаследовать этот ген и, следовательно, заболевание. Мужчины и женщины одинаково подвержены риску, и тяжесть заболевания может отличаться от человека к человеку.
• Аутосомно-рецессивное наследование означает, что оба родителя должны нести и передавать дефектный ген. У каждого из родителей есть один дефектный ген, но это заболевание не поражено.Дети в этих семьях имеют 25-процентный шанс унаследовать обе копии дефектного гена и 50-процентный шанс унаследовать один ген и, следовательно, стать носителем, способным передать дефект своим детям. Этот образец наследования может затронуть детей любого пола.
• Х-сцепленное (или сцепленное с полом) рецессивное наследование происходит, когда мать несет пораженный ген на одной из двух своих Х-хромосом и передает его своему сыну (мужчины всегда наследуют Х-хромосому от своей матери и Y-хромосому от их отец, а дочери наследуют Х-хромосому от каждого родителя).Сыновья матери-носительницы имеют 50-процентный шанс унаследовать заболевание. У дочерей также есть 50-процентная вероятность наследования дефектного гена, но обычно это не затрагивает, поскольку здоровая Х-хромосома, полученная от отца, может компенсировать дефектную хромосому, полученную от их матери. Больные отцы не могут передать Х-сцепленное заболевание своим сыновьям, но их дочери будут носителями этого заболевания. Самки-носители иногда могут проявлять более легкие симптомы MD.

Кредит содержания: Национальный институт неврологических расстройств и инсульта (NINDS)

Генетические условия

Что такое генетическое заболевание?

Генетическое заболевание возникает, когда вы наследуете измененный (измененный) ген от своих родителей, что увеличивает риск развития этого конкретного заболевания.Однако не все генетические состояния передаются от ваших родителей, некоторые изменения генов происходят случайным образом до вашего рождения.

Многие заболевания передаются по наследству. Генетические состояния часто называют наследственными, потому что они могут передаваться от родителей к детям.

Примеры генетических состояний включают:

• некоторые виды рака
• муковисцидоз
• высокий холестерин
• гемофилия
• Мышечная дистрофия
• врожденных дефектов (например, расщелина позвоночника или заячья губа).

Узнайте больше о том, как история болезни вашей семьи может повысить риск заболевания некоторыми заболеваниями.

Что такое гены?

Ваши гены содержат информацию, которую ваше тело использует для управления вашим ростом, развитием и функциями. Они определяют большинство ваших физических характеристик, в том числе:

• мужчина вы или женщина
• группа крови
• цвет глаз
• высота.

Многие состояния здоровья и болезни также передаются в наших генах.

Ваши гены содержатся в нескольких пакетах, называемых хромосомами. У вас 23 пары хромосом, всего 46. Изменения в ваших хромосомах, например наличие более 46 хромосом, также могут вызывать генетические заболевания, такие как синдром Дауна.

Как ваши гены влияют на ваше здоровье

Почти все известные состояния имеют генетическую основу. Например:

• Около 5% случаев рака передаются через семьи
• Раннее начало состояний, таких как болезнь Альцгеймера, рак и остеопороз, часто связано с семейным анамнезом этого состояния.

Окружающая среда также взаимодействует с вашими генами, повышая риск таких состояний, как диабет, астма и аутоиммунные заболевания.

Социальные изменения, например, женщины, рождающие детей в более позднем возрасте, также связаны с:

• рост числа беременностей с риском генетических заболеваний и врожденных дефектов
• возросла потребность в проверках на беременность и диагностических тестах.

Насколько распространены генетические заболевания?

Примерно 6 из 10 человек будут затронуты заболеванием, имеющим определенную генетическую основу.Генетические состояния могут варьироваться от легких до очень тяжелых.

Генетические заболевания и врожденные дефекты встречаются у 3-5 процентов детей, рожденных в Западной Австралии.

Тестирование на генетические условия

Генетические тесты можно использовать для:

• подтвердить или исключить подозрение на генетическое заболевание
• оценить ваши шансы на развитие или передачу генетического заболевания.

Узнайте больше о различных типах генетических тестов.

Роль генетики

В целом генетика играет роль в развитии болезни по трем основным направлениям:

• Во-первых, это могут быть изменения или изменения в ДНК определенных генов — они известны как менделевские или единичные генные расстройства.
• Во-вторых, могут быть проблемы с количеством или структурой хромосом, которые наследуются от каждого родителя — это хромосомные нарушения.
• И в-третьих, наши гены взаимодействуют с различными факторами окружающей среды и образа жизни, вызывая болезнь — это многофакторные или сложные расстройства.

Посетите Домашний справочник по генетике (внешний сайт) для получения дополнительной информации.

Куда обратиться за помощью

• Поговорите со своим врачом.
• За дополнительной информацией обращайтесь в генетическую службу штата Вашингтон по телефону 9340 1525.

Запомнить

• Многие заболевания передаются по наследству.
• Ваши гены содержат информацию, которую ваше тело использует для управления вашим ростом, развитием и функциями.
• Генетическое заболевание может передаваться через вашу семью, увеличивая риск того, что у членов семьи разовьется заболевание.

---

Благодарности
Office of Population Health Genomics

---

Эта публикация предназначена только для образовательных и информационных целей. Это не замена профессиональной медицинской помощи. Информация о терапии, услуге, продукте или лечении не подразумевает одобрения и не предназначена для замены рекомендаций вашего лечащего врача.Читатели должны иметь в виду, что со временем актуальность и полнота информации могут измениться. Все пользователи должны проконсультироваться с квалифицированным медицинским работником для постановки диагноза и ответов на свои медицинские вопросы.

Генетическое заболевание человека | Британника

Полная статья

Генетическое заболевание человека , любое заболевание и расстройство, вызванное мутациями в одном или нескольких генах.

С ростом возможностей борьбы с инфекционными заболеваниями и болезнями питания в развитых странах пришло осознание того, что генетические заболевания являются основной причиной инвалидности, смерти и человеческих трагедий.Действительно, редко бывает семья, полностью свободная от какого-либо известного генетического заболевания. Выявлены многие тысячи различных генетических заболеваний с определенными клиническими симптомами. Из 3–6 процентов новорожденных с выявленным врожденным дефектом по крайней мере половина имеет преимущественно генетический вклад. Кроме того, генетические дефекты являются основной известной причиной потери беременности в развитых странах, и почти половина всех самопроизвольных абортов (выкидышей) происходит из-за хромосомных аномалий плода.Около 30 процентов всей послеродовой детской смертности в развитых странах вызвано генетическими заболеваниями; 30 процентов случаев госпитализации детей и 10 процентов взрослых могут быть обусловлены преимущественно генетической причиной. Наконец, по оценкам медицинских исследователей, генетические дефекты, даже незначительные, присутствуют как минимум у 10 процентов всех взрослых. Так что это не редкость.

Британская викторина

44 вопроса из самых популярных викторин «Британника» о здоровье и медицине

Что вы знаете об анатомии человека? Как насчет медицинских условий? Мозг? Вам нужно будет много знать, чтобы ответить на 44 самых сложных вопроса из самых популярных викторин Britannica о здоровье и медицине.

Врожденный дефект — это любое биохимическое, функциональное или структурное отклонение, которое возникает до или вскоре после рождения. Следует подчеркнуть, что не все врожденные дефекты имеют одинаковую основу, и даже очевидно, что идентичные дефекты у разных людей могут отражать разные основные причины. Хотя генетические и биохимические основы большинства выявленных дефектов все еще не определены, очевидно, что многие из этих нарушений являются результатом сочетания генетических факторов и факторов окружающей среды.

В этой статье рассматриваются основные категории генетических заболеваний, уделяя особое внимание типам генетических мутаций, которые вызывают их, рискам, связанным с воздействием определенных факторов окружающей среды, и способам управления генетическими заболеваниями посредством консультирования, диагностики и лечения. Для полного объяснения менделевской и неменделевской генетики, генетических мутаций и регуляции, а также других принципов, лежащих в основе генетических заболеваний, см. статью «Наследственность». Генетика развития опухоли, кратко описанная в этой статье, подробно рассматривается в статье «Рак».

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Классы генетических заболеваний

Большинство генетических дефектов человека можно разделить на следующие категории: хромосомные, менделевские, связанные с одним геном, неменделирующие или многофакторные причины. Каждая из этих категорий кратко обсуждается ниже.

Примерно у 1 из 150 живых новорожденных обнаруживаются хромосомные аномалии. Однако даже такая высокая частота представляет собой лишь небольшую часть хромосомных мутаций, поскольку подавляющее большинство из них являются летальными и приводят к внутриутробной смерти или мертворождению.Действительно, по оценкам, 50 процентов всех выкидышей в первом триместре и 20 процентов всех выкидышей во втором триместре связаны с хромосомными аномалиями плода.

Хромосомные расстройства можно разделить на три основные категории: (1) те, которые связаны с числовыми аномалиями аутосом, (2) те, которые связаны со структурными аномалиями аутосом, и (3) те, которые связаны с половыми хромосомами. Аутосомы — это 22 набора хромосом, обнаруженные во всех нормальных клетках человека. Они упоминаются численно (например,g., хромосома 1, хромосома 2) в соответствии с традиционным порядком сортировки на основе размера, формы и других свойств. Половые хромосомы составляют 23-ю пару хромосом во всех нормальных человеческих клетках и бывают двух форм, называемых X и Y. У людей и многих других животных именно строение половых хромосом определяет пол человека, так что XX приводит к женщине, а XY — к мужчине.

Числовые аномалии

Численные аномалии, затрагивающие либо аутосомы, либо половые хромосомы, как правило, являются результатом мейотического нерасхождения, то есть неравного деления хромосом между дочерними клетками, которое может происходить во время формирования материнской или отцовской гаметы.Нерасхождение мейоза приводит к яйцеклеткам или сперматозоидам с дополнительными или отсутствующими хромосомами. Хотя биохимическая основа числовых хромосомных аномалий остается неизвестной, возраст матери явно оказывает влияние, так что у пожилых женщин значительно повышается риск зачатия и рождения ребенка с хромосомными аномалиями. Риск увеличивается с возрастом почти экспоненциально, особенно после 35 лет, так что беременная женщина в возрасте 45 лет и старше имеет от 1 из 20 до 1 из 50 шансов, что у ее ребенка будет трисомия 21 (синдром Дауна), в то время как риск составляет только 1 из 400 для 35-летней женщины и менее 1 из 1000 для женщин в возрасте до 30 лет.Нет четкого влияния возраста отца на численные хромосомные аномалии.

Хотя синдром Дауна, вероятно, самый известный и наиболее часто наблюдаемый из аутосомных трисомий, обнаруживаемый примерно у 1 из 800 живорождений, в популяции также встречаются трисомия 13 и трисомия 18, хотя и значительно реже ( 1 из 10 000 живорождений и 1 из 6 000 живорождений соответственно). Подавляющее большинство концепций, связанных с трисомией любой из этих трех аутосом, тем не менее, потеряны из-за выкидыша, как и все концепции, связанные с трисомией любого из других аутосом.Точно так же моносомия для любой из аутосом является смертельной внутриутробно и поэтому не наблюдается в популяции. Поскольку числовые хромосомные аномалии обычно возникают в результате независимых мейотических событий, родители, у которых была одна беременность с числовой хромосомной аномалией, как правило, не подвергаются значительно большему риску, чем обычная популяция, повторить этот опыт. Тем не менее, для этих пар обычно указывается небольшой повышенный риск возникновения необычных ситуаций, таких как хромосомные транслокации или гонадный мозаицизм, описанные ниже.

Структурные аномалии

Структурные аномалии аутосом даже более распространены в популяции, чем числовые аномалии, и включают транслокации больших участков хромосом, а также более мелкие делеции, вставки или перестройки. Действительно, около 5% всех случаев синдрома Дауна являются результатом не классической трисомии 21, а наличия избыточного материала хромосомы 21, прикрепленного к концу другой хромосомы в результате события транслокации.Сбалансированные структурные хромосомные аномалии могут быть совместимы с нормальным фенотипом, хотя несбалансированные структурные аномалии хромосом могут быть столь же разрушительными, как и числовые аномалии. Более того, поскольку многие структурные дефекты унаследованы от родителя, который является сбалансированным носителем, пары, у которых одна беременность со структурной хромосомной аномалией, как правило, значительно выше, чем у населения в целом, для повторения этого опыта. Ясно, что вероятность рецидива будет зависеть от того, встречается ли сбалансированная форма структурного дефекта у одного из родителей.

Даже небольшое удаление или добавление аутосомного материала — слишком маленького, чтобы его можно было увидеть обычными методами кариотипирования — может вызвать серьезные пороки развития и умственную отсталость. Одним из примеров является синдром cri du chat (по-французски: «крик кошки»), который связан с потерей небольшого сегмента короткого плеча хромосомы 5. Новорожденные с этим заболеванием издают подобное «мяукающее» крик. кота. Умственная отсталость обычно тяжелая.

Генетические заболевания | Бостонская детская больница

Что такое генетические нарушения?

Генетические расстройства — это категория заболеваний, которая включает определенные типы врожденных дефектов, хронические заболевания, проблемы развития и сенсорные нарушения, которые передаются по наследству от одного или обоих родителей.

Врожденные дефекты

Хронические болезни

Проблемы развития

Сенсорный дефицит

Некоторые симптомы могут быть такими же, как и при состояниях, не передающихся по наследству. Особенности могут появиться при рождении (врожденный порок сердца, расщелина губы или неба) или в детстве (задержка в развитии или проблемы с обучением). Диагностика может включать физический осмотр или целевое генетическое тестирование.

Каковы физические признаки генетических нарушений?

Следующий список включает признаки, которые могут указывать на то, что у вашего ребенка генетическое заболевание.Однако некоторые из этих характеристик обычно встречаются у людей без расстройств. Посоветуйтесь со своим врачом, есть ли у вашего ребенка хотя бы две из следующих функций:

• аномалии уха
• глаза необычной формы
• глаза разного цвета
• черты лица, которые необычны или отличаются от черт лица других членов семьи
• ломкие или редкие волосы
• чрезмерное оволосение на теле
• белые пряди волос
• большой или маленький язык
• зубья неправильной формы
• Отсутствующие или лишние зубы
• свободные или жесткие соединения
• необычно высокий или низкий рост
• перепончатые пальцы рук или ног
• лишняя кожа
• необычные родинки
• Повышенное или пониженное потоотделение
• Необычный запах тела

Что такое генетическое консультирование и как узнать, нужно ли оно мне?

Генетическое консультирование может сказать вам, есть ли у вас риск развития генетического заболевания или у ребенка есть генетическое заболевание.Генетическое консультирование также может помочь вам понять информацию и поместить ее в контекст для вашего ребенка. Его может проводить генетик, врач со специальной подготовкой или генетический консультант, который объяснит причину расстройства, доступность тестирования, прогноз, медицинское сопровождение и лечение. Сеансы генетического консультирования обычно длятся час или дольше, в зависимости от сложности случая вашего ребенка. Есть много причин для обращения за генетической консультацией, в том числе следующие:

1.семейный анамнез или предыдущий ребенок с:

• хромосомные аномалии (например, синдром Дауна)
• заячья губа / нёбо
• Пороки сердца
• умственная отсталость
• Дефекты нервной трубки
• низкий рост
• дефекты одного гена (например, муковисцидоз или фенилкетонурия)
• Нарушения слуха или зрения
• Нарушения обучаемости
• психические расстройства
• рака
• потери при многоплодной беременности (выкидыши, мертворождения или младенческая смерть)

2.родитель с аутосомно-доминантным заболеванием или любым заболеванием, наблюдаемым в нескольких поколениях

3. Факторы беременности (мать старше 35 лет)

4. мать с любым из следующего:

• шизофрения
• депрессия
• изъятия
• Алкоголизм
• сахарный диабет
• Заболевание щитовидной железы
• Воздействие определенных лекарств, химических веществ, радиации или инфекций на плод или родителей
• пожилой возраст отца на момент зачатия
• случаев бесплодия, при которых у любого из родителей подозревается хромосомная аномалия
• пар, которым требуются вспомогательные репродуктивные методы для достижения беременности, или лица, сдающие яйцеклетки или сперму для этих целей
• этнических групп или географических регионов с более высокой частотой возникновения определенных заболеваний, таких как болезнь Тея-Сакса, серповидно-клеточная анемия или талассемия

Как мы лечим генетические нарушения

Отдел генетики и геномики работает в тесном сотрудничестве с исследовательскими лабораториями отдела генетики, чтобы разработать новые методы лечения и лекарства для вашего ребенка.Здесь находится единственный в мире центр, изучающий редкие «сиротские» болезни, которыми страдают менее 200 000 человек в стране, и мы готовы стать самой богатой базой данных генетических и клинических педиатрических данных в мире.

Генетические условия — лучший канал здоровья

Гены — это инструкции для роста и развития нашего тела. Генетическое заболевание вызвано измененным геном или набором генов. Четыре широкие группы генетических состояний — это состояния одного гена, хромосомные аномалии, митохондриальные состояния и многофакторные состояния.

Условия одного гена

Гены парные — одна копия каждой пары генов наследуется от матери, а другая копия — от отца. Около 6000 известных генетических состояний вызваны наследованием измененного гена.

Обычно изменение означает, что информация, содержащаяся в конкретном гене, либо изменена, либо отсутствует. Четыре основных способа наследования измененного гена:

• аутосомно-доминантный — изменение присутствует в каждом поколении и может вызвать заболевание у каждого человека, у которого есть изменение.Это потому, что измененная копия гена доминирует над здоровой копией. Примеры включают болезнь Хантингтона и семейную гиперхолестеринемию (генетически связанный высокий уровень холестерина)
• аутосомно-рецессивный — у пострадавшего есть две копии измененного гена (они унаследовали измененную копию гена от обоих родителей). У них развивается это заболевание, потому что у них нет функционирующей копии гена. Примеры аутосомно-рецессивных генетических состояний включают кистозный фиброз, фенилкетонурию (ФКУ) и серповидно-клеточную анемию.
• Х-сцепленный доминантный — этот тип состояния обычно встречается у женщин.«X» относится к одной из половых хромосом, которые определяют пол. В большинстве случаев мать предоставляет X, а отец предоставляет либо X (ребенок женского пола, XX), либо Y (ребенок мужского пола, XY). Женщины с Х-сцепленным доминантным заболеванием имеют одну измененную копию и одну нормальную копию гена, находящегося на Х-хромосоме. Примером Х-сцепленного доминантного генетического заболевания является редкая форма рахита, известная как гипофосфатемический или резистентный к витамину D рахит
• Х-сцепленный рецессивный — этот тип состояния чаще встречается у мужчин.Это вызвано изменением гена на Х-хромосоме. Поскольку у мужчин обычно есть одна X и одна Y-хромосома (XY), у них нет второй «здоровой» копии гена. Примеры Х-сцепленных рецессивных генетических состояний включают мышечную дистрофию Дюшенна и гемофилию.

Хромосомные аномалии

Гены — это инструкции организма по производству различных молекул (например, белков или гормонов). Примерно 23 000 генов, составляющих человека, расположены вдоль тесно связанных цепей химического вещества, называемого дезоксирибонуклеиновой кислотой или ДНК.Нити ДНК плотно упакованы в структуры, называемые хромосомами. Эти хромосомы присутствуют в каждой клетке вашего тела. Более 1000 известных состояний вызваны хромосомными аномалиями.

Состояние хромосом означает изменение структуры или количества хромосом. Это может происходить тремя основными способами:

• Измененная хромосома передается от родителя к ребенку.
• Аномалия возникает, когда создается сперма или яйцеклетка (половые клетки).
• Аномалия возникает вскоре после зачатия.

Хромосомные аномалии могут возникать по-разному, включая изменения количества или структуры хромосом или их наследования.

Изменения количества хромосом

У большинства людей 23 пары хромосом, или всего 46 хромосом. Когда происходит создание яйцеклетки или сперматозоидов, пары разделяются, так что каждая яйцеклетка или зародышевая клетка содержит только 23 хромосомы.

Иногда во время деления возникает ошибка.Например, яйцеклетка или сперматозоид могут не иметь хромосомы (22 хромосомы) или иметь лишнюю (24 хромосомы). Это означает, что при зачатии у ребенка либо слишком мало (45), либо слишком много (47) хромосом. Примером этого типа генетического заболевания является синдром Дауна, при котором у человека 47 хромосом, а не 46.

Младенцы редко рождаются с изменением числа хромосом, потому что большинство этих беременностей заканчивается выкидышем.

Изменения в структуре хромосомы

Иногда информация, содержащаяся в хромосоме, распадается, и части изменяются по другому шаблону.Например, фрагмент хромосомы может отломиться и быть потерян во время образования яйцеклетки или сперматозоида. Часть хромосомы также может отколоться и «прилипнуть» к другой хромосоме.

В других случаях фрагмент хромосомы может копировать себя или концы хромосомы могут соединяться, образуя кольцо. Некоторые изменения в структуре «сбалансированы» (хромосомный материал не теряется и не приобретается) и вряд ли приведут к генетическому заболеванию.

Однородительская дисомия

Однородительская дисомия означает, что ребенок унаследовал определенную пару генов (обе копии гена) только от одного родителя.Это может вызвать состояние, если необходимо, чтобы ребенок унаследовал один такой ген от каждого родителя.

Хромосомный мозаицизм

Обычно каждая клетка в организме содержит одну и ту же генетическую информацию — все 46 хромосом, обозначенных как 46XX (женская) или 46XY (мужская). У человека с хромосомным мозаицизмом разное количество хромосом в разных клетках; например, 46 в одних камерах и 47 в других.

Условия митохондрий

Митохондрии похожи на маленькие батарейки, вырабатывающие энергию внутри каждой клетки.Источником энергии является химическое вещество под названием аденозинтрифосфат (АТФ). Такие органы, как мозг, сердце и печень, не могут выжить без АТФ.

Гены в митохондриях, а также в ядре клетки инструктируют клетку о том, как вырабатывать ферменты, которые имеют решающее значение для производства АТФ. Если какой-либо из этих генов изменен, это может повлиять на выработку ферментов и помешать выработке АТФ. Если один из генов в митохондриях изменен, то состояние наследуется только от матери.Это потому, что каждый человек наследует митохондрии только от матери, а не от отца.

Симптомы митохондриального состояния, в зависимости от задействованных генов, могут влиять на:

• головной и спинной мозг — что может вызвать умственную отсталость, глухоту, проблемы со зрением и судороги
• сердце — что может вызвать кардиомиопатия (сердечная недостаточность) и нарушения сердечного ритма
• опорно-двигательная система — которые могут вызывать снижение мышечного тонуса и вялость.

Многофакторные условия

Многофакторные состояния (состояния, включающие несколько факторов), такие как многие общие родовые условия или заболевания, такие как высокое кровяное давление, — это состояния, вызванные окружающей средой, взаимодействующей с действием нескольких генов. (Это также иногда называют полигенным наследованием).

Например, расщелина позвоночника при рождении вызывается действием нескольких генов, а также зависит от количества фолиевой кислоты в рационе матери во время беременности (окружающей среды).На высокое кровяное давление влияют многие гены, но также на него влияют диета человека и потребление соли.

Генетическое консультирование

Если вам, вашему ребенку или другому члену семьи был поставлен диагноз хромосомного или генетического заболевания, или если вы знаете, что такое заболевание присутствует в вашей семье, может быть полезно поговорить с консультантом по генетическим вопросам.

Консультанты-генетики — это специалисты в области здравоохранения, имеющие квалификацию как в области консультирования, так и в области генетики. Помимо оказания эмоциональной поддержки, они могут помочь вам понять состояние и его причины, как оно передается по наследству (если это так), и что диагноз означает для вашего здоровья и развития вашего ребенка, а также для вашей семьи.

Консультанты по генетике обучены предоставлять информацию и оказывать поддержку с учетом семейных обстоятельств, культуры и убеждений.

Если в вашей семье есть генетическое заболевание, генетический консультант может объяснить, какие варианты генетического тестирования доступны вам и другим членам семьи. Если вы планируете семью, вы можете посетить генетического консультанта — чтобы узнать, насколько велик риск передачи заболевания вашему ребенку, или для организации пренатальных тестов.

Служба клинической генетики штата Виктория (VCGS) предоставляет генетические консультации, консультирование, тестирование и диагностические услуги для детей, взрослых, семей и будущих родителей.

Сеть генетической поддержки штата Виктория (GSNV) связана с широким кругом групп поддержки по всей Виктории и Австралии и может связать вас с другими людьми и семьями, страдающими таким же заболеванием.

Куда обратиться за помощью

Фертильность Генетические заболевания — Бригам и женская больница

Определенные генетические заболевания могут влиять на фертильность или их можно лечить с помощью разновидности экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). В общем, эти генетические аномалии делятся на две категории: дефекты одного гена и хромосомные аномалии.

Дефекты одного гена включают мутацию или аномалию в ДНК, которая кодирует конкретный ген. Дефекты одного гена могут привести к нарушениям здоровья, которые могут вызвать проблемы с фертильностью. Эти состояния включают муковисцидоз, болезнь Тея Сакса, мышечную атрофию позвоночника, болезнь Канавана, серповидно-клеточную анемию и талассемию.

Хромосомные аномалии включают изменения количества или структуры хромосом, несущих ДНК. Эти изменения часто затрагивают многие гены.Нормальное количество хромосом для человека — 46. У женщин 22 пары аутосом и две Х-хромосомы. У мужчин 22 пары аутосом и одна X- и одна Y-хромосома.

Примеры хромосомных аномалий включают синдром Дауна (трисомия 21 — дополнительная хромосома 21), синдром Тернера (потеря одной X-хромосомы) и синдром Клайнфельтера (дополнительная X-хромосома у мужчин).

У мужчин хромосомные аномалии могут быть связаны с низким количеством сперматозоидов. Делеции гена Y-хромосомы и мутации гена кистозного фиброза могут быть связаны с азооспермией или отсутствием сперматозоидов.Мутации гена муковисцидоза также могут привести к отсутствию протоков, по которым проходит сперма. Генетическое тестирование рекомендуется всем мужчинам с отсутствием сперматозоидов (азооспермия) или низким количеством сперматозоидов.

У женщин хромосомные аномалии могут быть связаны с потерей беременности или даже с такими клиническими состояниями у детей, как синдром Дауна.

Диагностика

Некоторые генетические состояния, влияющие на фертильность, чаще встречаются в определенных группах населения: болезнь Тея Сакса (евреи-ашкенази и французские канадцы), болезнь Канавана (евреи-ашкенази), серповидноклеточная анемия (афроамериканцы, латиноамериканцы и средиземноморские жители, с) и талассемии. ( Средиземноморье, , выходцы из Среднего Востока и Восточной Азии).Врачи CIRS могут предложить генетические тесты на дефекты одного гена как часть первоначальной оценки бесплодия, особенно если один из партнеров принадлежит к одной из этих этнических групп или если у партнера есть семейная история определенных заболеваний, таких как кистозный фиброз.

История повторных выкидышей также требует хромосомного тестирования обоих партнеров.

Лечение

Если во время обследования будет обнаружено генетическое или хромосомное отклонение, ваш врач может порекомендовать генетическое консультирование, в ходе которого будет получен подробный семейный генетический анамнез и определена оценка риска.Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) или преимплантационный генетический скрининг могут проводиться для проверки эмбрионов на генетические состояния перед имплантацией. ПГД включает удаление одной или двух клеток из эмбриона на 3 или 5 день и генетический анализ биопсированных клеток.

Что нужно знать о 5 наиболее распространенных генетических заболеваниях

Генетические нарушения могут быть результатом генетических аномалий, таких как генная мутация или дополнительные хромосомы. Эффекты аномалий в ДНК человека когда-то были совершенно непредсказуемыми.Однако современная медицина разработала методы определения потенциальных последствий для здоровья генетических нарушений, о чем свидетельствуют медицинские исследования, проведенные образованными практикующими медсестрами с продвинутой степенью и практикующими врачами. Собрав следующие основанные на фактических данных статистические наблюдения, эти специалисты определили некоторые из текущих передовых методов обнаружения, лечения и потенциального предотвращения некоторых генетических нарушений.

Синдром Дауна

Обычно ядро ​​отдельной клетки содержит 23 пары хромосом, но синдром Дауна возникает, когда 21-я хромосома копируется лишнее время во всех или некоторых клетках.Практикующие медсестры и врачи обычно проводят подробные пренатальные скрининговые тесты, такие как анализы крови, которые определяют количество хромосомного материала и других веществ в крови матери. Этот тип тестирования может с высокой точностью определить, родится ли ребенок с синдромом Дауна. Когда человеку диагностируют синдром Дауна, у него могут наблюдаться различные уровни задержки когнитивных функций от легкой до тяжелой. Другие маркеры синдрома Дауна включают более высокую предрасположенность к врожденным порокам сердца, низкий мышечный тонус, меньший физический рост и наклон вверх к глазам.По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), примерно один из каждых 700 новорожденных в США будет иметь синдром Дауна. Кроме того, чем старше мать на момент рождения, тем больше вероятность, что у ребенка синдром Дауна. [5]

Талассемия

Талассемия — это семейство наследственных генетических состояний, которые ограничивают количество гемоглобина, которое человек может вырабатывать естественным образом. Это состояние препятствует потоку кислорода по всему телу. Вероятность того, что дети, унаследовавшие ген талассемии от обоих родителей, родятся с талассемией, составляет 25 процентов.[7] К людям, которые с особой вероятностью могут быть носителями дефектного гена, ответственного за талассемию, относятся выходцы из Юго-Восточной Азии, Индии, Китая, Ближнего Востока, Средиземноморья и Северной Африки. Любая форма талассемии обычно сопровождается тяжелой анемией, которая может потребовать специализированной помощи, такой как регулярное переливание крови и хелатотерапия.

Муковисцидоз

Муковисцидоз — это хроническое генетическое заболевание, при котором у пациентов вырабатывается густая и липкая слизь, угнетающая их дыхательную, пищеварительную и репродуктивную системы.Как и талассемия, болезнь обычно передается по наследству с частотой 25%, когда оба родителя имеют ген муковисцидоза. В Соединенных Штатах около 30 000 человек живут с муковисцидозом, и у них часто возникают более серьезные проблемы со здоровьем. Например, 95 процентов мужчин с муковисцидозом бесплодны, а средний возраст выживания для всех пациентов составляет 33,4 года [9]. Образованные практикующие медсестры могут увеличить продолжительность жизни обычного пациента, предлагая эффективные стратегии ухода, включающие физиотерапию, а также диетические и медицинские добавки.

Болезнь Тея-Сакса

Генетическое заболевание, известное как Тай-Сакс, переносится примерно одним из каждых 27 евреев и примерно одним из каждых 250 представителей населения в целом. Состояние вызвано хромосомным дефектом, аналогичным синдрому Дауна. Однако, в отличие от синдрома Дауна, синдром Тея-Сакса возникает в результате дефекта, обнаруженного в хромосоме №15, и это расстройство является необратимо фатальным при обнаружении у детей [10]. Болезнь Тея-Сакса постепенно разрушает нервную систему, часто приводя к смерти к пяти годам.У взрослых также может быть диагностирована болезнь Тея-Сакса с поздним началом, которая вызывает управляемый уровень снижения когнитивных способностей. Хотя обнаружение Tay-Sachs может быть выполнено с помощью методов ферментативного анализа или исследований ДНК, существует возможность полностью предотвратить риск. Могут быть применены методы вспомогательной репродуктивной терапии, которые проверяют эмбрионы in vitro на наличие Тея-Сакса перед имплантацией их матери. Это может позволить выбрать только здоровые эмбрионы.

Серповидно-клеточная анемия

Серповидно-клеточная анемия — это пожизненное генетическое заболевание, которое может передаваться по наследству, когда оба родителя передают черту серповидной клетки своим детям.Эта черта чаще всего передается по наследству людьми, выходцами из Сахары, Индии или Средиземноморья. Серповидно-клеточная болезнь приводит к тому, что эритроциты изменяют свою обычную форму пончика на форму серпа. Это заставляет клетки слипаться вместе и попадать в кровеносные сосуды, вызывая сильную боль и серьезные осложнения, такие как инфекции, повреждение органов и острый респираторный синдром. По данным CDC, серповидноклеточная болезнь поражает примерно 100 000 американцев. Кроме того, каждый 365 афроамериканский ребенок рождается с серповидно-клеточной анемией.[11] Напротив, у одного из 16 300 детей латиноамериканского происхождения диагностируется это заболевание. Современные достижения в медицине ограничили уровень смертности от серповидно-клеточной болезни, предоставив более широкий выбор вакцин и вариантов лечения.

Рождение ребенка с генетическим заболеванием может быть проблемой для родителей, но эффективный постоянный уход со стороны подготовленных медсестер может значительно облегчить последствия. Посредством программы доктора наук по сестринскому делу практикующие медсестры могут расширить свои знания и практические способности для борьбы с этими расстройствами и смягчения их последствий.Добавляя новый опыт в передовые методы обнаружения, профилактики и лечения генетических заболеваний, медсестры с продвинутой квалификацией могут сыграть ключевую роль в помощи родителям, детям, взрослым больным и обществу в целом.

Узнать больше

Здравоохранение — это динамичная и постоянно развивающаяся область, и теперь от руководителей медсестер ожидают большего. Фактически, Американская ассоциация колледжей медсестер (AACN) призвала к тому, чтобы образование на уровне докторантуры стало обязательным требованием для медсестер с продвинутой практикой.Получение статуса доктора медсестер (DNP) в режиме онлайн ставит медсестер с сертификатом MSN, таких как вы, на передний план отрасли, готовых к лидерству, обучению медсестер, уходу за пациентами и формированию будущих политик и процедур в области здравоохранения.

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт