Роль наследственности в патологии

Генетика - наука о наследственности и изменчивости.

Мед. генетика - раздел генетики, изучающий наследственность и изменчивость человека под углом зрения патологии.

Задачи:

1. Изучение наследственных форм патологии:

• этиологии, патогенеза
• характера течения
• совершенствования диагностики
• разработка методов лечения и профилактики

2. Изучение наследственной предрасположенности и резистентности к наследственным заболеваниям.

3. Изучение мутаций и антимутагенеза.

4. Изучение роли наследственности в процессах компенсации и декомпенсации.

5. Изучение общебиологических и теоретических вопросов медицины: малигнизация, тканевая несовместимость и др.

По соотношению наследственности и среды в развитии заболевания

1. Собственно наследственные болезни.

а) Моногенные заболевания. Решающая роль одного гена. Среда влияет только на выраженность гена или проявляемость.

Пенетрантность - проявляемость данного гена в популяции особей, обладающих данным геном.

Высокая пенетрантность

средняя и низкая

Экспрессивность - степень выраженности действия гена у конкретного больного.

б) Хромосомные болезни (гомофилия) обусловлены наличием патологического гена или хромосомных мутаций.

2. Наследственные болезни(обусловлены патологической мутацией). Решающая роль генетического фактора. Для проявления действия гена нужно воздействие определенного фактора среды (особенности питания при подагре).

3. Болезни с наследственной предрасположенностью (мультифакториальные).

Возникают при воздействии неблагоприятных факторов внешней среды, но реализация их действия зависит от генотипа (ИБС, гипертон. болезнь, язвенная болезнь, аллергические заболевания, большинство злокачественных новообразований).

4. Болезни, частота возникновения которых зависит от факторов (особо опасные инфекции).

Генетически определяются тяжесть течения и исход заболевания.

Классификация наследственных заболеваний

I. Наследственные и мультифакториальные: ИБС, гипертоническая болезнь, язвенная болезнь, шизофрения.

II.     Моногенные   и   полигенные

    фенилкетонурия     ИБС

    алкаптонурия     гипертонич. болезнь

    синдактилия       язвенная болезнь

    ахондроплазия    бронхиальная астма

    гемофилия         шизофрения

          ревматизм

III. Хромосомные болезни.

Классификация

а) по типу наследования:

1. Аутосомно-доминантные заболевания.
2. Аутосомно-рециссивные заболевания.
3. Заболевания, сцепленные с полом

б) по виду пораженной ткани:

• ССС (сердечно-сосудистой системы)
• глаз
• ухо-горло-нос
• ЖКТ
• нервной системы
• эндокринной системы

в) по первичному биохимическому дефекту.

Врожденные заболевания - проявляются сразу после рождения:

наследственные

ненаследственные (фенокопии)

Многие наследственные заболевания проявляются после рождения не сразу.

1. Ген, детерминирующий определенную патологию, находится в заторможенном (зарепрессированном) состоянии, а через некоторое время экспрессируется.

2. Нужно время, чтобы фактор среды достаточно подействовал на свойство, детерминируемое данным геном.

3. С возрастом изменяется активность процессов репарации.

Методы исследования:

1. Генеалогический метод.

1. Является ли данная патология наследственной?

2. По какому типу она наследуется?

Доминантное наследование - по прямой линии (от родителей к детям).

Рецессивное наследование - не по прямой линии (через несколько поколений).

2. Близнецовый метод - изучает относительную роль наследственности и среды в развитии организма.

Конкордартность - совпадение развития болезней у однояйцевых и разнояйцевых близнецов.

3. Статистический - изучение изолятов. Резко увеличивается число форм патологий: гемофилия.

4. Изучение кариотипа(структуры ядра, характеризующегося определенным количеством и строением хромосом):геномные болезни (изменения числа хромосом)

хромосомные болезни (изменения строения хромосом).

5. Исследование полового хроматина. У мужчин  в норме полового хроматина нет.

6. Дерматоглифика.

7. Биохимические исследования.

8. Экспериментальный период:

собаки - гемофилия

кролики - ахондроплазия

Доминантные признаки: темные волосы, римский нос ... (см. таблицу).

Доминантные болезни:

Полидаксопилия, брахидактиалия, синедактилия

близорукость, ахондраплазия

Рецессивные болезни: альбинизм, дальтонизм, гемофилия

Микроцефпалия, аненцефалия

Шизофрения, фенилкетонурия

Причины увеличения частоты наследственных форм патологий.

1. Ликвидация  и уменьшение частоты ряда инфекционные и алиментарных заболеваний.
2. Увеличение средней продолжительности жизни человека.
3. Рост числа и разнообразия мутагенных факторов в окружающей среде.
4. Совершенствование методов диагностики наследственных форм патологий.

Основная причина наследственных заболеваний - мутация.

Мутация - внезапное скачкообразное стойкое изменение наследственности.

Мутагены:

1. Физические:

• ионизирующая радиация
• R-излучение
• ИФ-излучение

2. Химические:

    фенол, ксилол, пестициды, лекарственные средства.

3. Биохимические:

     вирусы (краснухи, оспы)

Мутагены:

1. Истинные.

2. Косвенные - сами по себе не мутагены, но в организме превращаются в сильные мутагены (нитраты - нитриты).

Классификация мутаций:

I.   1. Спонтанные

    2. Индуцированные.

II.   1. Неспецифические

    2. Специфические (Дубинин, Довиденкова, Бочков)

III.     1. Соматические

    2. Половые

IV.     1. Генные

    2. Хромосомные аберрации:

-  делеция - нехватка участка хромосомы (синдром кошачьего крика при

- дупликация

- инверсия

- транслокация - отрыв участка хромосомы и перенос его к другому участку той же хромосомы или к другой хромосоме.

    3. Геномные мутации - изменение числа хромосом.

Хромосомные болезни:

- формы патологии, клинически выражающиеся множественными врожденными пороками развития, генетическая основа - изменение числа хромосом или нарушение строения хромосомы.

фенотипически:

    - Нарушение раннего эмбрионального развития.

Полные хромосомные болезни - изменение хромосомного набора в гамете.

Мозаичные хромосомные болезни - изменение хромосомного набора в зиготе (часть клеток имеет нормальный набор хромосом).

Моноплоидия - несовместима с жизнью на ранних этапах развития.

Недостаток генетического материала вызывает более выраженные дефекты, чем избыток.

Нарушения крупных и средних хромосом - несовместимы с жизнью.

Чаще встречаются:

Трисомии:

- 1. По 21-й хромосоме - болезнь Дауна

нарушение лицевого черепа и мозга

сердце, ЖКТ, легкие, мозг, аномалии кистей, ног. Частота: 1 ребенок на 500 (800) новорожденных.

- 2. По 13-й хромосоме - синдром Патау.

• нарушение мозгового и пищевого черепа
• полидактилия, брахидактилия
• незавершенный поворот кишечника
• незаращение перегородки сердца

Частота: 1 ребенок на 5-7 тыс. новорожденных.

- 3. По 18-й хромосоме - синдром Эдвардс.

Частота : 1 на 7 тыс. новорожденных.

дефекты сердца, кишечника, конечностей.

- 4. YXX - набор половых хромосом. Синдром Кляйнфельтера. Обнаруживается половой хроматин.

Частота: 1 на 800 (1000) новорожденных мальчиков.

- 5. YYX - повышена агрессивность.

- 6. Трисомия Х - женский организм, первичная аменорея

2 половых хроматина

Моногенные заболевания:

1. Сахарный диабет

2. Галактоземия

3. Пентозурия, фруктозурия

4. Нарушение аминокислотного обмена:

а) фенилкетонурия (умственная неполноценность, исключение из пищи фенилаланина)

б) алкатонурия - недостаток оксидазы гомогентизиновой кислоты; тяжелые артриты (деформация, отек суставов).

в) гепатоцеребральная дистрофия - недостаток церулоплазмина; медь - в печени, радужке, мозге; выведение избытка меди.

5. Микросферацитоз.

6. Талассемия.

7. Серповидноклеточная анемия.

Возможные нарушения:

1. Выпадения нормальной наследственной информации (синдром кошачьего крика).
2. Увеличение нормальной наследственной информации (трисомии).
3. Замена нормальной наследственной информации на патологическую (фенилкетонурия и др.).
4. Стойкие нарушения регуляции генной активности.
5. Нарушение репарации поврежденной  ДНК (пигментная ксеродерма - повышенная чувствительность к УФО, гиперкератоз; нарушение выработки фермента экзонуклеазы (вырезание димеров).

Фенокопии - изменения признаков организма под влиянием факторов внешней Среды в период эмбрионального развития, по основным проявлениям, сходные с наследственной патологией.

Причины фенокопий:

1. Кислородное голодание плода.
2. Болезнь матери при беременности.
3. Психическая травма у беременной.
4. Эндокринные заболевания у беременной.
5. Питание беременной (недостатки С, В, Р, РР вит., Со, Са, Fe).
6. Лекарственные препараты при беременности (антибиотики, сульфаниламиды).

Профилактика наследственной патологии:

1. Борьба с загрязнением.

2. Грамотный анализ родословных.

3. Избегание близкородственных браков.

1)   1. Технологический подход - замкнутый цикл на производстве.

    2. Компонентный подход - изыскание мутагенных компонентов    на производстве и их исключение

    3. Компенсационный подход - повышение устойчивости    генетического аппарата.

Антимутагенез

Антимутаген - соединение, нейтрализующее мутаген или препятствующее действию мутагена, или препятствующее превращению косвенного мутагена в истинный мутаген.

1. Дисмутагены - предохраняют от действия мутагенов внешнего происхождения (сок капусты, редьки, яблок).
2. Антимутагены, подавляющие процесс образования истинного из косвенного (вит. Е, С; фенолы).
3. Антимутагены, повышающие активность ферментных систем, блокирующих мутагены.
4. Антимутагены, подавляющие активность свободных радикалов (вит. С, Е, соединения селена).

вит. С, Е, А, К - антимутагены универсальные.

Принципы лечения наследственных патологий:

1. Паллиативные:

• хирургические вмешательства
• воспаление продукта (антигемофильного глобулина)
• исключение вещества из пищи (фенилаланина при фенилкетонурии)
• Добавление соединений, не образующихся в результате мутации гена в организме
• исключение лекарств, действующих повреждающе в результате мутации;
• дача препаратов, стимулирующих выведение веществ, образующихся при мутации.

2. Радикальные методы:

• генная инженерия - при наследств. иммунодефиците и талассемии.