Предмет и задачи медицинской генетики. Роль наследственности в
патологии человека.
МЕДИЦИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА - раздел общей
генетики, изучающий наследственные заболевания человека. Она играет важную
интегрирующую роль в клинической медицине, противостоит разделению интересов
педиатров, терапевтов, акушеров, ставя превыше всего интересы семьи и здоровье
популяции в целом.
Наследственными называют заболевания,
обусловленные изменениями генетической информации, возникшими на различных
этапах фило- и онтогенеза вследствие мутаций при воздействии различных
эндо- и экзогенных причин.
В детском возрасте, начиная с
периода новорожденности, проявляется более 2000 наследственных заболеваний,
многие из которых возможно диагностировать еще в пренатальном
периоде и на ранних этапах эмриогенеза. Кроме того,
более 50% хронических заболеваний детей и взрослых имеют генетическую
детерминацию. Этим объясняется важная роль знаний вопросов общей и клинической
генетики в практике акушеров, педиатров и врачей различной специальности.
Предметом генетики человека
служит изучение явлений наследственности и изменчивости у человека на всех
уровнях его организации и существования: молекулярном, клеточном,
организменном, популяционном, биохорологическом,
биогеохимическом. С периода зарождения (начало XX века) и особенно в период
интенсивного подъема (50-е годы XX века) генетика человека развивалась не только как
теоретическая, но и как клиническая дисциплина. В своём развитии она постоянно
«подпитывалась» как из общебиологических концепций
(эволюционное учение, онтогенез), так и из генетических открытий (законы
наследования признаков, хромосомная теория наследственности, информационная
роль ДНК). В то же время на процесс становления генетики человека как науки
постоянно существенно влияли достижения теоретической и клинической медицины.
Человек как биологический объект изучен детальнее, чем любой другой объект
генетического исследования (дрозофила, мышь и др.). Изучение патологических
вариаций (предмет врачебной профессии) служило основой для познания наследственности
человека. В свою очередь развитие генетики человека ускоряло развитие
теоретических дисциплин (например, молекулярной биологии) и клинической
медицины (например, новой области в медицине - учения о хромосомных болезнях).
Медицинская генетика изучает роль
наследственности в патологии человека, закономерности передачи от поколения
поколению наследственных болезней, разрабатывает методы диагностики, лечения и
профилактики наследственной патологии, включая болезни с наследственной
предрасположенностью. Указанное направление синтезирует медицинские и
генетические открытия и достижения, направляя их на борьбу с болезнями и
улучшение здоровья людей.
Как теоретическая и клиническая
дисциплина медицинская генетика продолжает интенсивно расширяться в разных
направлениях: изучение генома человека, цитогенетика, молекулярная и
биохимическая генетика, иммуногенетика, генетика развития, популяционная
генетика, клиническая генетика.
Для врача образование по
медицинской генетике включает в себя основы общей генетики (менделизм, учение о
хромосомах, химические основы наследственности), основные положения генетики
человека (человек как объект генетического исследования) и клиническую
генетику.
Клиническая генетика
Клиническая генетика в строгом
смысле слова - прикладной раздел медицинской генетики, т.е. применение
достижений последней для решения клинических проблем у пациентов или в их
семьях. Она изучает этиологию и
патогенез наследственных болезней, изменчивость клинических проявлений и течения
наследственной патологии и болезней, характеризующихся наследственным
предрасположением, в зависимости от влияния генетических факторов и факторов
окружающей среды, а также разрабатывает методы диагностики, лечения и
профилактики этих болезней. Клиническая генетика включает в себя нейрогенетику,
дерматогенетику (изучающую наследственные заболевания кожи — генодерматозы),
офтальмогенетику, фармакогенетику (изучающую наследственно обусловленные
реакции организма на лекарственные средства). Медицинская генетика связана со
всеми разделами современной клинической медицины и другими областями медицины и
здравоохранения, в т.ч. с биохимией, физиологией, морфологией, общей
патологией, иммунологией.
В настоящее время клиническая
генетика основывается на геномике, цитогенетике,
биохимической генетике, иммуногенетике, формальной генетике, включая популяционную и эпидемиологическую, генетике соматических
клеток и молекулярной генетике.
Развитие медицинской генетики связано с прогрессом во
многих областях теоретической и клинической медицины. В медицинской генетике
практически нет специфических методов исследования.
Открытия в области биохимической генетики и
цитогенетики позволили обнаружить новые наследственные аномалии. Как правило,
выявляется, что та или иная известная ранее наследственная болезнь представляет
группу клинически сходных, но генетически разных состояний (явление
генетической гетерогенности). Число вновь выявленных форм наследственных
болезней увеличивается с каждым годом. Растет количество впервые описанных
наследственных заболеваний. По данным Мак-Кьюзика (V.A. McKusick) на
Существенными достижениями в области клинической
генетики явились расшифровка биохимической и молекулярно-генетической природы
большого числа моногенных наследственных болезней и разработка на этой основе
точных методов диагностики. Первичный биохимический дефект на уровне мутантного
гена (структурного или ферментного белка) известен сейчас для более чем 300
нозологических форм. Наиболее интенсивно пополняется список установленных
первичных биохимических дефектов для лизосомных, пероксисомных и некоторых
других групп наследственных болезней обмена веществ.
Применение методов генетической инженерии позволило
точно выяснить характер перестроек в структуре мутантных генов для целого ряда
наследственных болезней, в т.ч. талассемий (a,b, d, g), миопатий Дюшенна и
Беккера, гемофилии А и В, фенилкетонурии; исследования в этой области
осуществляются так интенсивно, что любые данные быстро становятся устаревшими.
В области генетики мультифакториальных заболеваний, к
которым относятся ишемическая болезнь сердца, психозы, сахарный диабет,
язвенная болезнь, большинство изолированных пороков развития, по-видимому,
некоторые инфекционные заболевания (туберкулез, лепра, ревматизм), интенсивно
развиваются теоретические исследования в области особого направления М.г. —
генетической эпидемиологии. Не менее важным в генетике мультифакториальных
заболеваний является также выяснение значимости факторов окружающей среды, в
т.ч. социальных, а также их взаимодействия с генетическими факторами для
развития широко распространенных заболеваний.
Одним из направлений исследований в медицинской
генетике является популяционная генетика наследственных болезней, включающая
исследования по спонтанному и индуцированному мутагенезу. Основное содержание
этих исследований состоит в изучении значимости отдельных факторов
популяционной динамики, в т. ч. генетической структуры популяции, ее
демографических, миграционных характеристик, разнообразных внешнесредовых
условий и др. в возникновении и распространении мутаций и формировании груза
наследственных болезней. Изучение груза наследственных болезней в популяциях
ведется различными способами, например через так называемые регистры
наследственной и врожденной патологии. По данным одного из лучших в мире
регистров (округ Британская Колумбия, Канада), груз наследственных заболеваний
аутосомно-доминантных, аутосомно-рецессивных и рецессивных, сцепленных с полом,
составляет соответственно 1,4; 1,7 и 0,5 на 1000 новорожденных. Хромосомные
аномалии встречаются с частотой 1,8 на 1000 новорожденных. Частота
встречаемости всех врожденных пороков развития составляет более 79 больных на
1000 новорожденных, из них почти половина приходится на врожденные пороки
развития, в этиологии которых существенную роль играют генетические факторы.
В ряде стран, в том числе и в нашей, ведутся обширные
исследования по изучению связи между генетической структурой популяций и
распространенностью в этих популяциях наследственных болезней. Исследования как
спонтанного, так и индуцированного мутационного процесса у человека
производятся на новом, более высоком уровне. Кроме традиционного
цитогенетического (анализ частоты хромосомных аберраций) и морфологического
(анализ частоты доминантных мутаций, резко снижающих приспособленность
носителей) подхода и подхода, заключающегося в определении некоторых витальных
показателей (спонтанных абортов, мертворождений, частоты встречаемости ряда
врожденных пороков развития), все большее применение находят методы изучения
мутаций на уровне ДНК, а также белков.
Изучение мутационного процесса у человека
непосредственно связано с генетическим мониторингом, то есть динамическим
изучением состояния мутационного груза в популяциях.
Несмотря на успехи в лечении ряда наследственных
болезней существенная роль в борьбе с ними принадлежит профилактике, которая
осуществляется в двух направлениях: предупреждение появления новых мутаций и распространения
мутаций, унаследованных от предыдущих поколений. Профилактика болезней,
возникающих в результате спонтанных мутаций в зародышевых клетках здоровых
родителей, пока затруднена. Наибольшее значение для профилактики проявления
патологических мутаций, унаследованных от предыдущих поколений, имеет
медико-генетическое консультирование.
Эффективное внедрение научных достижений медицинской
генетики в практическое здравоохранение может осуществляться только на основе
подготовки квалифицированных кадров. Во многих странах, в том числе в США,
Канаде, ФРГ, сложилась система подготовки кадров по медицинской генетике, в
которой особое место отведено 2—4-летнему постдипломному обучению врачей,
заканчивающемуся экзаменами и выдачей соответствующего сертификата. Кроме того,
в большинстве случаев в рамках подготовки специалистов по медицинской генетике
предусматривается специализация по цитогенетике и клинической генетике. В
перечень медицинских специальностей в Украине
введены специальности врача-генетика и врача лаборанта-генетика, подготовка
которых осуществляется на кафедрах медицинской генетики в медицинских вузах и
институтах усовершенствования врачей.
ЗАДАЧИ МЕДИЦИНСКОЙ
ГЕНЕТИКИ
1. Изучение наследственных
болезней, закономерностей их наследования, особенностей патогенеза, лечения и
профилактики;
2.Изучение наследственнной
предрасположености и резистентности
к наследственным болезням;
3. Изучение патологической
наследственности;
4. Исследование теоретических
медико-биологических проблем (биосинтез видоспеци-фических
белков, синтез иммунных антител, генетические механизмы канцерогенеза);
5. Изучение вопросов генной
инженерии, разрабатывающей методы лечения наслед-ственных
болезней путем переноса генов нормального метаболизма в ДНК больного.
НАСЛЕДСТВЕННАЯ ПАТОЛОГИЯ
НАСЛЕДСТВЕННАЯ ПАТОЛОГИЯ имеет
следующие формы:
1.хромосомные болезни (ХБ) или синдромы. Описано более 100 нозологических единиц,
при этом известно около 1000 типов хромосомных нарушений, выявляемых у
человека;
2. моногенные
болезни (МБ). Их общее число превышает 4 500 нозологических единиц;
3.мультифакториальные болезни
(многофакторные, полигенные, болезни с наследственной
предрасположенностью) - болезни, обусловленные аддитивным (суммарным) действием
генетических и средовых факторов.
4.большие и малые врожденные
аномалии развития. Большие традиционно называют врожденными пороками
развития (ВПР), малые - стигмами дизэмбриогенеза,
дисморфогенеза.
КЛИНИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ
КЛИНИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ
наследственных заболеваний построена по принципу ведущей системной патологии.
Причиной формирования наследственных нарушений служат мутации - нарушения
структуры, количества наследственного материала и/или его функционирования на
различных уровнях организации (ген, хромосома, геном). Процесс формирования
мутаций (мутагенез) происходит под действием мутагенов (физических, химических,
биологических).
Мутации, вызванные факторами
физической, химической или биологической природы, заведомо превышающие по
интенсивности воздействия допустимые пределы, - это индуцированные мутации.
Мутации, которые могут проявиться спонтанно, без видимых внешних причин, но под
влиянием внутренних условий в клетке и организме в целом - спонтанные мутации.
Вновь возникшие мутации называются мутациями de novo. Мутации от нормального гена к патологическому
называются прямыми, от патологического к нормальному - обратными. Мутации в
соматических клетках называются соматическими. Они приводят к формированию
патологических клеточных клонов, и, в случае одновременного присутствия в
организме нормальных и патологических клеточных клонов говорят о клеточном мозаицизме. Некоторые
соматические мутации лежат в основе злокачественных образований, в половых
клетках они называются герминативными. Они возникают в процессе гаметогенеза,
встречаются реже соматических, передаются из поколения в поколение и лежат в
основе наследственных болезней.
Современная классификация мутаций включает:
1. генные или точковые мутации - изменение в одном гене (в любой его
точке), приводящее к появлению новых аллелей. Такое изменение может затрагивать
одну пару оснований - нуклеотидная замена, но может быть делецией
(утрата), инсерцией (вставка), дупликацией
(удвоение), инверсией (поворот на 1800) внутри одного генного локуса.
Точковые мутации - причина моногенных заболеваний, наследуются как простые менделевские признаки. Встречаются с различной частотой.
Часто формируются как результат ошибки в ходе репликации ДНК, при этом на 99%
исправляются с помощью репарационных систем;
2. хромосомные мутации.
Они нарушают структуру хромосомы (группу сцепления генов) и приводят к
формированию новых групп сцепления. Это структурные перестройки хромосом в
результате делеции, дупликации, транслокации
(перемещение), инверсии или инсерции в объеме участка
хромосом. Частота хромосомных мутации составляет 1:1700 клеточных делений;
3. геномные мутации -
ведут к появлению новых геномов или их частей путем добавления или утраты целых
хромосом. Другое их название - аномалии числа хромосом в результате нарушения
количества генетического материала. Геномные мутации являются наиболее частыми
из всех классов мутаций.
В ядре каждой соматической клетки
организма человека содержится 46 хромосом. Набор хромосом каждого индивидуума,
как нормальный, так и патологический, называется кариотипом.
Из 46 хромосом, составляющих
хромосомный набор человека, 44 или 22 пары представляют аутосомные
хромосомы, последняя пара — половые хромосомы. У женщин конституция половых
хромосом в норме представлена двумя хромосомами X, а
у мужчин — хромосомами X и У.
Во всех парах хромосом как аутосомных, так и половых одна из хромосом получена от
отца, а вторая — от матери. Хромосомы одной пары называются гомологами, или
гомологичными хромосомами. В половых клетках (сперматозоидах и яйцеклетках)
содержится гаплоидный набор хромосом, т.е. 23 хромосомы.
Сперматозоиды делятся на два типа
в зависимости от того, содержат ли они хромосому X
или Y. Все яйцеклетки в норме содержат только хромосому X.
Хромосомы хорошо видны после
специальной окраски во время деления клеток, когда хромосомы максимально спира-лизованы. При этом в каждой хромосоме выявляется
перетяжка, которая называется центромерой. Центромера делит хромосому на короткое плечо (обозначается буквой
«р») и длинное плечо (обозначается буквой «q»). Центромера определяет
движение хромосомы во время клеточного деления. По положению центромеры хромосомы классифицируют на несколько групп.
Если центромера располагается посредине хромосомы, то
такая хромосома называется метацентрической, если центромера
располагается ближе к одному из концов хромосомы, то ее называют акроцентрической. Некоторые акроцентрические
хромосомы имеют так называемые спутники, которые в неделящейся клетке формируют
ядрышки. Ядрышки содержат многочисленные копии рРНК.
Кроме того, различают субметацентрические
хромосомы, когда центромера расположена не посредине
хромосомы, а несколько сдвинута к одному из концов, но не столь значительно,
как в акроцентрических хромосомах.
Концы каждого плеча хромосомы
называют теломерами. Установлено, что теломеры играют важную роль в сохранении стабильности
хромосом. В теломерах содержится большое число
повторов последовательности нуклеотидов ТТАГГГ, так
называемых тандемных повторов. В норме во время клеточного деления происходит
уменьшение числа этих повторов в теломерах.
Однако каждый раз они
достраиваются с помощью специального фермента, который называют теломеразой. Уменьшение активности этого фермента приводит
к укорочению теломер, что, как полагают, является
причиной гибели клеток, а в норме сопровождает старение.
При аутосомно-доминантном типе
наследования гетерозиготное носительство мутации оказывается достаточным для
проявления заболевания. При этом мальчики и девочки поражаются одинаково. В
количественном отношении доминантных заболеваний больше, чем рецессивных. В
отличие от рецессивных, доминантные мутации не
приводят к инактивации функции кодируемого белка. Их
эффект обусловлен либо снижением дозы нормального алле-ля (так называемая гаплонедостаточность), либо появлением у мутантного белка
нового агрессивного свойства.
Вероятность рождения больных
детей в браке гетерозиготного носителя доминантной мутации со здоровым супругом
(супругой) составляет 50%. Поэтому аутосомно-доминантные заболевания часто
носят семейный характер и передаются из поколения в поколение или, как говорят,
«по вертикали», причем среди родственников только со
стороны одного из родителей больного. Больные и его родители обязательно должны
быть проконсультированы врачом-генетиком для уточнения диагноза, выявления
членов семьи с риском рождения подобного больного и выработки тактики обследования консультируемых при планировании ребенка.
Если оба родителя ребенка с
доминантным заболеванием оказываются здоровы, можно предположить, что болезнь
развилась вследствие возникновения новой мутации в половых клетках одного из
супругов. В этом случае риск повторного рождения больного ребенка такой же, как
в любых других семьях. Исключением из этого правила являются доминантные
заболевания с неполным проявлением или неполной пенетрантностью, когда на
развитие заболевания дополнительно оказывают влияния какие-то внешние факторы
или чаще состояния каких-то других генов. В этих случаях носители доминантной
мутации могут быть здоровыми, а их дети больны или наоборот.
Пенетрантность выше 60% является
высокой степенью повторяемости заболевания в поколениях. Доминантный ген может
обладать разной экспрессивностью, то есть внутри одной семьи картина
заболевания может варьировать по степени тяжести и клиническим проявлениям.
Термины пенетрантность и экспрессивность в генетическую практику были введены
известным отечественным генетиком Н. В. Тимофеевым-Ресовским (1900-1981).
При некоторых заболеваниях
наблюдается полудоминантный тип наследования, при котором клинические
проявления заболевания у гетерозигот носят
значительно более мягкий характер по сравнению с гомозиготами.
Примерами аутосомно-доминантных заболеваний являются туберозный
склероз (синдром Бурневиля), различные наследственные
коллагенопатии, включая синдромы Марфана,
Элерса-Данло, несовершенный остеогенеза,
хондродисплазии, тугоухость, офтальмопатии,
нарушения дентино- и амелогенеза, а также многие
другие заболевания.
Аутосомно-рецессивный тип
наследования. Заболевания с аутосомно-рецессивным типом наследования
проявляются только при гомозиготном носительстве мутантных аллелей. При этом
происходит частичная или полная инактивация функции
мутантного гена. Одну из мутаций больной ребенок наследует от матери, другую,
точно такую же - от отца.
В общем случае родители больного,
будучи практически сами здоровыми, являются гетерозиготными носителями мутации,
которую они оба передали (наследовали) своему ребенку.
Вероятность рождения
больного ребенка в такой семье в соответствии с законом Менделя составляет 25%.
Девочки и мальчики поражаются с одинаковой частотой. Рождение больного ребенка
совершенно не зависит от возраста родителей, очередности беременности и родов.
При этом в одной семье может наблюдаться несколько больных братьев-сестер (так
называемых сибсов).
Больные с заболеваниями
аутосомно-рецессивного типа наследования в силу тяжести своего состояния часто
не оставляют потомства. Таким образом, при заболеваниях данного типа
наследования больные дети рождаются в браке, практически здоровых родителей,
каждый из которых несет мутацию в гетерозиготном состоянии, и при анализе
родословной прослеживается «горизонтальный» характер наследственной передачи
заболевания. Две трети здоровых детей в браке гетерозиготных родителей также
оказываются гетерозиготами.
В браке
гетерозиготного носителя рецессивной мутации с супругом, не имеющим мутантного аллеля, все дети будут здоровыми, но половина из них
окажутся гетерозиготными носителями мутации. Анализ родословных больных с
аутосомно-рецессивными заболеваниями показывает, что часто (примерно в 60%)
родители таких больных являются родственниками или их предки происходят родом
из одного села или района, что так же по данным известного отечественного
медицинского генетика В.П. Эфроимсона (1974) является косвенным признаком
инбридинга, то есть родственного брака.
При Х-сцепленном
типе наследования мутантный ген расположен в X-хромосоме. Если при этом мутация
обладает доминантным эффектом, то больными могут быть как мужчины, так и
женщины. Однако от больного отца заболевание с вероятностью 100% передается
только девочкам, но не мальчикам, получающим от отца Y-хромосому (рис. 5).
Вероятность передачи доминантной Х-сцепленной мутации
от больной матери детям составляет 50%. Болезнь с равной вероятностью может
быть унаследована как дочерью, так и сыном.
К доминантному, сцепленному с
Х-хромосомой, типу наследования относится известная детским врачам патология
витамин Д-резистентный рахит
(синонимы: гипофосфатемия, семейная-Х-сцепленная
гипофосфатемия, фосфатдиабет).
Диагноз этого тяжелейшего рахита, который не проходит под воздействием больших
доз витамина Д, подтверждается наличием подобного
заболевания у части родственников как мужского, так и женского пола.
Гораздо чаще Х-сцепленные
заболевания наследуются по рецессивному типу. Отличительным свойством
заболеваний с рецессивным Х-сцепленным типом
наследования является то, что в семье болеют мужчины, а мутантный
аллель они наследуют от своей, практически здоровой матери, гетерозиготной по
мутантному аллелю. При составлении родословной у
таких матерей нередко наблюдаются больные братья или дяди. Больные мужчины
могут передавать свое заболевание только через поколение и только внукам (но не
внучкам) через свою здоровую, но гетерозиготную дочь.
Таким образом, если проследить в
родословной наследование по мужской линии рецессивного Х-сцепленного
заболевания, то получится что-то вроде «хода шахматного коня».
Наиболее известными Х-сцепленными заболеваниями являются гемофилии А и В, а так же тяжелейшая патология мышечной системы - миодистрофия Дюшенна Беккера. В
основе развития гемофилии А лежат мутации гена,
ответственного за синтез VIII фактора свертываемости
крови, а при гемофилии В дефектным оказывается IX
фактор свертываемости крови. Оба гена, кодирующие факторы VIII
и IX, локализованы в длинном плече Х-хромосомы в
областях q28 и q27.1-2, соответственно. Известно, что при гемофилии наблюдается
нарушение свертываемости крови, и самые незначительные порезы могут привести
больного без специальной гематологической помощи к летальному исходу. Отметим,
что у женщин - носителей гена гемофилии (так называемых «кондукторов»), в
отдельных случаях так же наблюдается склонность к кровотечениям, что выражается
в обильных месячных и длительных кровотечениях во время родов. Это
обстоятельство необходимо учитывать акушерам-гинекологам при работе с
женщинами-носителями мутантных аллелей в любом из генов гемофилии А или В.
Сцепленный с У-хромосомой тип наследования. Отцовский тип
наследования. Голандрический тип наследования. У-сцепленные заболевания.
В редких случаях наблюдается
отцовский или голандрический тип наследования,
обусловленный присутствием мутаций в генах Y-хромосомы.
При этом болеют и передают через
Y-хромосому свое заболевание сыновьям только мужчины. В отличие от аутосом и Х-хромосомы, Y-хромосома несет сравнительно мало
генов (по последним данным международного каталога генов OMIM,
всего около 40).
Небольшая часть таких генов гомологична генам X-хромосомы, остальные присутствующие
только у мужчин, участвуют в контроле детерминации пола и сперматогенеза. Так,
на Y-хромосоме находятся гены SRY и AZF, ответственные за программу половой дифференцировки.
Мутации в любом из этих генов
приводят к нарушениям развития яичек и блоку сперматогенеза, что выражается в
азооспермии. Такие мужчины страдают бесплодием, и потому их заболевание не
наследуется. Мужчин с жалобами на бесплодие необходимо обследовать на наличие
мутаций в указанных генах. Мутациями в одном из генов, расположенных на
Y-хромосоме, обусловлены некоторые формы ихтиоза (рыбья кожа), и совершенно
безобидный признак - оволосение ушной раковины.
В последние десятилетия
накопилось много фактов, свидетельствующих о наличии большого числа отклонений
от менделевских типов наследования. В частности,
доказано, что имеется группа наследственных заболеваний, причина которых лежит
в неблагополучии наследственного аппарата половой клетки или поломок в периоде зиготообразования. Эти нарушения не подчиняются законам
Менделя.
К неменделирующим
заболеваниям с нетрадиционным типом наследования, относятся митохондриальные
болезни, однородительские дисомии
и болезни геномного импринтинга, а также болезни экспансии, обусловленные
присутствием динамических мутаций.
Митохондриальный или цитоплазматический
тип наследования называют еще материнским. Известно, что около 5% ДНК находятся
в митохондриях - важнейших органеллах цитоплазмы клетки, являющихся своего рода
энергетической системой и центром клеточного дыхания. Мужские половые клетки
(сперматозоиды), хотя и содержат очень небольшое количество митохондрий,
обеспечивающих их подвижность, но не передают их потомству.
Поэтому все митохондрии плода,
независимо от его пола имеют материнское происхождение. Таким образом, женщина
передает свой генетический материал не только через хромосомы, но и с
цитоплазматической митохондриальной ДНК (мтДНК), причем с равной вероятностью
как мальчикам, так и девочкам. В мтДНК,
состоящей из 16569 нуклеотидов, содержится более 20 генов тРНК,
2 гена рРНК и 13 генов, кодирующих различные
субъединицы комплексов окислительного фосфорилирования.
Заметим, что 56 субъединиц этих комплексов кодируются ядерными генами.
Кроме того, к наследственным
болезням принято также относить такие заболевания, в развитии которых,
по-видимому, одинаково важны как гены, так и факторы окружающей среды. Их
называют мультифакториальными заболеваниями, так как
они зависят от действия большого количества факторов, как генетических, так и внешнесредовых, и к ним относят все хронические
неинфекционные заболевания, такие как диабет, атеросклероз, бронхиальная астма
и др., а также изолированные врожденные пороки развития.
Частота мультифакториальных
заболеваний в популяции очень высокая. Достаточно напомнить, что атеросклероз и
ишемическая болезнь сердца стоят на одном из первых мест как причина смерти.
Кроме того, принято различать заболевания, обусловленные действием
преимущественно внешнесредовых факторов. К ним
относят травмы, частые инфекционные болезни, которыми болеет практически каждый
человек. Однако многие исследователи полагают, что возникновение этих
заболеваний также зависит от генетической конституции, хотя и в небольшой
степени. Известно, что даже во время эпидемий часть населения не заболевает,
обладая генетически обусловленной невосприимчивостью к соответствующей
инфекции.
Злободневным примером является
СПИД. Установлено, что у лиц, обладающих особой формой одного из генов (ген
рецептора хемокинов), снижена восприимчивость к
вирусу приобретенного иммунодефицита. Такая классификация всей патологии
человека на отдельные группы в зависимости от значимости наследственных
факторов в этиологии и патогенезе заболеваний человека является, несомненно,
одним из важных достижений медицинской генетики. Она не только позволяет врачу
понять этиологию различных заболеваний, но и является подспорьем в выборе
лечения, а также методов профилактики этих болезней.
Среди 5000 моногенных заболеваний наиболее
распространенными являются фенилкетонурия, муковисцидоз, адрено-генитальный
синдром, миодистрофия Дюшенна - Беккера, гемофилия А и В, галактоземия.
Моногенные синдромы и болезни (МБ)
или генные (так их называют за рубежом) заболевания подчиняются менделевскому наследованию, в их основе лежат единичные генные
или точковые мутации. МБ составляют значительную долю
наследственной патологии и насчитывают сегодня более 4500 заболеваний. По
данным литературы, в разных странах они выявляются у 30-65 детей в расчете на
1000 новорожденных, что составляет 3,0-6,5%, а в структуре общей смертности
детей до 5 лет на их долю приходится 10-14%.
Многие МБ, несмотря на достаточно
высокий уровень медико-биологических знаний, представляют значительные
трудности в своевременной диагностике и эффективном лечении и часто приводят к
значительному нарушению качества жизни больных, инвалидизации
и раннему летальному исходу.
Источники информации:
1. Е.Я. Гречанина.
«Молекулярная медицина: реальность и персективы».
Харьков, 2007. – 120 с.
2. Ф. Фогель. А. Мотульски.
Генетика человека. М.:Мир, в 3-х томах,1990.
3. Ю.И.Барашнев,
В.А.Бахарев, П.В.Новиков. Диагностика и лечение врожденных и наследственных
заболеваний у детей». – М., «Триада-Х»,
4. Козлова С.И., Демикова
Н.С., Семанова Е.И, Бенникова О.Е. Наследственные
синдромы и медико-генетическое консультирование. Изд. 2. - М.: Практика, 1996.-
416с.
5. Наследственные болезни и медико-генетическое консультирование: под ред. Шаболина В.Н. – Москва, 1991. – 226 с.
6. Атлас спадкової патології. Essential Medical Genetics / M.Connor &M. Ferguson-Smith Ed., 5 th ed. - “Blackwell Science Ltd”.- 1997. - 236 p.
7. Синдром Дауна. Медико-генетическое
и социально-психологический портрет». Под ред. Ю.И.Барашнева.
– М.: «Триада-Х»,
2007. – 280 с.
8. Синдром Дауна: діагностика,
опіка, запобігання. Під ред. Л.С. Євтушок.
– Луцьк: Вісник,
2003. – С.153.
9. Пренатальная
диагностика наследственных и врожденных болезней/Под ред. Акад.РАМН., проф. Э.К.Айламазяна,чл.-корр.
РАМН, проф. В.С.Баранова. – 2-е изд. – М.: МЕДпресс –
информ, 2007. – 416 с.:ил.
10. Основы пренатальной
диагностики. Под ред. Юдиной Е.В. и Медведева М.В. -1-е изд. – М.:РАВУЗДПГ, Реальное Время, 2002. – 184 с.:ил.