БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БЕСПЛОДИЯ

June 3, 2024
0
0
Зміст

БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БЕСПЛОДИЯ

БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БЕРЕМЕННОСТИ,  АНТЕНАТАЛЬНЫЙ СКРИНИНГ вроЖденНЫх ПОРОКОВ  РАЗВИТИЯ

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ

 

Бесплодие это неспособность сексуально активной, не применяющей контрацептивных средств пары достигнуть беременности в течение одного года.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения  частота бесплодных союзов высока и составляет в развитых странах 25-30% всех супружеских пар. В рамках специальной программы ВОЗ по репродукции человека (1987г) выделено 22 фактора, способных обусловить бесплодие женщины: сексуальная дисфункция, гиперпролактинемия, органические нарушения гипоталамогипофизарной области, аменорея с повышенным уровнем ФСГ, аменорея с нормальным уровнем эстрадиола, аменорея со сниженным уровнем эстрадиола, олигоменорея, нерегулярный менструальный цикл/ановуляция, ановуляция с регулярным циклом, врожденные аномалии развития половых органов, двусторонняя непроходимость маточных труб, спаечный процесс в малом тазу, эндометриоз, приобретенная патология матки и шейки, приобретенные нарушения проходимости маточных труб, приобретенные поражения яичников, туберкулез половых органов, ятрогенные факторы, системные болезни, отрицательный посткоитальный тест, неустановленные причины.

Специалистами выделены следующие ключевые варианты бесплодия у женщин:

1) трубное бесплодие, обусловленное патологией маточных труб;

2) эндокринное бесплодие, связанное с расстройствами в деятельности системы желез внутренней секреции;

3) иммунологическое, вызываемое явлениями сенсибилизации женского организма;

4) анатомические нарушения в области влагалища и матки.

Предложено также выделение группы больных с «необъяснимым» бесплодием, когда нет явных причин нарушения репродуктивной системы. По классификации ВОЗ такое бесплодие обозначается как бесплодие неясного генеза. В структуре женского бесплодия эта форма составляет 8-10%.

В.И.Кулаков с соавт. (2001) все причины бесплодия разделяют на ближайшие или непосредственные, исключающие возможность наступления беременности, либо препятствующие оплодотворению или нидации оплодотворенной яйцеклетки, и отдаленные или предшествующие, вызывающие нарушения в системе, регулирующей половую функцию. К числу отдаленных причин нарушений полового развития некоторые авторы выделяют

наследственные, которые обусловлены изменениями хромосом, а также врожденные, связанные с воздействием антенатальных факторов.

Изучение проблем репродукции у женщин с врожденными пороками половых органов позволило выявить несоответствия между теорией эмбрионального развития и реальными вариантами аномалий матки [14]. Авторы предполагают, что влагалище полностью формируется из парных мезонефротических протоков, а матка при слиянии их с круглыми и собственными связками яичников, Мюллеров проток также соответствует мезонефротическому. Нарушение фертильности у этого контингента больных обусловлено анатомической неполноценностью аномальной матки и влагалища, а также сопутствующими функциональными нарушениями.

Правильная и своевременная диагностика инфекций, передаваемых половым путем, важна в общей системе профилактики бесплодия, т.к. инфицирование и воспалительный аутоиммунный процесс способствуют нарушению структуры и функции яичников.

Инфекции, как и аборты, могут привести к самой распространенной форме бесплодия – трубно-перитонеальной, составляющей до 50% всех случаев бесплодия. Кроме того, микроорганизмы, находящиеся в мочеполовых органах у женщин с аномальной иммунореактивностью, способны блокировать сперматозоиды и нарушать их передвижение, приводить к образованию противосперматозоидных антител

Основными причинами возникновения мужского бесплодия могут быть:

1. Воспалительные и инфекционные заболевания

Эти заболевания могут стать как прямой, так и косвенной причиной возникновения мужского бесплодия. В результате возникших воспалений нарушается сперматогенез, что неизбежно приводит к значительному понижению фертильности мужчины. Это самая распространенная причина возникновения мужского бесплодия.

2. Травмы и опухоли в области малого таза

В результате травм в половые органы может попасть инфекция. Пораженные ткани со временем рубцуются, но их работа уже ухудшится.

3. Непроходимость семявыносящих канальцев

В результате механической преграды сперматозоиды не попадают в мочеиспускательный канал. Часто этот дефект возникает в результате травмы или воспаления.

4. Варикоцеле

Это варикозное расширение вен одного или двух яичек. Самым негативным фактором является повышение температуры внутри яичка, что приводит к ухудшению качества сперматогенеза.

5. Гормональные нарушения

Такие нарушения могут привести как к частичному так и к полному бесплодию. Причем последствия таких нарушений могут быть необратимыми.

6. Психосексуальные расстройства

К этой группе можно отнести все психологические расстройства, приводящие к эректильной дисфункции. Однако основной проблемой в данном случае будет являться не низкое качество спермы, а отсутствие полноценных половых актов.

7. Врожденные заболевания

В редких случаях бесплодие является следствием наследственных заболеваний, хромосомных изменений.
Несомненно, для более эффективного лечения бесплодия необходимо выявить причину его возникновения. Часто в определении причины бесплодия врачу может помочь сам пациент. Возможно, что мужчина вспомнит о травмах пазовой области, заболеваниях, перенесенных им в детстве и т. д.

Таблица : Основные причины мужского бесплодия

Тестикулярная недостаточность

• Крипторхизм

• Орхит (вирусный)

• Перекрут яичка

• Цитотоксическая терапия (химиотерапия)

• Лучевая терапия

• Наследственные причины (синдром Клайнфелтера,

Y-делеция )

Эндокринные нарушения

• Синдром Каллманна

• Синдром Падера-Вилли

• Заболевание гипофиза (аденома, инфекция)

Обструкции мужского генитального тракта

• Врожденное отсутствие семявыносящего протока/

эпидидимиса

• Мюллеровы кисты предстательной железы

• Обструкции придатка яичка (инфекционная, врож-

денная)

• После операций в паховой и мошоночной области

Антитела сперматозойдов

Лекарственная терапия, окружающая среда, стрессы,заболевания

Варикоцеле

Сексуальные нарушения/нарушения семяизвержения

Неизвестное происхождение

Качество спермограммы у одного и того же мужчины может сильно изменяться в зависимости от различных негативных факторов:

1. Перегревание

Установлено, что температура в яичках и мошонке на 2 °C ниже температуры тела. Любое повышение температуры внутри этих органов губительно действует на сперматозоиды. Именно поэтому мужчинам не рекомендуется носить слишком теплые брюки, тесное белье. Так же не рекомендуется принимать излишне горячие ванны, находиться подолгу в парной. Чаще всего нарушения, возникшие в результате перегревания органов мошонки, быстро устраняются.

2. Алкоголь

В небольших количествах алкоголь скорее лекарство, чем отрицательный фактор. Алкоголь способствует улучшению кровообращения. Однако речь идет о дозе в 50 мл спирта. Это около 400 г вина или 125 г водки в сутки. Но чаще всего мужчины выпивают гораздо больше, и тогда под действием излишнего алкоголя качество спермы ухудшается. Отдельно следует выделить влияние пива на организм мужчины. Конечно, 1 л пива в сутки не повлияет на репродуктивное здоровье мужчины. Однако не стоит забывать о том, что в этом напитке содержатся вещества, схожие с женскими половыми гормонами. Избыток этих веществ в организме мужчины мешает нормальной работе мужских гормонов — андрогенов.

3. Курение

Курение не только отравляет организм мужчины токсинами, но и вызывает спазмы сосудов. В результате возникают сосудистые нарушения, которые непременно затрагивают и репродуктивное здоровье.

4. Стресс

При возникновении стрессовых ситуаций организм мужчины получает сигнал о необходимости свернуть процесс образования сперматозоидов. В результате качество спермы резко падает. Однако чаще всего оно приходит в норму, как только обстоятельства станут благоприятными, мужчина перестанет нервничать, отдохнет.

Причины возникновения мужского бесплодия указаны здесь не только для ознакомления. Они могут также послужить своеобразной инструкцией к тому, в каких случаях и при каких нарушениях здоровья мужчина должен посетить врача-андролога. Во многих случаях мужское бесплодие излечимо. Эффективность лечения напрямую зависит от запущенности заболевания.

Принято выделять два основных вида мужского бесплодия: первичное и вторичное. О первичном бесплодии говорят тогда, когда ни у одной из партнерш мужчины не было беременностей от него. Если же мужчина уже имеет детей или ранее возникали беременности женщин от него, то говорят о вторичном бесплодии.

Если взять за основу причинные факторы возникновения мужского бесплодия. То получится следующая классификация:

1. Секреторное бесплодие

Эта форма бесплодия возникает вследствие неблагоприятного воздействия на яички и обусловлена нарушением образования сперматозоидов. В результате вырабатывается не достаточное для оплодотворения количество сперматозоидов, либо более 50% всех сперматозоидов в эякуляте имеют патологическое строение, нарушения подвижности.

Чаще всего секреторное бесплодие возникает как осложнение после таких инфекций, как хламидии, микоплазмы, уреаплазмы, трихомонады, гонококки и др. Но причинами могут быть также отравления ядовитыми веществами, солями тяжелых металлов, действие радиации, гормональные нарушения, сахарный диабет, варикоцеле, перекрут яичка и т. д.

2. Экскреторное бесплодие

Эта форма бесплодия связана с нарушением выделения спермы. То есть она подразумевает непроходимость семявыносящих путей. Экскреторное бесплодие чаще всего является следствием полученной травмы в области паха.

3. Аутоиммунное бесплодие

Бывает так, что организм мужчины воспринимает сперматозоиды, как инородные тела и начинает активную борьбу с ними. Эта форма бесплодия выявляется при обнаружении в эякуляте агглютинации, то есть склеивания сперматозоидов. Так же может быть серьезно нарушена их подвижность. В сперме могут находиться антитела, представляющие собой белковые вещества, вызывающие гибель сперматозоидов.

4. Сочетанное бесплодие

Эта форма бесплодия представляет собой сочетание двух или нескольких форм.

 

Анализ эякулята, количества и свойства клеток сперматогенеза является основным пунктом диагностики мужского бесплодия. Этот анализ называют спермограммой.

Спермограмма (сперматограмма) метод исследования эякулята для оценки оплодотоворяющей способности мужской спермы. Значение спермограммы в диагностике бесплодия настолько велико, что многие считают его единственным необходимым анализом (ко всему, в отличие от большей части других диагностических методов, спермограмма выполняется быстро, просто и не очень дорого). Это, безусловно, преувеличение, но оно отаражает большую ценность диагностической информации, которая может быть получена с помощью этого метода исследования.

Следует отметить, что для наибольшей точности результата спермограммы необходимо повторить ее 2-3 раза. При этом существуют следующие условия для мужчины перед сдачей спермограммы:

·                     воздерживаться от семяизвержения в течение 2-7 дней (оптимальный срок 4 дня);

·                     воздерживаться от приема алкогольных напитков, сильнодействующих препаратов (в течение этого срока;

·                     воздерживаться от посещений саун, бань, а также от приёма горячих ванн;

Идеальным методом получения эякулята для спермограммы признана мастурбация, этот метод рекомендуется Всемирной Организацией Здравоохранения. Сбор спермы в презервативе не используют из-за губительного действия смазки на сперматозоиды. Прерванный коитус также не рекомендуется – в образцы спермы вероятно попадание клетки вагинального происхождения, либо микрофлора, характерная для организма партнера.

ПОКАЗАТЕЛЬ

НОРМА

Объем

Не менее 2 мл

Цвет

Бело-сероватый

Время разжижения

10-40 минут

рН

7,2-7,8

Количество спермиев в 1 мл

20-120 млн.

Количество спермиев в эякуляте

40-500 млн.

Активно подвижные (категория А)

Не менее 25 %

Слабоподвижные (категория В) А + В

не менее 50 %

Непрогрессивно подвижные (кат.С) С + D

не более 50 %

Неподвижные (категория D) Патологические сперматозоиды

Не более 50 %

Количество округлых клеток

Не более 5 млн.

Спермагглютинация

Нет

Лейкоциты

До 3-5 в поле зрения

1.      Объем эякулята может колебаться от 2 до 6 мл. Если объем меньше, это называется олигоспермия, если больше – полиспермия. Чаще всего эти состояния бывают связаны с нарушением гормонального фона, воспалительными заболеваниями предстательной железы, семенных пузырьков, яичек и их придатков. Возможны также другие причины.
2. Цвет должен быть белым. Различные окрашивания говорят, как правило, о патологии. Появление красного (или бурого) говорит о примеси крови, поступающей из простаты (простатит, особенно с наличием камней и кист, аденома и рак простаты), семенных пузырьков (везикулит), семенного бугорка (каникулит), мочеиспускательного канала (уретрит, гемангиома, рак), яичек и их придатков (на фоне воспаления, онкологии). Кровь может появиться даже при изменениях артериального давления. Желтоватый цвет, особенно с появлением неприятного гнилостного запаха, свидетельствует об активном воспалительном процессе в органах, производящих компоненты спермы (чаще это простатит или везикулит).
3. Консистенция обязана быть вязкой, вязкость должна быть до 2 см (по нормам ВОЗ), разжижение спермы должно наступать не более, чем через 60 минут. Нарушения параметров чаще свидетельствуют о хроническом воспалении или нарушении ферментативной активности в сперме.
4. pH (показатель кислотности) в норме колеблется от 7,2 до 8,0. Сдвиг в стороны обусловлен, как правило, воспалением предстательной железы или семенных пузырьков.
5. Количество сперматозоидов по нормам ВОЗ: 20-200 миллионов в одном миллилитре. В общем объеме спермы их должно содержаться не менее 40 миллионов. Причины снижения количества сперматозоидов могут говорить о следующем:
· хронические воспалительные заболевания половых органов,
· гормональные нарушения (различные эндокринные заболевания),
· врожденные генетические заболевания,
· варикоцеле (расширение вен семенного канатика),
· недоразвитие яичек или неопущение их в мошонку,
· всевозможные интоксикации и вредности окружающей среды, производства,
· ионизирующее излучение,
· нарушение питания, голодание,
· вирусные и бактериальные инфекции,
· травмы и операции тазовых органов, а также осложнение после них,
· перегревание области таза, особенно промежности.

Обозначения нарушений спермы

·                     Нормоспермия – все характеристики эякулята в норме, нормальная сперма.

·                     Нормозооспермия – все характеристики, связанные с фертильностью спермы, в норме, но при этом допустимы отклонения, не влияющие на бесплодие (повышенное содержание округлых клеток, аномальный pH, аномальная вязкость или неразжижение эякулята).

·                     Олигоспермия – недостаточный объем эякулята (менее 2 мл).

·                     Олигозооспермия – недостаточное количество сперматозоидов (концентрация менее 20 млн/мл).

·                     Астенозооспермия – недостаточная подвижность сперматозоидов (А<25% или A+B<50%).

·                     Акинозооспермия – полная неподвижность сперматозоидов.

·                     Тератозооспермия – повышено содержание аномальных сперматозоидов (более 50% при исследовании нативного эякулята или более 85% при исследовании окрашенного мазка спермы).

·                     Некрозооспермия – отсутствие живых сперматозоидов.

·                     Лейкоцитоспермия – повышено содержание лейкоцитов (более 1 млн/мл).

·                     Гемоспермия – присутствие эритроцитов в эякуляте.

·                     Азооспермия – отсутствие сперматозоидов в эякуляте.

Подвижность сперматозоидов

Подвижность сперматозоидов по важности следует за их количеством. Сперматозоиды делят на 4 категории подвижности:

·                     Категория A – спермии с быстрым и прямолинейным движением, скорость их движения должна быть не менее 0,025мм/с (то есть не менее половины собственной длины в секунду).

·                     Категории B – спермии с медленным прямолинейным движением, скорость менее 0,025 мм/с, но траектория движения все-таки прямая.

·                     Категория C – сперматозоиды, которые движутся непрямолинейно (и те что еле барахтаются на месте, и те что носятся кругами).

·                     Категория D – полностью неподвижные сперматозоиды.

В эякуляте всегда присутствуют все без исключения категории подвижности. Обычно больше всего неподвижных сперматозоидов категории D (от 40% до 60%)- это, как правило, умершие или умирающие “от старости” сперматозоиды. Таким образом чем меньше воздержание перед семяизвержением – тем меньше неподвижных сперматозоидов в эякуляте. Также обычно много быстрых прямолинейных спермиев категории А (40-60%), это здоровые, “молодые” сперматозоиды, недавно сформировавшиеся в яичках. Непрогрессивно-подвижных сперматозоидов категории В обычно 10-15%, и это, как правило, сперматозоиды с нарушениями строения шейки или жгутика, либо “стареющие”. Также обычно мало сперматозоидов медленных с прямым движением категории С (5-15%).

В нормальной фертильной сперме прогрессивно-подвижных сперматозоидов (A+B) должно быть не менее половины, либо быстрых прогрессивно-подвижных (A) не менее четверти. На подвижность сперматозоидов влияет много факторов. Важным фактором является температура: при температуре тела (около 37 С) скорость движения максимальна, при комнатной температуре она снижается, а при температуре менее 10 С сперматозоиды почти не движутся.

Существуют методы, позволяющие узнать, какое количество сперматозоидов среди неподвижных является живым. Для этого сперму подкрашивают эозином. Это вещество красного цвета не может проникнуть сквозь оболочку сперматозоида, но оболочка погибшего спермия быстро разрушается, и он окрашивается красным. Данный метод имеет смысл применять при акинозооспермии – полной неподвижности сперматозоидов, чтобы выяснить, связана ли эта неподвижность с гибелью, или нарушениями жгутикового аппарата.

Исследования показывают, что мужчины, чья сперма содержит до 85% патологичных спермиев, могут иметь здоровых детей. Это, конечно, при прочих нормальных параметрах.

Для оценки качества спермы подсчитывают не только процент аномальных сперматозоидов, но и среднее количество патологий на один сперматозоид (индекс спермальных нарушений, SDI) и среднее количество патологий на один аномальный сперматозоид (индекс тератозооспермии, TZI). При превышении TZI значения 1,6 сперма считается аномальной, а при превышении SDI значения 1,6 могут возникнуть проблемы даже при искусственном оплодотворении.

Спермаглютинация (склеивание сперматозоидов)

Спермаглютинация (склеивание сперматозоидов) – является сигналом грозных иммунных нарушений, которому, к сожалению, не всегда уделяют должное внимание. Часто неправильно думают, что агглютинация не позволяет сперматозоидам свободно двигаться и достичь яйцеклетки. Это неверно. Само по себе склеивание затрагивает обычно небольшую часть сперматозоидов, и не препятствует движению большинства, но наличие агглютинации может свидетельствовать о присутствии в эякуляте антиспермальных антител, которые и могут являться причиной бесплодия. Истинную спермаглютинацию нелегко распознать, иногда требуются специальные методы для отличия ее от спермагрегации. Агрегация сперматозоидов – это склеивание, вызванное не иммунными причинами, а слизью, содержащейся в семенной жидкости. Спермагрегация на фертильность спермы никак не влияет.

Антиспермальные антитела

Антиспермальные антитела (АСА, или АСАТ) – наличие антител организма против сперматозоидов. Соединяясь со жгутиком, АСА подавляют движение сперматозоида. Прилипая к головке, препятствуют оплодотворению. АСА могут образовываться как в организме мужчины, так и в организме женщины, чем вызывают бесплодие. Для диагностики АСА в сперме используют различные методы, наиболее распространенным среди которых является MAR-тест (Mixed Immunoglobuline Reaction – “реакция иммуноглобулинов при смешивании”).

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: D:\Laboratory\Курси\Мазки\спермограма\9.bmp

Спермограмма ( камера Горяева)

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: D:\Laboratory\Курси\Мазки\спермограма\спермограма 2\25.bmp

Спермаглютинация

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: D:\Laboratory\Курси\Мазки\спермограма\спермограма 2\патолог хвоста.bmp

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: D:\Laboratory\Курси\Мазки\спермограма\спермограма 2\патолог шийки.bmp

Патологические формы спермиев

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: D:\Laboratory\Курси\Мазки\спермограма\спермограма 2\семінома.bmp

Семинома

Трихомонады

Лейкоциты в сперме

 

 

БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БЕРЕМЕННОСТИ,   АНТЕНАТАЛЬНЫЙ СКРИНИНГ вроЖденНЫх ПОРОКОВ  РАЗВИТИЯ

Во время физиологической беременности в организме матери отмечаются выраженные сдвиги гомеостаза внутренней среды, направленные на сохранение и развитие плода. Обмен веществ у беременных характеризуется преобладанием процессов ассимиляции. Одновременно увеличивается и количество продуктов диссимиляции (углекислый газ, азотистые соединения и др.). Отмечается увеличение объема циркулирующей крови, что рассматривается как защитная реакция организма на предполагаемую в родах кровопотерю и, как результат этого, улучшается кровоснабжение жизненно важных органов, таких как печень, почки, эндокринные железы. Наибольшие изменения происходят в матке в связи с интенсивной гипертрофией и гиперплазией гладкомышечных элементов и ростом плодного яйца. Отмечается увеличение клубочковой фильтрации (начиная уже с 15-17 нед. беременности, которая достигает максимума к 20 –25 нед.). В дальнейшем клубочковая фильтрация стабилизируется на достигнутых величинах и даже несколько снижается. Параллельно изменяется диурез. Большие изменения происходят в эндокринной системе. Гипофиз, особенно его передняя доля увеличиваются. Гормоны гипофиза – гонадотропный, АКТГ, лактогенный играют большую роль в изменении обменных процессов организма беременной. Повышение гормональной функции гипофиза сопровождается нередко умеренными признаками акромегалии. В яичниках вырабатывается эстроген и прогестерон (способствует развитию децидуальной оболочки матки, гиперплазии мышц, снижает сократительную функцию матки – этим обеспечиваются благоприятные условия для развития плода). Выраженной гормональной деятельностью обладает плацента, вырабатывающая прогестерон, плацентарный лактоген, эстрогенный гормон и хорионический гонадотропин. Это высокоэффективные анаболические гормоны, некоторые по своему действию напоминающие соматотропин. Стероидные гормоны влияют на содержание многих компонентов в плазме крови и при беременности, сопровождающейся очень значительным повышением содержания эстрогенов и прогестерона в крови, изменяют концентрацию многих веществ плазмы.

Щитовидная железа во время беременности несколько увеличивается. В первой половине беременности отмечается ее гиперфункция, в связи, с чем меняется основной обмен. При этом повышение общего Т4 плазмы связано с увеличением тироксинсвязывающего глобулина, а свободный Т4 остается в пределах нормы. Таким образом, при физиологической беременности мы наблюдаем изменения во всех видах обмена. При беременности снижение общей концентрации белка в плазме крови, по-видимому, обусловлено как частичным разведением, вследствие задержки жидкости в организме, так и понижем концентрации альбумина. Снижение уровня альбумина обусловлено в основном усиленным использованием его на биосинтетические процессы. Однако нельзя исключать, как влияющий фактор, изменение проницаемости сосудистых мембран и перераспределения жидкостей и белка в экстрацеллюлярном секторе, нарушения гемодинамики. Изменение гормонального фона приводит к увеличению содержания многих специфических белков-переносчиков, что сопровождается пропорциональным увеличением содержания связанного с ним соединения. При этом фракция соединения, не связанная с белком, не изменяется, а именно она определяет биологические эффекты. Изменения концентрации белков крови обнаруживаются и на протеинограмме. В первом и во втором триместре беременности отмечается уменьшение альбумина, что связано с физиологической гиперволемией в этот период. В последнем триместре выявляется увеличение альфа-1-глобулиновой фракции, главным образом за счет aльфа-1-антитрипсина (при беременности его уровень может повышаться в 2 раза), aльфа-1-кислого гликопротеида, альфа-фетопротеина. Aльфа-2-глобулиновая фракция может повышаться за счет белков, связанных с беременностью (начинают повышаться с 8 –12 недели и достигают максимума в 111 – триместре ), aльфа-2-макроглобулина, церулоплазмина. Бета-глобулины увеличиваются из-за роста концентрации бета-1-гликопротеида беременности (увеличение этого белка коррелирует с массой плаценты), бета-липопротеидов и трансферрина. В большинстве случаев наблюдается незначительное увеличение уровня гамма-глобулинов. Незначительные изменения СРБ, наблюдаемые чаще в ранние сроки беременности , могут быть реакцией организма на процессы пролиферации.

Изменение объема циркулирующей крови и кровоснабжения почек приводит к изменению в азотвыделительной функции почек. Происходит задержка и накопление азотистых веществ, при этом общее количество остаточного азота не изменяется за счет некоторого снижения мочевины, особенно в поздние сроки беременности в связи с повышенной утилизацией белка (положительный азотистый баланс). Снижение креатинина наблюдается максимально в 1 – 11- триместре (концентрация креатинина может снижаться почти в 1,5 раза) и связано с ростом объема мышечной массы матки и плода. Снижение уровня метаболитов азотистого обмена является и результатом повышенного клиренса за счет усиления кровоснабжения почек. Уровень мочевой кислоты чаще снижен за счет преобладания процессов ассимиляции, но даже незначительные нарушения функции почек могут привести к ее увеличению. Усиление белкового обмена сопровождается образованием значительного количества промежуточных токсических продуктов (молекул средней массы) накопление которых приводит к появлению симптомов токсемии.

Липидный обмен у беременных претерпевает существенные изменения. Усиливаются окислительные процессы, происходит повышенная утилизация холестерина в надпочечниках, плаценте для синтеза стероидных гормонов, синтеза кальцитриола в почках. Это приводит к компенсаторной транзиторной гиперхолестеринемии. В крови увеличивается количество общего холестерина, холестерина ЛПНП. Уровень холестерина ЛПВП практически не изменяется. Увеличение уровня эстрогенов ведет к гипертриглицериденемии, чему способствует наблюдаемая гипопротеинемия, функциональный холестаз. Наблюдается регионарное отложение жира в молочных железах и подкожно-жировой клетчатке, что связывается также с увеличением перехода углеводов в жиры за счет гиперинсулинемии. При этом в организме накапливаются продукты неполного расщепления жиров. Углеводный обмен значительно повышен в связи с повышением энергоемких биосинтетических процессов. Углеводы хорошо усваиваются организмом, откладываясь в виде гликогена в печени, мышцах, плаценте и дедуциальной оболочке матки. Начинает преобладать аэробный гликолиз. Активизируются гликогенолиз и глюконеогенез, усиливается переход углеводов в липиды, кетогенез. Но у плода преобладает анаэробный гликолиз, что приводит к накоплению молочной кислоты и других недоокисленных продуктов, снижающих буферную емкость крови и ведущее к метаболическому ацидозу, который компенсируется вследствие легочной гипервентиляции респираторным алкалозом. Уровень глюкозы крови при физиологической беременности меняется неоднозначно и может как оставаться на обычном уровне, так и снижаться или несколько повышаться, при этом не достигая уровня гипергликемии. Изменения уровня глюкозы крови у беременной женщины связаны с гормональной деятельностью плаценты (секреция кортизола и плацентарного лактогена, являющихся контринсулярными гормонами) и деятельностью инсулина, в обмене которого при беременности характерно развитие инсулинорезистентности и компенсаторного постепенного роста секреции инсулина. Снижение резистентности периферических тканей зависит от снижения капиллярного кровотока, нарушения трансэндотелиального обмена инсулина с клетками-мишенями и изменением пострецепторного эффекта. Баланс этих процессов и определит уровень глюкозы. Вследствие повышенной проницаемости эпителия почечных канальцев и увеличения скорости клубочковой фильтрации периодически наблюдается кратковременная физиологическая глюкозурия: у 50 – 60% беременных максимальная реабсорбция глюкозы снижена первые 3 месяца, повышаясь затем по мере увеличения скорости клубочковой фильтрации. Наиболее часто сахар в моче появляется при сроке беременности от 27 до 36 недели. Важно отметить, что гликемия у беременных без глюкозурии гораздо ниже, чем у женщин с глюгозурией. Гликозилированный гемоглобин, как маркер контроля метаболизма глюкозы, у беременных не является адекватным. Это обусловлено понижением общего уровня глюкозы крови (примерно на 1 ммоль\л), а также сочетанием со снижением срока полужизни эритроцитов, в виду развития анемического состояния.

Газообмен при беременности возрастает в связи с увеличением потребности органов и тканей материнского организма в кислороде, который необходим в больших количествах и развивающемуся плоду. Одновременно происходит накопление углекислоты в крови, что сопровождается усилением легочной вентиляции. Накопление в организме беременной продуктов неполного сгорания белков, липидов и углеводов, задержка углекислоты приводят к нарушению КЩС – развитию физиологического метаболического ацидоза, сопровождающегося нарушением водного обмена. Последний отличается выраженной интенсивностью в связи с повышенной потребностью в воде организма матери и плода. Этому способствует физиологическая гиперфункция гипоталямо-гипофизарной системы. Наблюдается избыточное образование АДГ, не соответствующее осмолярности жидкости. Органы и ткани материнского организма имеют выраженную наклонность к задержке воды и образованию отеков.

Особенностями минерального обмена у здоровых беременных по сравнению с небеременными является задержка в организме солей натрия, калия, хлоридов. Наблюдается тенденция к снижению минутной экскреции и клиренса электролитов, как осмотически активных веществ, в связи с падением уровня осмолярности в результате увеличения объема циркулирующей крови. Наблюдается задержка фосфора, тесно связанного с обменом кальция. Изменение обмена фосфора согласуется с повышением активности щелочной фосфотазы, свидетельствующей о повышенном метаболизме костной ткани. Рост активности фермента происходит в основном за счет нарастания термостабильной плацентарной и костной изоформ, однако, некоторый прирост может давать и печеночная изоформа в связи явлениями холестаза, наблюдаемыми во второй половине беременности. Из минеральных компонентов наиболее высока потребность в солях кальция, необходимого для формирования скелета плода и может наблюдаться кальциевый дефицит, т. к. плод расходует кальций костей матери. Кальциевый дефицит у беременной может сопровождаться явлениями спазмофилии, судорожным сокращением икроножных мышц. Гипокальциемии способствует наблюдаемая гипопротеинемия и изменение функции паратгормона, дефицит кальцитреола. Важно оценить уровень кальция и с точки зрения необходимости его для сократительной функции матки, участия в процессах свертывания крови и т.д. В целом, потребность в солях кальция при беременности повышается на 600-7000 мг в день. Можно предположить, что развивающаяся у женщин гипокальциемия связана как с нарушением канальциевого транспорта кальция, так и снижением загрузки нефрона по мере повышенного расходования.

Повышенный расход железа во время беременности (об этом свидетельствует снижение сывороточного железа, сывороточного ферритина, повышение обшей связывающей способности) создает предпосылки к развитию анемии у матери. Снижается содержание всех групп витаминов. Таким образом, во время беременности происходит изменение функционального состояния всех систем, что направлено на поддержание жизнедеятельности плода. Данные биохимических показателей у женщин при нормально протекающей беременности представлены в таблице (без учета сроков беременности).
Во время беременности в организме женщин происходят такие существенные изменения, что референтные уровни биохимических показателей небеременных женщин часто не могут быть применимы для оценки показателей беременных. Отличия основных биохимических показателей у беременных и небеременных женщин приведены в таблице 83. Эти отличия должны учитываться при интерпретации результатов биохимических исследований у беременных женщин. При беременности прибавка в весе составляет около 12,5 кг, но имеются существенные колебания этого показателя (около 4 кг). Эта прибавка обусловливается несколькими компонентами: Продукты зачатия: они включают плод, плаценту и амниотическую жидкость. Накопление жиров в организме матери.

Они могут определять до 25% прибавки веса. Накопление воды в организме матери. Общее количество воды увеличивается в среднем на 5 литров в основном за счет внеклеточной жидкости. Объем внутрисосудистого компартмента увеличивается более чем на литр. В ранние сроки беременности развивается умеренная гипервентиляция, связанная, по-видимому, с центральными эффектами прогестерона. Гипервентиляция приводит к падению РС02.

Однако концентрация ионов водорода в крови поддерживается в референтных пределах, характерных для небеременных женщин, до тех пор, пока бикарбонаты плазмы не снижаются в связи с увеличением их почечной экскреции. Несмотря на то, что потребление кислорода возрастает в среднем на 20%, парциальное давление кислорода Р02 остается относительно неизменным. Функция почек. В связи с увеличением объема плазмы и сердечного выброса увеличивается почечный кровоток.

Скорость гломерулярной фильтрации возрастает рано, и клиренс креатинина на 30-й неделе может составлять 150 мл/мин и более. Концентрации мочевины и креатинина в сыворотке снижаются. У беременных женщин изменяется функция канальцев, так, в частности, имеет место снижение почечного порога для глюкозы, поэтому у 70% беременных может наблюдаться глюкозурия. Канальцевая реабсорбция мочевой кислоты и аминокислот также изменяется, секреция этих веществ в мочу увеличивается. Обмен углеводов. Постабсорбтивный уровень глюкозы крови при беременности рано снижается, что, вероятно, связано с повышенной утилизацией субстрата. Ответ на углеводную нагрузку изменяется в более поздние сроки беременности. Обмен белков.

Концентрация альбумина в сыворотке постепенно снижается с ранних сроков беременности, и это приводит к накоплению внеклеточной жидкости. Наряду с этим концентрации многих других белков в плазме увеличиваются. Так, повышаются уровни плацентарных белков (фетальная щелочная фосфатаза), гормон-связывающих гликопротеинов (например тироксинсвязывающего глобулина), транспортных белков (например трансферрина) и фибриногена.

 

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ

Показатели

Женщины (неберемен.)

Беременные женщины II – III трим.

Белки плазмы

Общий белок, г/л

60 – 85

N или снижен

Альбумин, г/л (57-67% от общего белка)

35 – 50

28 – 40

С – реактивный белок, мг/л

до 6

Тимоловая проба, ед.

0 – 4

Проба Вельтмана, мл.

0,4 – 0,5

Углеводы

Глюкоза, ммоль/л: сыворотка венозной крови капиллярная кровь

4,1-6,1

3,5-5,2

3,8-5,7

3,3-5,0

Гликозилированный Hb

4,0 – 6,0 % от общего Hb

Пигменты

Биллирубин, мкмоль/л: общий

прямой (25% от общего)

8,5-20,5

2,1-5,1

Азотистые компоненты

Мочевина, ммоль/л

3,3 – 8,3

2,8 – 7,1

Креатинин, мкмоль/л

53 – 97

39,8 –72,8 *

Мочевая кислота, ммоль/л

0,16 – 0,4

0,12 – 0,28

Электролиты

Натрий, ммоль/л

136 – 145

Умеренно повышен

Калий, ммоль/л

3,5 –5,1

4,55 – 6,63

Хлориды, ммоль/л

97 – 108

Кальций, ммоль/л

2,2 – 2,6

2,0 – 2,4

Магний, ммоль/л

0,66 – 0,99

снижается

Железо, мкмоль/л

10,22 – 22,0

4,61 – 20,24

Общая железосвязывающая способность, мкмоль/л

44,8 – 76,1

повышается

Сывороточный ферритин, нг/мл

28,3 – 97,7

7 – 36,8

Трансферин, мг/100 мл

189,4 – 294,8

263,6 – 418,2

Ферменты

Аланинаминотрансфераза (АLT), Ед/л (мкмоль/с. л)

7 – 35 (0,12 – 0,6)

Аспартатаминотрансфераза (AST), Ед/л (мкмоль/с. л)

10 – 20 (0,17 – 0,34 )

Амилаза, мг/ с. л

сыворотка

моча

3,3-8,9

до 44

до 19 нед.

после 19 нед.

Щелочная фосфатаза (ЩФ) Ед/л (нмоль/с.л)

70 – 260

(278-830)

Повышается в 2 раза

Липиды

Холестерин, ммоль/л

15-19 лет

20-24 года

25-29 лет

30-34 года

35-39 лет

40-44 года

3,08-5,18

3,16-5,59

3,32-5,75

3,37-5,96

3,63-6,27

3,91-6,94

повышается

в 2 раза

Липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), ммоль/л

0,9 –1,9 (не имеет возрастных изменений)

Триглицериды (ТГ), ммоль/л 15 – 24 года

25 –29 лет

30 – 34 года

35 – 39 лет

40 – 44 года

0,41 – 1,48

0,42 – 1,63

0,44 – 1,70

0,45 – 1,99

0,51 – 2,16

постепенно повышается

* Наиболее выраженное снижение в I и II триместре беременности.

ОСОБЕННОСТИ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

 

Беременность сопровождается изменениями состава периферической крови. Во-первых, происходит увеличение объема циркулирующей крови (ОЦК), которое начинается на ранних сроках и достигает максимума в III триместре, увеличиваясь на 30 – 40 % . Прирост объема плазмы опережает увеличение массы эритроцитов, что приводит к снижению уровня гемоглобина и гематокрита. Насыщенность эритроцитов гемоглобином и размеры существенно не меняются. С возрастанием ОЦК связано и изменение СОЭ в сторону увеличения. При нормальной беременности возможно увеличение числа лейкоцитов со сдвигом влево, что в свою очередь обусловлено иммунологической перестройкой организма. Количество тромбоцитов во время беременности меняется неоднозначно, все зависит от индивидуальных особенностей. Уменьшение числа тромбоцитов может быть связано со снижением продолжительности их жизни и повышенным потреблением в периферическом кровообращении. Количество ретикулоцитов при нормальном течении беременности не меняется.

 

ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ.

 

Показатели

Женщины (небеременные)

Беременные

женщины II-III

трим.

Гемоглобин, г/л

115 – 145

112 – 130

Эритроциты , 1012

3,7 –4,7

Гематокрит, %

36 –42

31,2 – 39,4

Лейкоциты, 109

4,0 – 9,0

5,6 – 13,0

Цветной показатель (МСН, пг)

0,86 – 1,05

(24,5 – 39,2)

0,86 – 1,05

(23,8 – 35,0)

Тромбоциты, 109

140 – 400

Ретикулоциты, %о

2 – 12

Палочкоядерные нейтрофилы, %

1 – 6

4,5 – 9,0

Сегментоядерные нейтрофилы, %

45 – 70

62,0 – 69,1

Лимфоциты, %

18 – 40

16,2 – 29,2

Моноциты, %

2 – 9

3,7 – 5,6

Эозинофилы, %

0 – 5

1,0 – 2,2

Базофилы, %

0 – 1

СОЭ, мм/ч

2 – 15

12,4 – 35,3

ВСК (по Сухареву)

Начало: 1 – 3мин Конец: 3 – 5мин

Начало:

30 с – 2 мин

Конец:

2 – 4мин


ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ НА АВТОМАТИЧЕСКОМ АНАЛИЗАТОРЕ

 

Обозначение

Показатели

Женщины (неберемен.)

Беременные женщины

RBC

Эритроциты, 1012

3,7 – 4,7

HCT

Гематокрит ,%

36 – 42

31,2 – 39,4

MCV

Средний объем эритроцита, фл.

80 – 95

RDW

Широта распредеделения эритроцитов по объему (показатель анизоцитоза эритроцитов), фл

11,5 –14,5

PLT

Тромбоциты, 109

140 – 400

PCT

Тромбокрит (количество тромбоцитов от массы цельной крови), %

0,15 – 0,32

MPV

Средний объем тромбоцитов, фл

6,2 – 10,0

WBC

Лейкоциты, 109

4,0 – 9,0

5,6 – 13,0

LYM

Лимфоциты (абсол. значение), 109

0,72 – 3,6

0,9 – 3,8

GRA

Гранулоциты (абсол. значение), 109

1,84 –7,38

3,78 –10,6

LYM

Лимфоциты, %

18 – 40

16,2 –29,2

GRA

Гранулоциты, %

46 – 82

67,5 – 81,3

HGB

Гемоглобин, г/л

115 – 145

112 – 130

MCH

Среднее содержание Hb в эр-те, пг

24,5 – 39,2

23,8 –35,0

MCHC

Средняя концентрация Hb в эр-те, г/л

30 – 36

ИЗМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ ГЕМОСТАЗА ПРИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕРЕМЕННСТИ

 

Важную роль в поддержании нормальной деятельности фетоплацентарной системы играет система гемостаза. Изменения в системе гемостаза беременной являются физиологическими и связаны с появлением маточно-плацентарного круга кровообращения. Данный процесс обусловлен различными факторами и представляет собой приспособительную реакцию организма беременной на компенсацию затрат в связи с развитием плода и возможной кровопотерей в родах. Функционирование системы гемостаза обеспечивается тесным взаимодействием сосудисто-тромбоцитарного, прокоагулянтного, фибринолитического звеньев данной системы и звена ингибиторов свертывания и фибринолиза. По мере развития беременности во всех звеньях свертывающей системы крови происходят изменения, направленные на поддержание равновесия в системе гемостаза. При физиологическом течении беременности повышается активность прокоагулянтного звена. Наиболее важным следует считать увеличение концентрации фибриногена – основного субстрата свертывания крови. Его концентрация в плазме крови повышается уже на третьем месяце беременности и достигает максимальных значений накануне родов. Концентрация протромбина в начале беременности не претерпевает выраженных изменений. В конце III триместра беременности отмечается повышение протромбинового индекса, что свидетельствует об активации внешнего пути свертывания крови. Параллельно повышению концентрации фибриногена и активности внешнего пути коагуляции повышается и активность внутреннего механизма свертывания крови, что находит отражение в укорочении ряда параметров: активированного времени рекальцификации (АВР) и активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ). К концу беременности наблюдается резкое снижение фибринолитической активности, но, несмотря на это, по мере прогрессирования беременности повышается содержание в плазме основного фактора фибринолиза – плазминогена. Увеличение концентрации плазминогена возникает в результате снижения активности активаторов плазминогена. Снижение синтеза и высвобождения активаторов плазминогена приводит к снижению фибринолитической активности крови. К концу III триместра беременности в сыворотке крови повышается концентрация дериватов фибриногена – продуктов деградации фибрина и фибриногена, растворимых комплексов мономеров фибрина, что указывает на интенсификацию процессов внутрисосудистого свертывания крови, по-видимому, в маточно-плацентарном кровотоке.

Изменения в звене ингибиторов свертывания и фибринолиза отражают процессы, происходящие в остальных звеньях системы гемостаза. К основным ингибиторам относятся антитромбин III, С1-инактиватор, а-антиплазмин, а-антитрипсин, протеин С. Все ингибиторы являются белками, обладающими способностью ингибировать два или более факторов свертывания фибринолиза и систему комплемента. Наибольшей активностью обладает антитромбин III. По мере развития беременности происходит постепенное снижение активности антитромбина III

ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМЫ ГЕМОСТАЗА.

Показатели

Женщины (небеременные)

Беременные женщины II-III трим.

Тромобоциты, 109

140 – 400

Фибриноген, г/л

2 – 4

2,6 – 5,6

Протромбиновый индекс, % (МНО – международное нормализованное отношение)

80-110

(0,8-1,2; при лечении перораль-ными анти- коагулянтамии

2,0-3,0)

85-115

(0,8-1,2)

АЧТВ (активированное частичное тромбопластиновое время), сек

28-38

28-38

РФМК (растворимые фибрин-мономерные комплексы), мг/100 мл

3,38-4,0

до 5,1

ВСК (по Сухареву)

Начало:1-3мин Конец:3-5 мин

Начало:

30с –2 мин Конец: 2-4мин

 

Биохимические маркеры врожденных пороков развития

 

1. Хорионический гонадотропин (ХГЧ)

Хорионический гонадотропин является главным гормоном беременности. Он продуцируется клетками синцитиотрофобласта плаценты и некоторыми опухолями, а также, в незначительных количествах, гипофизом. Подобно другим гонадотропинам, ХГЧ является гликопротеином с молекулярным весом около 40 кДа, который состоит из двух субъединиц, альфа и бета. Бета-субъединица ХГЧ содержит значительную часть аминокислотой последовательности бета-субъединицы ЛГ, а также 30 дополнительных аминокислот на С-концевой части молекулы. Из-за высокой степени молекулярной гомологии возможность иммунохимической дифференциации ХГЧ и ЛГ зависит от способности антител распознавать небольшую специфическую часть молекулы ХГЧ. Использование моноклональных или специально обработанных поликлональных антител, не имеющих перекрестной реакции с ЛГ, ФСГ и ТТГ, дает возможность создавать высокоспецифичные методы определения ХГЧ.

Уровень ХГЧ в материнской сыворотке крови становится детектируемым очень быстро, уже на 8 или 9 день после зачатия. В течение 1ого триместра беременности концентрация ХГЧ быстро повышается, удваиваясь каждые 2-3 дня. Затем этот процесс постепенно замедляется. Концентрация ХГЧ достигает максимума на 8-10 неделе беременности, после чего она начинает снижаться и в течение второй половины беременности остается

более или менее постоянной. Быстрое повышение концентрации ХГЧ в периферической крови и моче делает его идеальным маркером для выявления беременности на ранних сроках. Предполагается, что физиологической ролью ХГЧ является стимуляция синтеза прогестерона желтым телом на ранних стадиях беременности. Считается также, что ХГЧ стимулирует синтез тестостерона мужскими

половыми железами плода и оказывает воздействие на кору надпочечников эмбриона. В периферической крови циркулируют различные продукты распада молекулы ХГЧ, в том числе, свободная β-субъединица. Уровни β-ХГЧ в материнской сыворотке значительно ниже, чем концентрация интактной молекулы данного гормона. В 1ом триместре соотношение свободного β-ХГЧ и ХГЧ составляет 1-4%, а во 2ом и 3ем триместре – менее 1%. Согласно последним исследованиям, при наличии хромосомных аберраций плода уровень β-ХГЧ повышается быстрее, чем уровень интактного ХГЧ, поэтому определение β-ХГЧ может использоваться для пренатального скрининга в ходе первого триместра, желательно, с 8ой по 13ую неделю беременности.

2. PAPP-A (ассоциированный с беременностью белок А), синоним: IGFBP-4 протеаза

PAPP-A является высокомолекулярным тетрамером (720 -820 кДа), который относится к ферментам класса металлоэндопептидаз.

Четыре полипептидные цепи, попарно связанные дисульфидными мостиками, образуют два нековалентно связанных димера. Каждый димер содержит одну субъединицу PAPP-A и одну субъединицу гликозилированной про-формы основного эозинофильного белка (proMBP).

В состав простетической группы тетрамера входит цинк, который во время электрофореза мигрирует с фракцией α-2. Данный белок имеет высокую степень гликозилирования. PAPP-A синтезируется клетками синцитиотрофобласта (где находится его мРНК), а мРНК MBP расположена в X-клетках плаценты. PAPP-A не является сугубо специфичным для беременности белком, его детектируемые уровни обнаруживаются у небеременных женщин, а также у мужчин. У небеременных женщин PAPP-A секретируется клетками эндометрия. Однако мРНК обоих компонентов PAPP-A недавно была обнаружена с помощью RT-ПЦР у лиц обоего пола не только в репродуктивных тканях, но и в других органах, например, в толстом кишечнике и

почках. С помощью масс-спектрометрии было показано, что PAPP-А идентичен протеазе 4, которая в присутствии IGF-II расщепляет белок, связывающий IGF, т.е.IGFBP-4 протеиназе, выделенной из культуры ткани фибробластов человека. Это также подтверждается выраженной протеиназной активностью РАРР-А сыворотки крови беременных.

Протеолитическое расщепление белков, связывающих IGF, может существенно модифицировать функцию данного регулятора роста. Принимая во внимание многоуровневый контроль процессов роста и дифференциации тканей плода, можно объяснить высокую продукцию РАРР-А, а также его роль при беременности.

При нормально протекающей беременности уровень PAPP-A значительно возрастает, начиная с 7ой недели. Рост уровня PAPP-A, экспоненциальный в начале беременности, продолжается до родов. Затем его уровень постепенно снижается. Как показали многочисленные исследования27, при наличии трисомии по 21й или 18й паре хромосом (M. Down, M. Edwards), а также при других врожденных пороках развития уровень PAPP-A

значительно понижен, особенно в 1ом триместре. Начиная с 12ой недели, концентрация PAPP-A постепенно достигает нормального уровня. При использовании данного маркера с параллельным определением в МС свободной субъединицы β-hCG (повышен), или АФП (повышен), чувствительность скрининга врожденных пороков развития в ходе 1ого триместра беременности может превысить 60%, а специфичность – 90%. Количество ложноположительных результатов составляет около 5%. Для правильной интерпретации результатов скрининга необходима точная информация о сроке беременности, так как уровни PAPP-A очень быстро возрастают в ходе 1ого триместра.

3. Альфа-фетопротеин (АФП)

АФП является специфическим фетальным α-глобулином с молекулярным весом 65-70 кДа. Первоначально АФП вырабатывается желточным мешком эмбриона, а с 13ой недели – печенью плода. Его концентрация постепенно снижается к моменту родов. В течение первого года жизни уровень АФП падает до очень низкихзначений, характерных для взрослого человека.

Диагностическое значение АФП во время беременности

Во время физиологической беременности уровень АФП в амниотической жидкости снижается, а в материнской сыворотке, напротив, возрастает. Уровень АФП, превышающий физиологический, всегда служит показателем наличия серьезных нарушений. Определение АФП в амниотической жидкости, полученной при пункции плодного пузыря между 15й и 20й неделями беременности, начиная с 70-х годов используют для пренатальной диагностики открытых дефектов нервной трубки. Определение уровня АФП в амниотической жидкости проводят также для выявления других нарушений развития плода. Диагностика аномалий развития по уровню АФП в материнской сыворотке крови (МС АФП) основывается на тех же принципах. Так как физиологический уровень АФП зависит от срока беременности, результаты исследований МС АФП наиболее часто оценивают по отношению к медиане уровня АФП (МоМ), характерного для данного срока. Повышение уровня МС АФП более чем в 2,5 раза свидетельствует о существенном риске наличия врожденных нарушений, угрожающем выкидыше или гибели плода.

 

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Наследственные метаболические нарушения, хотя и редки по отдельным нозологическим формам, в целом являются важной причиной нарушения здоровья у детей. Они могут проявляться как острые угрожающие жизни заболевания в период новорожденности или становятся явными позднее, в детстве; редко клинические признаки могут проявляться в старшем возрасте. Наследственные метаболические заболевания связаны с аномалиями экспрессии генов, приводящими к нарушениям синтеза белков, обычно ферментов, контролирующих ключевые этапы метаболизма. Заболевания могут быть связаны либо с отсутствием продукта ферментативной реакции, либо с накоплением субстратов.

 

Наследственные метаболические заболевания новорожденных

Клинические симптомы

Клинические симптомы наследственных метаболических заболеваний зачастую неспецифичны и включают нарушения роста и развития, нарушения питания, рвоту, гипотонию и судороги. После рождения у таких детей может наблюдаться бессимптомный период, и очень важно дифференцировать начало такого заболевания и нарушения, связанные с приемом молока — галактоземию, гиполактазию. Ненормальные запахи кожи, мочи ребенка характерны для некоторых заболеваний обмена амино- и органических кислот, а неопределенный характер развития гениталий подтверждает наличие адреналовой гиперплазии. При нарушениях цикла мочевинообразования у детей определяются неврологические симптомы.

Лабораторные исследования

Лабораторные исследования, выполняемые при наследственной патологии, могут быть нескольких типов. Основные, базовые исследования, такие, как измерение уровня глюкозы и газов крови, выполняемые у многих больных детей, могут изменяться и у детей с наследственной метаболической патологией (табл. 85). Однако такие тесты неспецифичны. Метаболические тесты дают дополнительные доказательства и могут подтверждать ряд состояний, хотя достоверная диагностика обычно связана с третьим уровнем исследований — определением специфических метаболитов.

В настоящее время возможно определение активности ферментов, ответственных за врожденные метаболические нарушения, хотя при этом иногда необходимы тканевые культуры клеток, приготовленные из соответствующих биоптатов.

Современные технологии также позволяют охарактеризовать структурные аномалии, вызывающие наследственные метаболические заболевания.

Наследственные метаболические заболевания у старших детей

Клинические симптомы наследственных заболеваний у старших детей могут проявляться в виде острого заболевания, подобного таковому у новорожденных. Часто эти состояния провоцируются стрес­совой ситуацией — тяжелым инфекционным заболеванием или опе­ративным “вмешательством. Другие симптомы заболеваний могут включать задержку умственного развития, нарушения сна, отклонения, связанные с нарушениями метаболизма.

Таблица

Исследования при предполагаемых наследственных метаболических заболеваниях у новорожденных

Тесты

Возможные изменения

Заболевания

Общие исследования

Глюкоза крови

Гипогликемия

Дефекты глюконеогенеза

Органические ацидемии

Галактоземия

Болезни накопления гликогена

Нарушения обмена аминокислот

Газы крови

Метаболический ацидоз

Органические ацидемии

Лактоацидоз

Почечный канальцевый ацидоз

Электролиты плазмы

Гипонатриемия

Врожденная адреналовая гиперплазия

Тесты функции печени

Дисфункция печени

Галактоземия

Болезнь Гирке

Наследственная непереносимость фруктозы

Дефицит а1 –антитрипсина

Дефекты глюконеогенеза

Анализ мочи

Восстанавливающие вещества

Болезнь Гирке

Наследственная непе­реносимость фруктозы

Кетоновые тела и гипогликемия

Дефекты обмена угле­водов

Отсутствие кетоновых тел и гипогликемия

Дефект окисления жирных кислот

Метаболические исследования

Лактат плазмы

Повышение

Болезнь Гирке

Органические ацидемии

Дефицит пируватдегидрогеназы

Аммиак плазмы

Гипераммониемия

Дефекты цикла мочевинообразования

НЭЖК плазмы

Повышение

Дефекты окисления жирных кислот

Сахара мочи

Специфические сахара характерны для опреде­ленных дефектов обмена углеводов

Аминокислоты мочи

Специфические аминокислоты определяются при нарушениях обмена аминокислот

Органические кислоты мочи

Специфические кислоты определяются при органических ацидемиях

 

Нарушения обмена аминокислот

Фенилкетонурия

Заболевание вызывается отсутствием или дефицитом фенилаланингидроксилазы и является одним из самых частых нарушений обмена аминокислот.

Фенилаланин в организм в основном поступает с пищей и катаболизируется в тирозин в печени ферментом фенилаланингидроксилазой, содержащей в качестве кофактора тетрагидробиоптерин. Этот фермент также присутствует в лейкоцитах. Описано много мутаций, вызывающих дефицит фенилаланингидроксилазы. При дефиците фермента возрастает концентрация фенилаланина в крови, активируются альтернативные метаболические пути, в ходе которых образуются фениллактат, фенилацетат и многие другие метаболиты, в норме определяемые в очень небольших количествах.

При фенилкетонурии альтернативные метаболиты экскретируются в мочу, где фениллактат обусловливает характерный запах («запах мышей»), определяемый у нелеченых пациентов. Стойкая постнаталь-ная гиперфенилаланинемия вызывает необратимые поражения мозга в результате сложных механизмов, включающих нарушение обмена аминокислот и угнетение синтеза нейромедиаторов. Фенилаланин является конкурентным ингибитором тирозиназы — ключевого фермента синтеза меланина.

Дефицит указанных ферментов вызывает наследственные метаболические заболевания.

Клинические проявления

Дети с фенилкетонурией нормальны при рождении, так как фенилаланин быстро переносится через плаценту. При классической фенилкетонурии накопление фенилкетонов и нарушение умственного развития проявляются к 6 месяцам после рождения. У некоторых детей появляются судороги, агрессивное поведение, может наблюдаться микроцефалия. Для больных фенилкетонурией характерна тенденция к гипопигментации (вследствие угнетения фенилаланином тирозиназы), что проявляется наличием у детей светлых волос и голубых глаз.

Диагностика

Диагноз должен быть поставлен, а лечение начато в первый месяц после рождения для предотвращения задержки в умственном развитии. Разработаны скрининговые программы для новорожденных, в частности основанные на применении теста Гатри. Это микробиологический тест, при котором диск фильтровальной бумаги, содержащий кровь из пятки, помещают на чашку с посеянными микроорганизмами, нуждающимися для своего роста в фенилаланине, источником которого является образец крови. Рост микроорганизмов определяется как положительный тест, указывающий на необходимость определения концентраций фенилаланина в крови.

Лечение

Лечение состоит в специальной диете, при которой белок замещается смесью аминокислот с низким содержанием фенилаланина. Лечение должно продолжаться в течение многих лет, так как повышенные уровни фенилаланина между 4 и 8 годами приводят к задержке умственного развития. Ранее полагали, что пищевой контроль (безфенилаланиновая диета) необходим только в течение первых 10 лет жизни, однако современные данные говорят о необходимости пожизненного придерживания этой диеты.

В некоторых случаях даже раннее начало лечения не может предотвратить умственные нарушения, но в этих случаях тяжесть их существенно меньшая, чем в отсутствие лечения.

Пациенты с фенилкетонурией должны воздерживаться от употребления каких-либо продуктов, содержащих метиловый эфир М-аспар-тилфенилаланина (аспартам) — очень распространенный искусственный заменитель сахара. Эта пищевая добавка расщепляется в ЖКТ до фенилаланина. Особенно важным является то, что все пищевые продукты, в том числе сладкие напитки, должны иметь указание на этикетке о содержании этого искусственного сахара.

Другие причины фенилкетонурии

Кроме фенилкетонурии и дефицита тетрагидробиоптерина (приводящих к тяжелым клиническим проявлениям), частичный дефицит фенилаланингидроксилазы может вызывать умеренную или атипичную фенилкетонурию.

НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ТИРОЗИНА

Тирозин является предшественником ДОФА (3,4-дигидроксифе-нилаланина), который превращается в дофамин и катехоламины (рис. 187). Дофамин выполняет роль нейротрансмиттера в ядрах мозга. Его снижение в хвостатом ядре и скорлупе наблюдается при болезни Паркинсона. Тирозин является предшественником меланина, синтезируемого в ходе сложного комплекса реакций, инициируемого тирезиназой. Активность тирозиназы конкурентно ингибируется фенилаланином. Одной из причин альбинизма является дефицит тирозиназы.

Алкаптонурия вызывается дефицитом оксидазы гомогентизиновой кислоты. При этом гомогентизиновая кислота, метаболит фенилаланина и тирозина, не подвергается дальнейшим превращениям, накапливается и экскретируется в мочу. Гомогентизиновая кислота откладывается в соединительной ткани и превращается в темный пигмент, накапливающийся в склере и ушных хрящах, вызывая охроноз. Также развиваются дегенеративные изменения в суставах, приводящие к артритам. Моча таких пациентов приобретает темно-коричневую окраску при стоянии на воздухе.

Тиреоидные гормоны синтезируются из тирозина в ходе ряда реакций, инициируемых тиреоидпероксидазой. При этом процессе неорганический йод окисляется в присутствии перекиси водорода, и затем йодид замещает атом водорода в тирозине. Дефицит тирео-идной пероксидазы — одна из причин зоба и гипотиреоидизма.

Тирозинемии I и II типа представляют собой наследственные метаболические заболевания, вызываемые дефицитом ферментов катаболических путей превращения тирозина в фумарат и ацетоацетат. Тирозинемия II типа (дефицит тирозинтрансаминазы) проявляется аномалиями роговицы и кожи, задержкой умственного развития; клинические симптомы определяются накоплением тирозина. Тирозинемия I типа (дефицит фумарилацетатгидроксилазы) проявляется недостаточностью функций печени, нарушением канальцевых процессов в почках, что приводит к накоплению токсических метаболитов.

Болезнь «кленового сиропа»

Болезнь «кленового сиропа» вызывается дефицитом фермента, декарбоксилирующего оксикислоты, который образуется при метаболизме аминокислот с разветвленным скелетом — лейцина, изолейцина и валина. Накопление этих оксикислот вызывает появление специфического запаха мочи, напоминающего запах кленового сиропа. Клинические симптомы включают потерю темпов роста, нарушения питания, сонное состояние и неврологические отклонения. Прогрессирующее нарушение функций организма при отсутствии лечения приводит к смерти в раннем детстве.

При исследовании часто выявляется метаболический ацидоз и гипогликемия; диагностический тест заключается в резком увеличении концентрации в плазме разветвленных аминокислот.

Лечение состоит в диете, дефицитной по содержанию разветвленных аминокислот.

Органические ацидемии

Органические ацидемии представляют группу наследственных метаболических нарушений, характеризующихся накоплением низкомолекулярных карбоновых кислот. Органические кислоты синтезируются при метаболизме аминокислот, углеводов и жиров. Описано большое число нарушений обмена органических кислот, наиболее частыми из которых являются дефекты обмена разветвленных аминокислот, пропионил-КоА, нарушения метаболизма жирных кислот. Хотя отдельные нозологические формы данного вида нарушений редки, вместе они составляют такое же число случаев, как и нарушения обмена аминокислот.

При органических ацидемиях наблюдается снижение темпов роста, рвота, тяжелые метаболические нарушения, синдром внезапной смерти новорожденных. Метаболические аномалии включают гипогликемию, кетоз, лактоацидоз и гипераммониемию.

Диагностика включает определение концентрации специфических органических кислот в моче и анализ ферментативной активности.

Гипераммониемия

Гипераммониемия может развиваться как результат наследственных метаболических нарушений и как сопутствующий симптом других заболеваний

Причины гипераммониемии

Преходящая гипераммониемия

Тяжелые заболевания новорожденных, например сепсис, шок

Наследственные метаболические заболевания

   Нарушения цикла мочевинообразования

   Органические ацидемии

Заболевания печени

   Синдром Рея

   Другие причины

Высокий уровень поступления белка, в частности, при парентераль­ном питании

Введение лекарственных препаратов, например, вальпроата натрия

Аммиак продуцируется микроорганизмами в кишечнике, а также образуется при катаболизме аминокислот, азотистых оснований, биогенных аминов в тканях организма. Аммиак обезвреживается превращением в мочевину в печени в ходе цикла мочевинообразования.

Гипераммониемия вызывается дефицитом одного из ферментов цикла мочевинообразования и проявляется неврологическими нарушениями.’Кроме того, гипераммониемия наблюдается при органических ацидемиях, вызывается тяжелыми состояниями периода новорожденности, такими, как сепсис, наблюдается при синдроме Рея.

Повышенные уровни аммиака могут также наблюдаться при парентеральном питании, лечении вальпроатом натрия.

Синдром Рея

Синдром Рея — это острое заболевание, наблюдаемое у детей до 15 лет и характеризующееся рвотой, симптомами поражения печени, центральной нервной системы и гипогликемией. Причины заболевания неизвестны, хотя в качестве возможных причин рассматривают вирусную инфекцию и применение салицилатов. Состояние обычно развивается после респираторной инфекции верхних дыхательных путей, когда развивается рвота, судороги и кома, Несмотря на то, что одним из симптомов заболевания является жировая вакуолизация печени, желтуха развивается редко. Повышение в сыворотке активности трансаминаэ и аммиака — основные лабораторные критерии, наблюдаемые вместе с метаболическим ацидозом, увеличенным протромбиновым временем и гипогликемией.

 

Муковисцидоз

Муковисцидоз представляет собой мультисистемное наследственное метаболическое заболевание, встречающееся у 1 из 2500 лиц кавказской национальности. Это наиболее частое наследственное метаболическое нарушение, наблюдаемое у детей. Заболевание вызывается дефектом регулятора трансмембранной проводимости.

Молекулярные основы заболевания

Регулятор трансмембранной проводимости представляет собой хлорный канал клеточных мембран. В большинстве случаев наследственных метаболических нарушений сначала определяли дефектный белок, а затем устанавливали соответствующий ген, кодирующий данный белок. В случае муковисцидоза ген, ответственный за развитие заболевания, был идентифицирован ранее, чем соответствующий белковый продукт. Ген был клонирован, структура его расшифрована, на основании чего была определена структура белка, кодируемого геном. Хотя идентифицировано более 200 мутаций гена, свыше 70% таких мутаций вызываются делецией одной аминокислоты (фенил-аланина), что приводит к функциональным изменениям белка и, со­ответственно, к нарушению транспорта хлоридов.

Аномальный ионный транспорт эпителиальных поверхностей, заключающийся в непроницаемости для хлоридов-ионов, приводит к дисбалансу электролитов в секретах. Такие секреты характеризуются пониженным содержанием воды и вследствие этого повышенной густотой. Нарушения нормального ионного и водного состава секретов препятствует осуществлению нормальной функции белками, секретируемыми эпителием. Эти белки обладают переваривающими, смазочными и защитными свойствами. Густые секреты, кроме того, вызывают обструкцию протоков различных желез.

Клинические симптомы

У большинства пациентов симптомы проявляются в детстве, хотя у некоторых симптомы могут проявляться и во взрослом возрасте. Поражаются многие органы (табл.), но в основном клинические симптомы связаны с нарушениями функций респираторного тракта и поджелудочной железы.

Таблица

Клинические проявления муковисцидоза

Респираторные

Повторные бронхопневмонии, бронхоэктазы

Кишечные

Мекониевая непроходимость кишечника

Панкреатические

   Панкреатическая недостаточность, стеаторея

   Сахарный диабет

Урогенитальные

   Бесплодие

Метаболические

   Потеря натрия

   Тепловой удар

Почти у всех пациентов развиваются прогрессирующие легочные заболевания, которые, чаще всего и становятся причиной смерти. Обструкция мелких воздухоносных путей и присоединяющиеся инфекции составляют основные патологические изменения, прогрессирование которых приводит к бронхоэктазам. Поражения поджелудочной железы часто наблюдаются с рождения. Обструкция протоков густым секретом приводит к последующей деструкции железистой ткани. Островки Лангерганса при этом сохраняются интактными продолжительное время до усиления патологических процессов, поэтому сахарный диабет относится к более поздним проявлениям болезни.

Дефицит панкреатических ферментов приводит к нарушениям переваривания пищи, в частности жиров и белков. Частым симптомом заболевания является стеаторея, дефицит жирорастворимых витаминов, белковый дефицит. Недостаточность секреции панкреатических ферментов и переваривания кишечного содержимого приводит к мекониевой непроходимости кишечника в период новорожденноести и развитию обструкции тонкого кишечника у взрослых. Изменения в мочеполовом тракте определяются более чем у 95% пациентов-мужчин — обструкция протоков приводит к атрофии структур вольфианова протока. У женщин, больных муковисцидозом, часто наблюдается бесплодие.

Диагностика

Диагноз муковисцидоза ставится на основании характерных клинических симптомов, определении в потовой жидкости концентрации хлоридов, превышающей 60 ммоль/л. Этот тест включает сбор пота (потоотделение стимулируется ионофорезом пилокарпина) и последующее определение его химического состава. Для скрининга заболевания используются и многие другие тесты, в частности определение содержания альбумина мекония и иммунореактивного трипсина в крови, которые повышаются вскоре после рождения. В настоящее время для пренатальной диагностики и выявления гетерозиготных пациентов применяется анализ ДНК.

Лечение

В настоящее время применяемое лечение позволяет облегчить течение заболевания и повысить уровень выживания у больных муковисцидозом. Свыше половины пациентов сейчас доживают до 20-летнего возраста, а некоторые до возраста, превышающего 50 лет. Задачи лечения состоят в контроле инфекционных процессов, стимуляции клиренса секретов и усиленном питании. Дренаж грудной клетки является необходимым мероприятием для таких пациентов, а симптомы развития инфекционного поражения требуют раннего применения антибиотиков. Одним из направлений лечебных мероприятий является обеспечение больных панкреатическими ферментами и высококалорийной диетой.

Сейчас проводятся исследования по возможности замещения дефектного гена внедрением его в липосомы (липидные везикулы) и введением их ингаляционным путем.

 

 

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ДЕФЕКТЫ ПРИ НАСЛЕДСТВЕННЫХ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

Геном человека содержит порядка 50 000—100 000 генов, связанных с белками в хромосомах, которые образуют хроматин. Генетический код представляет последовательность пуриновых (аденин, гуанин) и пиримидиновых (цитозин, тимин) оснований, содержащихся в ДНК. Эти азотистые основания связаны с молекулой дезоксирибозы, к которой, в свою очередь, присоединены фосфатные группы. Фосфатные связи между 3″ и 5″ гидроксильными группами связывают между собой молекулы дезоксирибозы соседних нуклеотидов. Один конец молекулы ДНК содержит свободную 5′-гидроксильную группу дезоксирибозы, другой — свободную 3′-группу. Две цепи ДНК антипараллельно скручены одна вокруг другой так, что 5′-конец одной спирали связан с 3′-концом другой. Триплет оснований (кодон) кодирует одну аминокислоту. Ген представляет собой фрагмент ДНК, содержащий кодировку аминокислотной последовательности полипептидной цепи. Количество нуклеотидов большинства генов превышает необходимое для кодировки полипептидной цепи число нуклеотидов, так как кодирующие регионы (экзоны) отделены друг от друга некодирующими участками (интроны). Синтез белка начинается с копирования (транскрипции) последовательности нуклеотидов ДНК (экзонов и интронов).

Фермент РНК-полимераза копирует последовательность нуклеотидов одной из цепей ДНК (несмысловой), являющейся матрицей для синтеза РНК. Копирование осуществляется в направлении 5′-3′. При этом образуется последовательность нуклеотидов, идентичная «смысловой» цепи ДНК. Образовавшаяся прематричная РНК далее подвергается процессингу, в ходе которого удаляются интроны и «склеиваются» экзоны. Этот процесс происходит в ядре. Продукт транскрипции — матричная или информационная РНК — поступает в цитоплазму клетки.

В цитоплазме матричная РНК связывается с рибосомами, образуя матрицу для синтеза белка. Аминокислоты в клетках присоединяются к специфическим транспортным РНК, содержащим последовательность из трех нуклеотидов, комплементарных мРНК. Поэтому аминокислоты встраиваются в полипептидную цепь в порядке, определенном последовательностью нуклеотидов в ДНК. Геном не идентичен у разных людей, он в среднем отличается на 200 пар оснований.

Если в кодирующем регионе происходит изменение, это может привести к синтезу измененного белка с дефектной функцией. Изменения в некодирующих регионах обычно нейтральны, но они могут использоваться как маркеры в методах молекулярной генетики. Регуляция экспрессии генов Полный набор генов находится во всех ядросодержащих клетках, несмотря на то, что они значительно отличаются по своим функциям. В определенный период времени экспрессируется только незначительная часть ДНК. Активность генетического материала находит отражение в изменениях структуры хроматина и степени метилирования генов.

Активно экспрессируемые гены слабо метилированы. В настоящее время нет достаточных сведений о связи конфигурационных изменений с транскрипцией генов.

Экспрессия генов

Геном человека содержит порядка 50 000—100 000 генов, связанных с белками в хромосомах, которые образуют хроматин. Генетический код представляет последовательность пуриновых(аденин, гуанин) и пиримидиновых (цитозин, тимин) оснований, содержащихся в ДНК. Эти азотистые основания связаны с молекулой дезоксирибозы, к которой, в свою очередь, присоединены фосфатные группы. Фосфатные связи между 3″ и 5″ гидроксильными группами связывают между собой молекулы дезоксирибозы соседних нуклеотидов. Один конец молекулы ДНК содержит свободную 5′-гидроксильную группу дезоксирибозы, другой — свободную З’-группу. Две цепи ДНК анти-параллельно скручены одна вокруг другой так, что 5′-конец одной спирали связан с З’-концом другой.

Триплет оснований (кодон) кодирует одну аминокислоту. Ген представляет собой фрагмент ДНК, содержащий кодировку аминокислотной последовательности полипептидной цепи. Количество нуклеотидов большинства генов превышает необходимое для кодировки полипептидной цепи число нуклеотидов, так как кодирующие регионы (экзоны) отделены друг от друга некодирующими участками (интроны). Синтез белка начинается с копирования (транскрипции) последовательности нуклеотидов ДНК (экзонов и интронов). Фермент РНК-полцмераза копирует последовательность нуклеотидов одной из цепей ДНК (несмысловой), являющейся матрицей для синтеза РНК. Копирование осуществляется в направлении 5′-»3′. При этом образуется последовательность нуклеотидов, идентичная «смысловой» цепи ДНК. Образовавшаяся прематричная РНК далее подвергается процессингу, в ходе которого удаляются интроны и «склеиваются» эк-зоны. Этот процесс происходит в ядре. Продукт транскрипции — матричная или информационная РНК — поступает в цитоплазму клетки. В цитоплазме матричная РНК связывается с рибосомами, образуя матрицу для синтеза белка. Аминокислоты в клетках присоединяются к специфическим транспортным РНК, содержащим последовательность из трех нуклеотидов, комплементарных мРНК. Поэтому амино­кислоты встраиваются в полипептидную цепь в порядке, определенном последовательностью нуклеотидов в ДНК.

Геном не идентичен у разных людей, он в среднем отличается на 200 пар оснований. Если в кодирующем регионе происходит изменение, это может привести к синтезу измененного белка с дефектной функцией. Изменения в не кодирующих регионах обычно нейтральны, но они могут использоваться как маркеры в методах молекулярной генетики.

Регуляция экспрессии генов

Полный набор генов находится во всех ядросодержащих клетках, несмотря на то, что они значительно отличаются по своим функциям. В определенный период времени экспрессируется только незначительная часть ДНК. Активность генетического материала находит отражение в изменениях структуры хроматина и степени метилирования генов. Активно экспрессируемые гены слабо метилированы. В настоящее время нет достаточных сведений о связи конфигурационных изменений с транскрипцией генов.

Определенные участки нитей ДНК обладают регуляторными функциями. Промоутерная последовательность обнаружена в 5′-регионе ДНК, эта последовательность обеспечивает регуляторные сигналы для РНК-полимеразы.

В цепи ДНК также идентифицированы энхансерные (усилительные) последовательности нуклеотидов. Специфические транскрипторные белки связываются с регуляторными регионами гена, инициализируя транскрипцию; комбинация определенных мест связывания в гене и наличие или отсутствие факторов транскрипции обусловливают, какие гены транскрибируются в определенных клетках. Гены активируются и репрессируются наружными сигналами, действующими тремя путями:

    Эндокринная сигнализация. При этом гормон или ростовой фактор действуют на дистантные клетки-мишени.

    Паракринная сигнализация. Сигнализирующие клетки влияют на рядом расположенные клетки.

    Аутокринная сигнализация. Клетки отвечают на вещества, вырабатываемые этими же клетками.

 

Генетические болезни

Существует три основные категории генетических заболеваний.

1.Хромосомные аномалии. Хромосомные нарушения вызываются утратой, избытком или нарушениями в строении хромосом. Примером аутосомного хромосомного нарушения является синдром Дауна (трисомия по 21ой хромосоме). Синдром Клайнфельтера (47, XXV) — пример заболевания, связанного с половыми хромосомами.

2.Полигенные нарушения. Полигенные нарушения вызываются взаимодействием многих генов с факторами внешней среды. Генетические факторы важны при многих распространенных заболеваниях, в том числе ИБС, гипертензии и сахарном диабете.

Например, гетерогенной является этиология ИБС. В то вре­мя, как небольшое число случаев заболевания вызывается простым генным дефектом (например семейная гиперхолестерине-мия), у большинства пациентов заболевание полиэтиологично. Факторы, приводящие к заболеванию, взаимодействуют между собой. Каждый фактор в отдельности малоинтенсивен, но кумулятивное их действие может приводить к заболеванию.

Примером мультифакторного состояния может быть полигенная гиперхолестеринемия, при которой изменения в белках, регулирующих метаболизм липопротеинов (включая аполипо-протеины апоВ и апоЕ), ферментах и рецепторах приводят к повышению уровней холестерина.

3. Моногенные нарушения. Моногенные нарушения вызываются дефектом одиночного гена и развиваются по простой картине наследования (Менделя). Многие наследственные метаболические заболевания, являющиеся результатом одиночного генного дефекта, имеют метаболическую основу и до 8% детей, находящихся в клиниках, страдают одним из таких нарушений.

ДНК-ДИАГНОСТИКА

Молекулярная генетика — это отрасль, методы которой нашли широкое применение во многих дисциплинах. Предметом молекулярной генетики является изучение экспрессии и наследования генов на молекулярном уровне. В клинической биохимии это заключается в изучении различий в последовательности основных пар в ДНК. Анализ ДНК пациентов и генов, которые в них содержатся, может давать важную диагностическую информацию.

Мутации в одиночных генах могут вызывать наследственные заболевания, такие как муковисцидоз, серповидноклеточную анемию, семейную’ гиперхолестеринемию и мышечную дистрофию Дюшена. Сложные нарушения, затрагивающие несколько генов, могут лежать в основе таких частых заболеваний, как ИБС, сахарный диабет, рак.

 

 

 

 

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Приєднуйся до нас!
Підписатись на новини:
Наші соц мережі