Лекція 1

4 Червня, 2024
0
0
Зміст

Лекція 1. Предмет і завдання медичної генетики. Роль спадковості в патології людини.

 

Генетика від грецького слова genetikos (що відноситься до народження) вивчає закономірності спадковості і мінливості. Генетика, як наука, народилась з практичних потреб людини. Ще здавна при розведенні домашніх тварин застосовувалась гібридизація, тобто схрещування різних пород. Основні закономірності успадкування ознак і властивостей в поколіннях були відкриті викладачем фізики та природної історії середньої школи міста Брюнн (Чехія) августинським монахом Грегором Менделем. Про свої дослідження він доповів у 1865 році на засіданні товариства прихильників природознавства у місті Брно. Хоча теорія Менделя в подальшому стала класичною, в той час робота вченого не привернула до себе увагу сучасників. Успіх роботи Менделя пояснюється тим, що він володів двома суттєвими якостями вченого: здатністю задати природі необхідне питання і здатністю правильно тлумачити відповідь природи. Крім того, Мендель був виключно працелюбним і охайним, і ці риси поряд з розумовими здібностями створюють істинного вченого. Цю роботу Мендель проводив більше 8 років, і за цей час виростив і детально вивчив близько 10000 рослин гороху, перш ніж наважився опублікувати свої скромні результати.

Мендель усвідомлював, що єдиний шлях отримати виразну відповідь від природи – це задати їй дуже просте питання. Тому він узяв для гібридизації сорти гороху, що відрізнялись один від одного лише однією чітко вираженою ознакою (колір, висота, форма квітки). В кожному поколінні вівся облік з кожної ознаки. Кількісний і якісний аналіз ознак в кожному подальшому поколінні, а також індивідуальний аналіз потомства від кожної рослини стали новими методами вивчення спадковості і отримали назву генетичного аналізу. На основі своїх досліджень Мендель сформулював три закони спадковості: І – закон домінування або однобічності ознак гібридів ІІ покоління (схрещуючи зелений і жовтий горох, Мендель отримав всі гібриди жовтого кольору і назвав цю ознаку домінантною); ІІ – закон розщеплення ознаки в ІІ поколінні (схрещуючи гібриди І покоління, Мендель отримав і жовті, і зелені рослини; він назвав зелену ознаку – рецесивною); ІІІ – закон незалежного ­розподілу.

Теорія Менделя настільки випереджувала тодішній рівень знань, що не дивна відсутність уваги його сучасників до цього видатного відкриття.

Лише в 1900 р. незалежно один від одного в трьох різних країнах (де Фріз – Голандія, Корренс – Німеччина, Чермак – Австрія) на різних об’єктах вчені прийшли до відкриття найважливіших закономірностей спадкування ознак. 1900 рік вважається роком другого народження генетики. На початку ХХ століття з пропозиції датського вченого Йогансена одиницям спадковості було дано назву генів.

В Радянському Союзі генетичні школи склались в 20-х роках. Вчені Н.К. Кольцов, О.С. Серебровський, М.М. Завадовський, С.С. Четвериков, Г.І. Роскін, Н.П. Дубінін зробили великий вклад у вивчення теорії гена. Блискучі роботи світового значення з генетики рослин були виконані академіком Н.І. Ваві­ловим, роль якого в науці ще недостатньо оцінена. До початку 30-х років радянська генетична наука займала одне з перших місць у світі. Проте в подальшому сталінський режим припинив розвиток даної науки, що відтиснуло генетику назад на багато десятиріч. Відновлена в правах 20-25 років тому генетика зараз бурхливо розвивається і є дороговказною зіркою як у діагностиці і лікуванні, так і профілактиці у родичів хворого.

 

 

Напевно, ні одна біологічна дисципліна не мала за останні десятиріччя такого бурхливого розвитку як генетика. Процес вивчення спадковості настільки великий, що дозволив перейти від органного, клітинного і субклітинного рівнів розгляду ­основ генетики на молекулярний. Не заперечуючи накопичений раніше досвід та опираючись на минулі досягнення, генетика дала можливість зрозуміти сучасні уявлення про спадковість: речовина спадковості – ДНК, основна одиниця спадковості – ген; про природу генетичної регуляції розвитку ознак організму.

Значення медичної генетики з року в рік неухильно зростає. Це пов’язано з низкою обставин.

По-перше, різко змінилась структура захворюваності і смерт­ності. Гострі інфекційні захворювання, авітамінози, інтоксикації знизились у структурі захворювань, а на перший план вийшли спадкові чи спадково обумовлені захворювання. Відбувся великий зсув в етіології захворювань від різної екзогенії до ендогенії, коли спадкова схильність стала відігравати першочергову роль. В даний час відомо близько 30000 хромосомних і генних захворювань, а більшість хронічних обумовлені спадковою схильністю організму. За даними світової статистики близько 5 % всіх новонароджених мають ті чи інші генетичні дефекти. В ряді країн 11 % дітей педіатричних клінік мають спадкову патологію. Є дані, що ті чи інші відхилення від норми мають 6 % населення земної кулі. Навіть зовні здорові люди несуть до 12 патологічних генів, що ніяк себе не проявляють, бо знахо­дяться у збалансованому рецесивному стані. За даними ВООЗ (1964), в індустріально розвинутих країнах з високим ­санітарно-гігіє­нічним рівнем в останні роки близько 2/3 причин смертнос­ті полягають в захворюваннях серця, судинних ураженнях, пухли­нах, діабеті, де роль генетичної схильності сьогодні доведена.

По-друге, багато спадкових захворювань супроводжуються тим чи іншим ступенем розумової відсталості. Тільки в США за останні 10 років народилось близько 1 млн. розумово відсталих дітей. Розумова неповноцінність серед населення розвинутих країн коливається в межах 1-2 %. В зв’язку з цим, питання спадкової патології з проблеми чисто медичної переростають в проблему соціальну.

По-третє, більшість спадкових захворювань не лікується зовсім, або погано піддаються лікуванню. Генетика допомагає лікарям спрогнозувати спадкові дефекти у майбутнього потомства і провести певні заходи профілактики народження хворої дитини.

По-четверте, оскільки з генетичної точки зору організм будь-якої людини строго індивідуальний і має неповторні характеристики, то результат взаємодії кожної людини з патогенними факторами буде строго індивідуальним.

Генетичний фактор впливає і на патогенез багатьох інших неспадкових захворювань, впливаючи на вірогідність їх виникнення в кожної конкретної людини, механізми розвитку, вираженість клінічної симптоматики, ефективність традиційного лікування і навіть прогноз. Навіть перебіг гострих інфекційних захворювань залежить від спадкової схильності, резистентності організму, функціонального стану детоксикаційних систем, та й всього організму в цілому. Лише прогрес в пізнанні спадковості людини дозволить зрозуміти, на чому грунтуються загальні та індивідуальні прояви реакцій людини на фактори зовнішнього середовища.

У міру того, як все більша кількість людей, що збираються стати батьками, дізнається, що багато захворювань і відхилень від норми мають спадкову основу, вони відчувають свою відповідальність перед потомством. Безпосередньо чи через лікарів вони питають у генетика: чи можна вступити в шлюб зі своїми родичами, що загрожує потомству, чи успадковуються злочинність, рак, розум, сила, характер? Безумовно, існує велика частина захворювань спадкового характеру. Кожна ознака людини є як результатом процесу розвитку, так і результатом генетичного матеріалу. Вогнепальна рана викликана зовнішнім фактором, але поранений був залучений у сварку через агресивність характеру, успадковану від батьків. Швидкість видужання від рани залежить від конституції, імунобіологічних властивостей організму.

Вовча паща і заяча губа часто бувають спадковими, але можуть з’явитись і при патологічному перебізі вагітності. В основі цукрового діабету лежить спадковість, але не всі нащадки хворіють на діабет. Проте є захворювання, де спадковість дуже висока. Зокрема, хорея Генчінгтона (в одній сім’ї за 300 років зареєстровано 1000 випадків захворювання), амовротична розумова відсталість (сліпота, розумова дегенерація і смерть), фенілкетонурія, гемофілія тощо.

Ман Даувелл зібрав відомості про осіб, що перенесли поліо­мієліт за останні 50 років у США. Виявилось, що всі ці люди мали родинні відносини. Подібні дані отримані при дослідженні хворих на туберкульоз, рак та інші.

Дослідження проведені і серед злочинного світу. При обсте­женні особливо жорстоких вбивць високого зросту в них виявле­на в клітинах надмірна Х-хромосома. Для порівняння ­досліджена група високих баскетболістів, для яких характерна особливо гостра і смілива гра. В жодного з них подібних змін не ­виявлено. Те ж можна сказати і про дослідження каріотипу жінок будин­ків розпусти. У більшості з них знайдені хромосомні аномалії.

Таким чином, проблема настільки складна, що у всіх випадках не можливо однозначно відповісти: так чи ні. І спадкові, і набуті ознаки проявляються сукупно і впливають одна на одну.

За останні роки ми навчились лікувати багато спадкових захворювань і усувати дефекти (діабет, заяча губа, вовча паща) так, що ці люди живуть, беруть шлюб, дають потомство. Кількість спадкових захворювань збільшується (діабет – в 6 разів, заяча губа – в 3 рази). Виникає проблема: чи не створює наше медичне і соціальне обслуговування з часом генетично ослаблене населення? Чи будуть зростати спадкові хвороби?

Такі побоювання призвели до створення євгеніки. Термін євгеніка запропонував Френсіс Гальтон, двоюрідний брат Дарві­на. Буквально це наука про народження кращих. У тварин це цілком застосовно і виправдано. Євгеніки хочуть застосувати метод штучної селекції у людини, сприяючи відтворенню потомства індивідуумів з бажаними ознаками. Які ознаки у людини бажані, а які не бажані? В якому ступені і яким шляхом успадковуються гени? Ці питання вимагають подальшого вивчення. Генетики-євгеніки закликають стерилізувати носіїв небажаних генів. В західних країнах існує закон про стерилізацію психічно хворих. В Швеції з 1957 року заборонені шлюби епілептиків. Особлива небезпека виникає для потомства при родинних шлюбах, коли можливість зустрічі патологічних рецесивних генів різко збільшується. Цим пояснюється збільшення в таких сім’ях вад і спадкових захворювань (Ізраїль, Японія).

З іншого боку, багато геніальних людей були сліпими чи глухими (Бетховен), епілептиками (Достоєвський) чи психічно хворими. Якби до всіх них були застосовані методи стерилізації, людство б збідніло відносно деяких дорогоцінних генів.

Прихильники реакційних поглядів в деяких західних ­країнах дискредитували євгеніку, поклавши її в основу уявлення про нерів­ність рас, про наявність вищих і нижчих національностей, про розумову перевершеність багатих над бідними. Передові ­євгеніки завжди виступали проти використання євгеніки з полі­тич­ною метою. Однак треба пам’ятати, що спадковість проявля­ється через біологічні закони. Тому у нас існує законодавство, що за­бороняє брати шлюб психічно хворим та розумово ­відсталим.

В зв’язку з цим зрозуміла важливість пізнання генетики для практичної і теоретичної медицини. Завдання полягає в оволодінні основами медичної генетики широкими колами лікарів з метою більш ширшого використання генетичних підходів при діагностиці, лікуванні і прфілактиці захворювань людини.

 

 

Медична генетика вивчає закономірності успадкування і мінливості ознак стосовно патології людини, а саме: причини виникнення спадкових захворювань людини, характер їх успадкування в сім’ях, розповсюдження в популяціях, специфічні процеси на клітинному і молекулярному рівнях. Особливий розділ складає клінічна генетика, що досліджує питання патогенезу, клініки, діагностики, профілактики і лікування спадкових захворювань.

За відносною роллю спадковості і середовища всі хвороби людини можна розділити на 3 великих групи:

1.  Хвороби, повністю обумовлені генотипом незалежно від дії факторів зовнішнього середовища (хромосомні і генні ­хвороби).

2.  Хвороби, що викликаються комплексною взаємодією генетичних і середовищних факторів (хронічні захворювання внутрішніх органів, злоякісні пухлини, серцево-судинні хво­роби).

3.  Хвороби, поява яких повністю залежить від зовнішніх факторів (гострі інфекції, травми, отруєння).

Основними завданнями медичної генетики є наступні вивчення спадкових захворювань і синдромів, ролі спадковості і середовища у виникненні неспадкових форм патології, ­розробка і вирішення нових медико-біологічних проблем – генної інженерії, що розробляє методи лікування спадкових хвороб ­шляхом трансгенозу (тобто переносу генів нормального метаболізму в клітини хворих).

Медична генетика вивчає спадкову мінливість – хромосомні і генні мутації, виявляє умови їх виникнення, біохімічну суть, прояв на клітинному і органному рівнях. Клінічне значення має питання профілактики дії мутагенних факторів: хімічні речовини, радіація, фізичні фактори. Вони діють на статеві клітини здорових людей під час їх формування і викликають генетичні ушкодження – мутації, причому прояв мутацій відбувається не у тих, на кого подіяв шкідливий фактор, а у їх потомства у вигляді спадкових захворювань і вад розвитку.

За останнє десятиріччя генетика зробила дуже великий крок вперед. Завдяки науковим відкриттям і удосконаленням генетичних методів дослідження реалізована можливість дослідження ДНК в тканинах організму та ідентифікування особи, належність її до тієї чи іншої родини. В близькому майбутньому аналіз генетичного матеріалу кожної новонародженої дитини дозволить не тільки спрогнозувати прояв спадкової патології, але і передбачити спадкову схильність до так званих неспадкових захворювань, що дозволить медицині перемістити акцент з лікувальної роботи на профілактичну.

 

 

Речовина, що несе спадкові ознаки, отримала назву хромосом (завдяки здатності до сильного фарбування). Хромосоми видно у ядрі під час ділення клітин. Для кожного живого організ­му характерна певна кількість, форма і величина хромосом. Кількість хромосом не говорить про рівень розвитку організму (у кролика більше, ніж у людини). У людини соматична клітина має 46 хромосом, з них 44 аутосоми, однакові у чоловіків і жінок, 2 великі статеві хромосоми – ХХ у жінок і ХY у чоловіків. Y – найменша хромосома, тому жінки мають більше генетичного матеріалу приблизно на 4 %. Вирішальним фактором визначення статі у потомства є сперматозоїд, бо яйцеклітина нейтральна і несе в собі одну Х хромосому. Стать визначається в момент запліднення і в подальшому ніщо не може її змінити. Звідси випливає, що для керування статтю необхідно впливати на сперматозоїди до моменту запліднення. Якщо ­клітину запліднить сперматозоїд з Х-хромосомою, в гаметі утвориться ХХ і народиться дівчинка, якщо сперматозоїд має Y-хромосому, то після запліднення утвориться ХY і буде хлопчик. Сперматозоїди з Y-хромосомою легші і рухливіші, тому співвідношення чоловічої і жіночої статі при заплідненні складає 130 до 100. Проте при спонтанних абортах частіше зустрічається стать плода ХY. В деяких сім’ях у чоловіків переважають в рухливості сперматозоїди з Х-хромосомою, і тоді народжуються лише дівчатка.

В Московському інституті охорони материнства і дитинства розроблені рекомендації з керування статтю дітей в сім’ї. Ефективність їх наближається до 100 %. Проте ці рекомендації даються сім’ям, де є спадкова патологія, зчеплена зі статтю. Широке розповсюдження цих знань серед населення може призвести до порушень статевої структури суспільства, коли кожна сім’я захоче народити більше хлопчиків, ніж дівчаток. Тому даний досвід використовується лише в медичних цілях.

Хромосоми складаються з факторів, що переходять з покоління в покоління і називаються генами. Кожна хромосома містить сотні і тисячі генів. Носіями спадкової інформації в генах є молекули ДНК. Одні гени ефективні поодиноко, інші вимагають кооперації зі своїми партнерами. Більшість важливих відмінностей людей – колір волосся, очей, шкіри, ріст, риси обличчя і навіть інтелігентність залежать від дії і взаємодії багаточисленних генів. Відомо, що карий колір очей домінує над голубим, так що у карооких батьків може народитись голубоока дитина за рецесивним типом, тоді як у голубооких батьків будуть діти тільки з голубими очима. Такі ознаки, як рудий колір волосся, кирпатий ніс мають рецесивну спадковість.

Гени стабільні. Вони передаються без змін від батьків до ді­тей протягом тисяч поколінь. Проте це не абсолютна ста­біль­ність. При мутації висхідний ген стає мутантним і програмує роз­виток зміненої ознаки. Мутантний ген так само стабільний: ви­никнувши один раз, передається без змін наступним поко­лінням.

Залежно від того, на якому етапі є патологічна спадкова інформація, медична генетика ділить хвороби на:

1.  Хромосомні – обумовлені порушеннями кількості і структури хромосом.

Вони поділяються на аномалії аутосом (хвороба Дауна, синдром Едвардса, Патау) і аномалії статевих хромосом (синдром Шерешевського-Тернера, Клайнфельтера).

2. Генні хвороби – обумовлені порушенням в структурі генів.

Розрізняють моногенні (монофакторіальні) хвороби, при яких дефект пов’язаний з мутацією в одинокому локусі хромосоми (гені), та полігенні (багатофакторіальні) хвороби, обумовлені сукупною дією мутацій в декількох локусах хромосом. До генних захворювань відносяться хвороби обміну речовин:

– порушення амінокислотного обміну (фенілкетонурія);

– порушення вуглеводного обміну (алактазія, ­галактоземія);

– порушення ліпідного обміну (ліпідози);

– порушення обміну мукополісахаридів ­(мукополісахаридози).

Спадкова патологія проявляється в різному віці. Багато захворювань і пороків виникають ембріонально і можуть призводити до викиднів. Інші хвороби з’являються після народження, частіше в дитинстві, проте можуть бути і в дорослих. Так, сімейна атаксія Фрідрейха вперше проявляється в 6-12 років, а мозочкова атаксія вперше виявляється у молодих людей 20-30 років. Подагра з’являється в старшому і навіть похилому віці.

Загальна семіотика спадкової патології дозволяє запідозрити та діагностувати більшість спадкових захворювань. Це по-перше, генетичний анамнез (наявність спадкових захворювань в сім’ї, смерті немовлят, самовільні викидні, тривале безпліддя та ін.). Крім того, наявність стигм дизембріогенезу (чим більше стигм, тим вірогідність спадкового захворювання вища), низька маса при народженні, висока захворюваність і смертність, розумова відсталість, дефекти зору і слуху, аномалії опорно-рухового апарату, аномалії внутрішніх органів.

Необхідно розрізняти поняття вродженої і спадкової патології. До вроджених відносяться не тільки спадкові хвороби, але і інші хвороби і аномалії, що виникли внутрішньоутробно.

До вроджених вад відносяться вади черепа, обличчя (вовча паща, заяча губа), скелета кінцівок (полідактилія, синдактилія), ряд вад серця і внутрішніх органів. Причиною цих аномалій може бути і патологічний мутагенний фактор, і тоді їх спадкування простежується при вивченні родоводу.

Однак нерідко подібні вади викликаються шкідливими факторами зовнішнього середовища, що діють на плід в критичні періоди формування органів у плода. Зокрема такими факторами можуть бути гіпоксія плода, внутрішньоутробні інфекції, гострі авітамінози, вплив хімічних речовин і фізичних факторів під час вагітності і навіть застосування вагітною деяких медикаментів. Такі копії спадкових вад і хвороб називають фенокопіями. Вони не успадковуються, проте можуть зустрічатись в декіль­кох членів родини, якщо шкідливі фактори діяли і продовжують діяти після народження хворої дитини.

Генетичні захворювання успадковуються за законами Менделя. Існує 3 основні типи успадкування, хоча є значна варіабельність їх проявів.

Слід зазначити, що у людини лише деякі ознаки повністю домінантні. Розподіл ознак на домінантні і рецесивні у людини, як і у тварин, умовний. Домінантним чи рецесивним є не ген, а ознака, яку враховують. Генетик враховує домінантність чи рецесивність дії гена в конкретних умовах, а не постійну властивість.

Деякі домінантні гени характеризуються помірними чи легкими проявами в гетерозиготному стані і летальним ефектом в гомозиготному.

Аутосомно-домінантний тип успадкування. ­Фенотипічно при цьому типі спадкуванні патологічний стан виявляється у гетерозигот. Патологічна ознака зустрічається в кожному поколінні родоводу і проявляється у гетерозигот. Якщо сибсів в одному поколінні багато, то співвідношення хворих і здорових сибсів приблизно 1:1 (рис. 1).

 

Повна пенетрантність патологічних проявів спостерігається далеко не завжди. Найчастіше вона нижче 100 %. В тому чи іншому поколінні можуть зустрічатись індивіди без виражених ознак хвороби, проте будучи гетерозиготами, про що свідчить прояв хвороби у їх дітей. Наприклад, пенетрантність при домінантно спадковій моногенній ретинобластомі дітей складає близько 90 %.

Для домінантних захворювань характерна різна вираженість клінічних ознак хвороби не тільки в різних сім’ях, але і в межах однієї сім’ї. Наприклад, при множинному нейрофіброматозі у одних членів сім’ї нейрофіброми розповсюджені генералі­зовано, у інших лише деякі шкірні ураження.

Клінічні ознаки деяких домінантних захворювань можуть проявитись в різні вікові періоди навіть в межах однієї сім’ї. Традиційним прикладом є хорея Гентінгтона, при якій зафіксовані випадки перших проявів хвороби з 11 до 75 років з найбіль­шим числом проявів у віці 41-45 років.

Аутосомно-рецесивний тип спадкування. Фенотипічно при цьому типі передачі гетерозиготи не відрізняються від здорових, оскільки клінічно ознак хвороби немає. Для прояву ознаки необхідно, щоб патологічний ген був в гомозиготному стані. Гомозиготи утворюються в декількох типах шлюбів.

Шлюби, де обидва батьки гетерозиготи зустрічаються найчастіше. Згідно з Менделем можливе потомство у співвідношенні 1:2:1, тобто 1 дитина буде хворою, 2 дитини гетерозиготами і 1 дитина не буде мати патологічного гена. Ризик наро­дження хворої дитини складає 25 %.

Шлюби, коли обидва батьки гомозиготи зустрічаються рідко. Теоретично все потомство повинно бути хворим. Проте описані випадки, наприклад альбіносів, коли у батьків всі діти були здоровими. Такі випадки свідчать про те, що батьки несуть мутації в різних ділянках гена. Такі випадки слід кваліфікувати як подвійні гетерозиготи, хоча мутації і відносяться до 1 гена. Це один з проявів генетичної гетерогенності хвороби.

Шлюби гетерозигот з гомозиготами на практиці можливі переважно як родинні шлюби. Менделевський розподіл хворих і здорових буде як 1:1, тобто половина потомства буде хворою, а друга половина здоровою. Ознака проявиться в другому поколінні подібно до домінантного типу успадкування. Такий тип передачі називають псевдодомінантним.

При аутосомно-рецесивному типі успадковуються: альбінізм, амавротична ідіотія, серпоподібно-клітинна анемія, мікроцитарна анемія, гіпофосфатемія, хвороба Гіршпрунга, вроджена глаукома, муковісцидоз, більшість спадкових захворювань обміну речовин (рис. 2).

 

 

 

 

 

 

Спадковість, зчеплена зі статтю, обумовлена локалізацією патологічних генів в статевих Х-хромосомах.

При домінантному типі даного успадкування жінка передає мутантний ген як дочкам, так і синам, а чоловік передає його лише дочкам, бо його сини отримують від нього Y хромосому. Цей тип успадкування характерний для вітамін-Д-­резистентно­го рахіту. Рецесивний ген, зчеплений з Х-хромосомою, в жіночому фенотипі проявиться лише в гомозиготному стані, і завжди проявляється у чоловіків. Гетерозиготні жінки фенотипічно здорові, але є носіями мутантного гена і можуть передавати хворобу своїм синам. За таким типом успадковуються міопатія Дюшена і гемофілія. Зчеплене з Y-хромосомою успадкування характеризується тим, що ген, локалізований в Y-хромосомі, передається тільки синам (рис. 3, 4).

 

 

 

1.5. Методи медичної генетики

При вивченні успадкування нормальних і патологічних ознак людини використовують різні методи.

Генеалогічний метод – грунтується на складанні та аналізі родовідних схем. За допомогою цього методу встановлюється тип успадкування ознаки чи хвороби в межах розглянутого роду. Для складання родоводу необхідні відомості щонайменше про 3-4 покоління пробанда (обстежуваного хворого). При складанні родоводу користуються певними позначками.

Брати і сестри (сибси), їх чоловіки та жінки одного поколін­ня розміщуються в горизонтальному ряді зліва направо в порядку народження і позначаються арабськими цифрами (1, 2, 3 і т.д.). Покоління позначаються римськими цифрами (І, ІІ, ІІІ), причому першим вважається найстарше покоління.

Популяційно-статистичний метод – вивчає генетичну структуру популяцій, їх генофонд, фактори і закономірності, що обумовлюють його зберігання та зміни при зміні поколінь. В медичній генетиці популяційний метод використовується для вивчення захворюваності населення на спадкові хвороби, закономірностей їх поширення, частоти патологічних генотипів в певних місцевостях, містах, країнах. Наприклад, в Швеції, гетеро­зиготне носійство мутантного гена амавротичної ідіотії складає 1:200, а серед євреїв (ашхеназі) ця цифра ще вища – 1:50. В середньому серед населення земної кулі вона не перевищує 1:500000. Серед білого населення Південної Африки спостерігається висока концентрація мутантного гена порфірії (1:100). Припускається, що він був завезений сюди голландцем-порфіриком і завдяки великій плодючості колоніалістів, що емігрували в Африку, швидко розповсюдився серед цього ізолята.

В інших випадках накопичення мутантного гена пов’язано з природним відбором. Так, в Південній Сахарі висока частота серпоподібно-клітинної анемії обумовлена тим, що гетерозиготні носії гена не хворіють на тропічну малярію.

Близнюковий метод – дозволяє вивчити значення спадковості і середовища у формуванні нормальних і патологічних ознак. Розроблений Ф. Гальтоном більш як 100 років тому. В 1876 році вийшла його робота “Історія близнюків, як критерій оцінки відносного значення спадковості та середовища”. За певними ознаками Ф. Гальтон розділив близнюків на однояйцевих (монозиготних) і двояйцевих (дизиготних). Розпізнавання проводиться на основі подібності (конкордантності) генетично детермінованих ознак (колір шкіри, очей, волосся, форма носа, губ, рота, форма і величина голови, вух, пальців, кистей, особливості будови зубів, колір емалі, розташування шкірних плям, візерунків на долонях і пальцях). Групи крові у монозиготних близнюків ідентичні. Вивчення ролі спадковості і середовища у формуванні захворювань і синдромів грунтується на вивченні частоти їх у монозиготних і дизиготних близнюків. Наприклад, дуже високий ступінь конкордатності по олігофренії у монозиготних близнюків (94,5) і відносно помірна – у дизиготних (42,6), що вказує на високий ступінь спадкової схильності до даного захворювання. Високий ступінь спадковості мають за­хворювання нервової системи, заяча губа і вовча паща, клишоногість, вроджений вивих стегна, цукровий діабет і навіть туберкульоз.

Дерматогліфіка – вивчення шкірного рисунка кінцевих фаланг пальців рук, долоней, стоп. При хромосомних хворобах спостерігається відхилення показників дерматогліфіки від норми. Так, при хворобі Дауна поперечна складка на долоні спостерігається в 40-60 % випадків (в нормі її частота в популяції не перевищує 1 %). Змінюються інші ознаки.

Застосування дерматогліфіки поряд з іншими методами дозволяє зробити цілеспрямований відбір осіб, що підлягають більш складному генетичному дослідженню.

Цитогенетичний метод – це методи визначення Х і Y статевого хроматину та дослідження хромосом для визначення каріотипу.

Вивчення хромосом проводиться в період поділу клітин на стадії метафази, коли хромосоми мають більш чітку структуру. В якості матеріалу використовують клітини кісткового мозку та ембріона (прямий метод), клітини шкіри, лейкоцити крові (непрямий метод). Вивчення каріотипу дозволяє точно встановити наявність хромосомної аномалії і відрізнити зокрема даунізм від істинної хвороби Дауна.

Дослідження статевого хроматину розпочато в 1949 році Барром і Бертрамом, які виявили в ядрах соматичних клітин темне тільце, яке назвали статевим хроматином або тільцем Барра. Виявилось, що він є обов’язковим компонентом соматичних клітин у осіб, що мають не менше 2-х Х-хромосом. При наявності декількох Х-хромосом число тілець Барра завжди на 1 менше, ніж самих хромосом. Знаючи цю закономірність, можна ідентифікувати статеву належність особи та виявити аномальну кількість Х-хромосом.

Зокрема у чоловіків з дефектами статевого розвитку є клітини з “жіночим статевим хроматином”, тоді як в клітинах деяких жінок з характерним інфантильним розвитком (синдром Шерешевського-Тернера) статевий хроматин відсутній, оскільки каріотип їх ХО замість ХХ.

Дослідження статевого хроматину внесло розуміння інтерсексуальних станів. До них відноситься синдром тестикулярної фемінізації, при якому у фенотипічно нормальної жінки виявляється відсутність статевого хроматину в клітинах слизової порожнини рота і нормальний чоловічий хромосомний комплекс ХY. У цих жінок відсутня матка, піхва не глибока або відсутня, є пахова грижа, менструацій немає, молочні залози розвинуті нормально, безпліддя. При лапаротомії замість яєчників виявляються сім’яники. Цих жінок відрізняє надмірна діловитість, нейровегетативна нестійкість. Психіка має чисто жіночий характер.

Долідження статевого хроматину має велике значення для встановлення статі плода при захворюваннях, зчеплених зі статтю. Крім того, він допомагає встановити стать у новонароджених з дефектами статевих органів. Це необхідно як для своєчасної корекції даних дефектів, так і для правильного виховання цих дітей. Є вказівки про застосування методу вивчення статевого хроматину для посмертного визначення статі тканини в судово-медичній експертизі.

Особливу цікавість викликає вивчення статевого хроматину при різних доброякісних і злоякісних пухлинах. Це питання ще повністю не вивчено, але деякий досвід вже є, і можна зробити певні висновки. Зокрема, всі пухлини жіночих ­статевих органів за вмістом статевого хроматину діляться на 3 групи.

І група – пухлини чоловічої (ядерної) статі – тілець Барра мало – 1-19 %. Це найбільш злоякісні пухлини. Хворі швидко помирають, особливо при застосуванні чоловічих статевих гормонів. Дають швидке метастазування.

ІІ група – проміжної ядерної статі – статевого хроматину 20-39 %. Прогноз також поганий, гормони протипоказані.

ІІІ група – клітини жіночого ядерного типу. Статевий хроматин виявляється в 40-70 % клітин. Хворі третьої групи ­дають найбільший відсоток виживання, успішно лікуються гормонами, довго немає метастазів. Їм не рекомендується кастрація, якщо процес не поширений на яєчники.

Значення вивчення статевого хроматину наступне:

1.  Кількість тілець Барра говорить про кількість статевих хромосом.

2.  Це допомагає при вивченні пухлин.

3.  Для виявлення статі плода за клітинами амніотичної ­рідини.

4.  Для визначення статі при гермафродитизмі.

5.  Для вирішення питання про застосування гормонів.

Дослідження амніотичної рідини – важливий метод прена­тальної діагностики, що дозволяє встановити стать плода, вияви­ти деякі спадкові захворювання в майбутньому дитини і на осно­ві медико-генетичних показань вирішити питання про переривання вагітності. Встановлення статі плода в 16-17 тижнів вагітнос­ті дозволяє уникнути народження дітей із захворюваннями, зчепле­ними зі статтю (гемофілія А і В, міопатія Дюшена, агаммаглобулінемія та ін.). Біохімічне дослідження амніотичної рідини дозволяє встановити у плода більшість спадкових захворювань обміну речовин. Прямим показанням до амніоцентезу з ­подальшим дослідженням амніотичної рідини є наявність в сім’ї хворої дитини.

Крім вказаних методів, використовуються імунологічний, біохімічні, онтогенетичний та метод моделювання.

 

 

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Приєднуйся до нас!
Підписатись на новини:
Наші соц мережі