Наследственные болезни и их причины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Наследственные болезни и их причины

1. Наследственные болезни

наследственный мутация генный хромосомный

Наследственные болезни - это болезни, обусловленные нарушениями в процессах хранения, передачи и реализации генетической информации.

Все заболевания человека с учетом роли наследственных факторов можно разделить на три группы:

1. Наследственные болезни, которые развиваются только при наличии мутантного гена; они передаются из поколения в поколение через половые клетки; например, некоторые формы мышечной дистрофии, близорукость, шестипалость.

2. Болезни с наследственным предрасположением; в этом случае передаются не сами болезни, а предрасположенность к ним; для развития таких заболеваний необходимы дополнительные внешние вредные воздействия; например, эпилепсия, некоторые аллергические состояния, гипертоническая болезнь.

3. Заболевания, которые вызываются различными инфекционными агентами, обусловлены травмой и непосредственно как бы не зависят от наследственности. Однако и в этих случаях она играет определенную роль. Известно, что в некоторых семьях имеется несколько больных туберкулезом, в других - дети часто страдают простудными заболеваниями. Не все люди, имеющие контакт с инфекционными больными заболевают, и, наконец, нельзя исключить, что в многообразии течения заболевания определенную роль играют наследственные особенности организма.

Причины наследственных болезней - мутации

Этиологией, то есть причиной наследственных болезней являются мутации.

2. Виды мутаций

Мутации бывают трех видов:

1.генные

2.хромосомные

3.геномные

Генные мутации

Генные - это заболевания, возникшие при повреждениях ДНК на уровне гена. Например, добавки, нехватки или перестановки нуклеотидов. Чаще мутирует рецессивный ген, т.к. он неустойчив к неблагоприятным условиям. Такие мутации не проявляются в первом поколении, а накапливаются в генофонде, образуя резерв наследственной изменчивости.

К генным мутациям относятся многочисленные болезни обмена веществ.

Рассмотрим некоторые из них.

Фенилкетонурия.

Это заболевание обусловлено биохимическим дефектом превращения аминокислоты фенилаланина. и передается по наследству. Больные являются гомозиготами по гену фенилкетонурии. Количество фенилаланина в организме накапливается, и концентрация его в крови увеличивается в 10 - 100 раз. Далее он превращается в фенилпировиноградную кислоту, являющуюся нейтропным ядом.

Накопление фенилаланина в организме идет постепенно, и клиническая картина развивается медленно. В первом полугодии жизни у ребенка бывают срыгивания, могут развиваться дерматиты и судорожные припадки. Психическое развитие, моторика все больше отстают или деградируют. Только 0,5% больных сохраняют нормальный интеллект. В характере выявляется импульсивность, резкая возбудимость, склонность к агрессии.

Почти все дети блондины с голубыми глазами. С мочой и потом выделяются продукты обмена фенилаланина (фенилуксусная кислота) и от ребенка исходит неприятный запах («мышиный», «затхлый»). Частота этого заболевания составляет 1 на 5600 новорожденных.

Вызвать развитие генетического дефекта могут многие причины, среди которых можно выделить: хронический алкоголизм будущих родителей, инфекционно воспалительные процессы половых органов, воздействие на организм родителей радиации и прочих вредных факторов окружающей среды.

Болезнь Ниманна - Пика.

Это заболевание связано с накоплением сфингомиелина (фосфолипид, в состав которого входит сфингозин, жирная кислота, фосфорная кислота и холин.) в мозге, печени, ретикуло-эндотелиальной системе. Заболевание относится к лизосомным болезням накопления и характеризуется аутосомально-рецессивным наследованием.

Три типа заболеваний

Различают три типа заболевания: типы A, B и C:

Тип А - самый тяжёлый тип, который начинается у грудных детей и характеризуется увеличением печени и селезёнки и прогрессивным поражением нервной системы. При этом дети не переживают раннего детского периода. Наиболее частая встречаемость этого типа болезни Ниманна-Пика наблюдается у выходцев из Центральной и Восточной Европы - примерно 1 случай на 40 тысяч.

Тип В-более умеренный, включает увеличение печени и селезёнки, задержку роста и нарушение лёгочной функции с частыми лёгочными инфекциями. Другие показатели включают повышенный уровень холестерина и липидов в крови, низкий счёт тромбоцитов (тромбоцитопения). Больные как правило доживают до взрослого возраста.

Типы А и В вызываются мутациями гена кислой лизосомальной сфингомиелиназы (SMPD1). Этот фермент отвечает за расщепление сфингомиелина в мембранах лизосом. Его недостаточность приводит к избыточному накоплению сфингомиелина, а как следствие и к более широкому нарушению липидного метаболизма, включая накопление холестерина и других липидов клетки.

Тип С проявляется в детстве, хотя возможно начало в грудном возрасте или у взрослых. Симптомы включают тяжёлые печёночные нарушения, проблемы с дыханием, задержку в развитии, припадки, повышенный мышечный тонус (дистония), нарушение координации движения, питания и движения глаз в вертикальной плоскости. Больные доживают до взрослого возраста. Частота заболевания - 1 на 150 тысяч.

Этот тип болезни Ниманна - Пика вызывается мутациями генов NPC1 или NPC2, которые кодируют белок клеточной мембраны, отвечающий за транспорт холестерина и липидов внутри клетки.

Хромосомные мутации

Причиной хромосомных мутаций является нарушение структуры хромосомы под действием мутагенных факторов.

Рассмотрим некоторые хромосомные заболевания.

Синдром Дауна

Данная аномалия является самой частой формой хромосомной патологии человека и проявляется трисомией по 21-й паре хромосом. Трисомия - наличие в хромосомном наборе диплоидного организма одной или нескольких лишних хромосом, не гомологичных друг другу. Заболевание встречается с частотой 1 из 700 - 800 новорожденных.

В основе болезни Дауна лежит нерасхождение по 21-й паре хромосом либо в яйцеклетке во время мейоза, либо на ранних стадиях дробления зиготы.

Мальчики и девочки с болезнью Дауна рождаются с одинаковой частотой. Масса и длина тела при рождении обычно соответствует доношенному ребенку. Голова меньших размеров со скошенным затылком. Лицо плоское, с большим языком, не вмещающимся во рту. У больных рот полуоткрытый, на губах часто трещины, могут быть аномалии зубов, ушных раковин. Суставы имеют большую подвижность, пальцы короткие, на ладони пролегает глубокая борозда («обезьянья борозда»). Мышцы гипотоничные, живот увеличен, часто имеются врожденные пороки сердца. Грудная клетка деформирована. Умственное развитие больных отстает, возможно, развитие тяжелой идиотии. Синдром Дауна сопровождается расстройствами эндокринных желез и нарушением обмена веществ.

Продолжительность жизни больных с синдромом Дауна ограничена. Однако при нормализации эндокринных функций и коррекции пороков развития продолжительность жизни может быть удлинена.

Синдром Патау

Этот синдром был описан К. Патау как синдром множественных врожденных пороков развития, сопровождающийся трисомией по 13-й хромосоме. При рождении эти дети имеют малую массу тела, хотя рождаются в срок, у беременных ими женщин отмечается многоводие. Характерен внешний вид больного: окружность черепа уменьшена, низкий лоб, узкие глазные щели, запавшая переносица, типична расщелина губы и неба. Из аномалий костно-мышечной системы наиболее постоянны полидактия. Интеллект нарушен, 95% таких больных умирают в возрасте до года, этому способствуют врожденные пороки сердца (дефекты межпредсердной и межжелудочковой перегородки), органов пищеварения, поликитоз почек. При синдроме Патау всегда поражены гениталии.

Синдром «кошачьего крика»

Этот синдром связан с делецией (потеря участка хромосомы), короткого плеча 5-й хромосомы (описан в 1963 г.). Плач новорожденных похож на крик кошки, что связано с аномалиями развития гортани и голосовых связок. Дети плохо растут, отстают в психическом развитии. Внешний вид больных имеет особенности: аномально уменьшенная голова, недоразвитая нижняя челюсть, уши неправильные и низко расположенные, короткая шея. Врожденные пороки внутренних органов встречаются сравнительно редко, наиболее порочно развитым оказывается сердце. Большинство детей умирает в раннем возрасте, однако описаны больные старших возрастов, в частности 55 - летняя женщина.

Геномные мутации

Причиной геномных мутаций является изменение числа хромосом в клетке. Они вызывают очень сильные изменения в фенотипе, всегда проявляются в первом поколении.

Виды геномных мутаций

Различают три вида геномных мутаций:

1) Полиплоидия;

2) Гетероплоидия;

3) Гаплоидия;

Полиплоидия

Полиплоидия - это увеличение числа хромосом в геноме клетки, кратное гаплоидному набору хромосом, например, 3n, 4n, 5n,…, 120n. Причиной таких мутаций является разрушение веретена-деления в мейозе гаметогенеза, приводящая к образованию полиплоидных гамет и слиянию их в разных сочетаниях. Есть два вида полиплоидии:

1) четная (4n, 6n, 8n…)

2) нечетная (3n, 7n, 9n…) - не образуют гамет, не размножаются, нет в природе.

Виды полиплоидии

Трисомия - Х (синдром Трепло Х) кариотип (47, ХХХ) - известны только у женщин, частота синдрома 1: 700 (0,1%).Нерезкие отклонения в физическом развитии, нарушение функций яичников, преждевременный климакс, снижение интеллекта (у части больных признаки могут не проявляться)

Тетрасомия (48, ХХХХ) - приводит к умственной недостаточности в разной степени.

Пентасомия (49, ХХХХХ) - всегда сопровождается тяжелыми поражениями организма и сознания.

Моносомия - Х (синдром Шершевского-Тернера) кариотип 45, ХО - единственная Моносомия, совместимая с жизнью человека (45, YО-летальны), частота 1:4000, наблюдается только у особей женского пола - недоразвиты яичники и матка, бесплодие, рост ниже нормы, умственная ограниченность.

Основой развития этого заболевания служит нарушение расхождения половых хромосом. Типичные клинические проявления связывают с кариотипом.

Частота рождения больных составляет 1 из 3000. Масса тела детей при рождении снижена, отмечается лимфатический отек стоп, голеней, кистей рук, низкий рост волос на шее. Отек стоп и голени может держаться до двух - трех лет. Характерной также является крыловидная складка на боковой поверхности шеи - птеригиум шейный. В течении первого года жизни ребенок плохо набирает длину тела. Отставание в росте особенно заметно в возрасте 9 - 10 лет, а взрослые женщины имеют длину тела от 114 до 145 сантиметров. Аномалии развития скелета становятся более заметными с возрастом ребенка (короткая шея, широкая и короткая грудная клетка, грудина часто деформирована, избыточное разгибание локтевых и коленных суставов, укорочение 4 - 5 - го пальцев на руках, широко расставленные соски).

В период полового созревания не появляются вторичные половые признаки, наружные половые органы инфантильные, недоразвиты влагалище и матка. Менструаций нет, больные бесплодны. Анатомически на месте яичников обнаруживают соединительнотканные тяжи. Лабораторные исследования показывают, что выделение эстрогенов снижено в 10 раз и более, а продукция гонадотропинов резко повышена (в10 - 15 раз). В буквальном эпителии не находят полового хроматина. Психическое развитие страдает в меньшей степени. Средняя продолжительность жизни таких больных близка к норме.

Синдром Клайнфельтера.

Синдром Клайнфельтера - встречается только у мужчин в двух формах: Полисомия по Х-хромосоме и Полисомия по Y-хромосоме. Синдром описан Клайнфельтером в 1942 г., а в 1959 г. была установлена его хромосомная природа (47, ХХУ). В соскобе обнаруживаются тельца Барра (Х - половой хроматин). Частота встречаемости составляет 2 из 1000 новорожденных мальчиков. Однако клинически аномалия проявляется после пубертального периода. Обязательный признак заболевания - врожденная недоразвитость половых органов. Для мужчин с синдромом Клайнфельтера характерен высокий рост, пропорции тела - евнухоидные. Скелет развит по женскому типу (широкий таз, узкие плечи), отмечается гинекомастия и ожирение, слабый рост волос на лице (или он отсутствует); на лобке отмечается рост волос по женскому типу. Нарушен сперматогенез и в результате этого мужчины бесплодны. Умственное развитие отстает, и до наступления периода полового развития этот признак является ведущим. Однако встречаются лица с нормальным интеллектом. Помимо хромосомного набора 47, ХХУ могут быть лица с синдромом Клайнфельтера и с набором хромосом 48, ХХХУ, 49, ХХХХУ и др. Замечено: чем больше Х - хромосом, тем больше умственная отсталость, вплоть до идиотии. Изменения кариотипа может быть и в виде 47, ХУУ, 48, ХХУУ. У этих лиц помимо клинических черт синдрома Клайнфельтера в поведении могут наблюдаться агрессивность, немотивированные поступки.

Гетероплоидия

Гетероплоидия - это изменение числа отдельных хромосом в геноме клетки, не кратное гаплоидному набору хромосом. Причина - разрушение отдельных нитей веретена-деления, образование гетероплоидных гамет и слияния их в разных сочетаниях.

Трисомия-18 (синдром Эдвардса) причина патологии-трисомия по 18 хромосоме. Частота 1:4500 - множественные пороки многих органов, умственная отсталость, недоразвитие нижней челюсти, аномалии черепа, кистей, ушей. Смерть наступает до 2-3 месяцев.

Трисомии описаны еще для 8, 9, 14, 22 аутосом (единичные случаи, все они летальны еще при внутриутробном развитии); описаны так же случаи аутосомные тетрасомий и пентасомий, но они тоже летальны.

Гаплоидия

Гаплоидия - это уменьшение числа хромосом в геноме клетки в 2 раза. Осуществляется при партеногенезе (образование организма из яйцеклетки без оплодотворения ее сперматозоидом). Люди с такой мутацией бесплодны.

Размещено на Allbest.ru