Головна · Паразити в організмі · Генетичні захворювання людства - генні хвороби. Спадкові захворювання людини. Перелік. Найбільш поширені та небезпечні захворювання. Спадкові хвороби. Чи багато спадкових хвороб у світі

Генетичні захворювання людства - генні хвороби. Спадкові захворювання людини. Перелік. Найбільш поширені та небезпечні захворювання. Спадкові хвороби. Чи багато спадкових хвороб у світі

Рідкісні генетичні захворювання – поняття дуже умовне, т.к. хвороба може практично не зустрічатися в якомусь регіоні, а в іншій галузі світу систематично вражати більшу частину населення.

Діагностика генетичних захворювань

Спадкові хвороби виникають не обов'язково з першого дня життя, вони можуть проявити себе лише за кілька років. Тому важливо робити своєчасний аналіз генетичних захворювань людини, реалізація якого можлива як під час планування вагітності, і у період розвитку плода. Існує кілька методів діагностики:

  1. Біохімічний.Дозволяє визначити наявність групи захворювань, пов'язаних із спадковими порушеннями обміну речовин. Цей метод включає аналіз периферичної крові на генетичні захворювання, а також якісне і кількісне дослідження інших біологічних рідин організму.
  2. Цитогенетичний.Служить виявлення хвороб, які виникають через порушень у створенні хромосом клітини.
  3. Молекулярно-цитогенетичний.Є більш досконалим методом порівняно з попереднім і дозволяє діагностувати навіть найменші зміни у будові та розташуванні хромосом.
  4. Синдромологічний. Симптоматика генетичних захворювань часто збігається із ознаками інших, непатологічних хвороб. Суть цього методу постановки діагнозу у тому, щоб виділити з усього низки симптомів саме ті, які вказують на синдром спадкової хвороби. Це здійснюється за допомогою спеціальних комп'ютерних програм та ретельного обстеження спеціалістом-генетиком.
  5. Молекулярно-генетичний.Найсучасніший та достовірніший метод. Дозволяє досліджувати ДНК та РНК людини, виявляти навіть незначні зміни, у тому числі й у послідовності нуклеотидів. Застосовується для діагностики моногенних хвороб та мутацій.
  6. Ультразвукове дослідження:
  • органів малого тазу – визначення захворювань репродуктивної системи в жінок, причин безпліддя;
  • розвитку плода – для діагностики вроджених вад та наявності деяких хромосомних хвороб.

Лікування генетичних захворювань

Лікування проводиться за допомогою трьох методів:

  1. Симптоматичний.Не усуває причину захворювання, але знімає хворобливі симптоми та перешкоджає подальшому прогресу хвороби.
  2. Етіологічний.Впливає безпосередньо на причини захворювання за допомогою методів генної корекції.
  3. Патогенетичний.Застосовується зміни фізіологічних і біохімічних процесів у організмі.

Види генетичних захворювань

Генетичні спадкові захворювання поділяються на три групи:

  1. Хромосомні аберації.
  2. Моногенні захворювання.
  3. Полігенні захворювання.

Слід зазначити, що уроджені хвороби не належать до спадкових захворювань, т.к. вони найчастіше виникають внаслідок механічного пошкодження плода або інфекційних уражень.

Список генетичних захворювань

Спадкові хвороби, що найчастіше зустрічаються:

  • гемофілія;
  • дальтонізм;
  • синдром Дауна;
  • муковісцидоз;
  • розщеплення хребта;
  • хвороба Кеневен;
  • лейкодистрофія Пеліцеуса-Мерцбахера;
  • нейрофіброматоз;
  • синдром Ангельмана;
  • хвороба Тея-Сакса;
  • хвороба Шарко-Марі;
  • синдром Жубера;
  • синдром Прадера-Віллі;
  • синдром Тернера;
  • синдром Клайнфелтера;
  • фенілкетонурія.

На початок 21 століття вже налічується понад 6 тис. видів спадкових захворювань. Нині у багатьох інститутах світу вивчаються людини, список яких величезний.

Чоловіче населення має дедалі більше генетичних дефектів і менше шансів зачати здорову дитину. Поки що неясні всі причини закономірності розвитку пороків, проте можна припустити, що найближчими 100-200 роками наука впорається з вирішенням цих питань.

Що таке генетичні хвороби? Класифікація

Генетика як наука розпочала свій шлях дослідження з 1900 року. Генетичними хворобами називають ті, які пов'язані з відхиленнями у генній структурі людини. Відхилення можуть відбуватися як і 1 гені, і у кількох.

Спадкові хвороби:

  1. Автосомно-домінантні.
  2. Автосомно-рецесивні.
  3. Зчеплені із підлогою.
  4. Хромосомні хвороби.

Імовірність при аутосомно-домінантному відхиленні – 50 %. При аутосомно-рецесивному – 25%. Хвороби, зчеплені зі статтю, це ті, що несе із собою пошкоджена Х-хромосома.

Спадкові захворювання

Наведемо кілька прикладів хвороб, згідно з вищеозвученою класифікацією. Отже, до домінантно-рецесивних захворювань належать:

  • Синдром Марфан.
  • Пароксизмальна міоплегія.
  • Таласемія.
  • Отосклероз.

Рецесивні:

  • Фенілкетонурія.
  • Іхтіоз.
  • Інші.

Зчеплені зі статтю захворювання:

  • Гемофілія.
  • М'язова дистрофія.
  • Хвороба Фарбі.

Також на слуху хромосомні спадкові захворювання людини. Список хромосомних аномалій наступний:

  • Синдром Шерешівського-Тернера.
  • Синдром Дауна.

До полігенних захворювань відносяться:

  • Вивих стегна (вроджений).
  • Пороки серця.
  • Шизофренія.
  • Розщеплення губи та неба.

Найпоширеніша генна аномалія – синдактилія. Тобто зрощення пальців. Синдактилія - ​​найнешкідливіше порушення і лікується завдяки хірургії. Однак це відхилення супроводжує й інші серйозніші синдроми.

Які захворювання найнебезпечніші

З перелічених захворювань можна назвати найнебезпечніші спадкові захворювання людини. Список їх складається з тих видів аномалій, де у хромосомному наборі зустрічається трисомія або полісомія, тобто коли замість пари хромосом спостерігається присутність 3, 4, 5 або більше. Зустрічається і 1 хромосома замість 2. Усі ці відхилення відбуваються через порушення розподілу клітин.

Найнебезпечніші спадкові захворювання людини:

  • Синдром Едвардса.
  • Спинальна м'язова аміотрофія.
  • Синдром Патау.
  • Гемофілія.
  • Інші захворювання.

Внаслідок таких порушень дитина проживає рік чи два. У деяких випадках відхилення не такі серйозні, і дитина може дожити до 7, 8 або навіть до 14 років.

Синдром Дауна

Синдром Дауна передається у спадок, якщо один або обидва батьки є носіями дефектних хромосом. Якщо точніше, синдром пов'язаний із хромосомами (тобто 21 хромосоми 3, а не 2). Діти з синдромом Дауна мають косоокість, складку на шиї, аномальну форму вух, проблеми із серцем та розумову відсталість. Але для життя немовлят небезпеки хромосомна аномалія не несе.

Наразі статистика стверджує, що з 700-800 дітей 1 народжується із цим синдромом. У жінок, які хочуть завести дитину після 35, більша ймовірність народити такого малюка. Імовірність десь 1 до 375. А ось жінка, яка зважилася на народження малюка у 45, має ймовірність 1 до 30.

Акрокраніодисфалангія

Тип успадкування аномалії – аутосомно-домінантний. Причина синдрому – порушення у 10 хромосомі. У науці ця хвороба називається акрокраніодисфалангія, якщо простіше, то синдром Аперта. Характеризується такими особливостями будови тіла, як:

  • брахікефалія (порушення співвідношення ширини та довжини черепа);
  • зрощення коронарних швів черепа, внаслідок цього спостерігається гіпертензія (підвищений кров'яний тиск усередині черепа);
  • синдактилія;
  • опуклий лоб;
  • часто розумова відсталість на тлі того, що череп здавлює мозок і не дає зростати нервовим клітинам.

У наш час дітям, які мають синдром Аперта, призначають хірургічну операцію зі збільшення черепа, щоб відновити кров'яний тиск. А психічну недорозвиненість лікують стимуляторами.

Якщо в сім'ї є дитина, яка має діагностований синдром, ймовірність того, що 2 дитина народиться з тим же відхиленням, дуже велика.

Синдром щасливої ​​ляльки та хвороба Кеневен - ван-Богарта - Бертрана

Розглянемо докладніше ці захворювання. Впізнати синдром Енгельмана можна десь із 3-7 років. Діти бувають судоми, погане травлення, проблеми з координацією рухів. У більшості з них косоокість та проблеми з м'язами обличчя, через що на обличчі дуже часто усмішка. Рухи дитини дуже скуті. Для лікарів це зрозуміло під час спроб дитини ходити. Батьки здебільшого не знають, що відбувається і тим більше із чим це пов'язано. Трохи пізніше помітно і те, що вони не можуть говорити, лише намагаються щось нерозділено пробурмотати.

Причина, через яку у дитини проявляється синдром – це проблема у 15 хромосомі. Зустрічається захворювання вкрай рідко – 1 випадок на 15 тис. народжень.

Інша хвороба – хвороба Кеневен – характеризується тим, що дитина має слабкий м'язовий тонус, у неї проблеми з ковтанням їжі. Захворювання обумовлено ураженням центральної нервової системи. Причина - ураження одного гена у 17 хромосомі. Внаслідок цього нервові клітини головного мозку руйнуються з прогресуючою швидкістю.

Ознаки хвороби можна побачити у 3-місячному віці. Проявляється хвороба Кеневен так:

  1. Макроцефалія.
  2. Судоми виникають у місячному віці.
  3. Дитина не здатна вертикально тримати голову.
  4. Після 3 місяців підвищуються сухожильні рефлекси.
  5. Багато дітей до 2 років сліпнуть.

Як бачимо, дуже різноманітні спадкові захворювання людини. Список, наведений лише для прикладу, не повний.

Хотілося б відзначити, що якщо в обох батьків є порушення в одному і тому ж гені, то шанси народити хвору дитину великі, але якщо аномалії в різних генах, то можна не побоюватися. Відомо, що у 60 % випадках хромосомні аномалії у зародка призводять до викидня. Але все ж таки 40% таких дітей народжуються і борються за своє життя.

9.1 Поняття, класифікація та особливості спадкової патології

Патологія – це відхилення від нормального перебігу біологічних процесів – обміну речовин, зростання, розвитку, розмноження.

Спадкова патологія – відхилення від норми із встановленим фактом успадкування, тобто передачі від покоління до покоління. Слід розрізняти вроджену патологію – від народження індивідуума – від спадкової патології. Вроджена патологія може бути обумовлена ​​дією факторів довкілля – недоліком поживних речовин та кисню під час внутрішньоутробного розвитку, родовими травмами, інфекціями тощо. Встановлення у відповідність до вимог генетичного аналізу (глава II) факту успадкування аномальної ознаки є єдиною підставою для визнання спадкового характеру патології.

Існує два типи класифікації спадкової патології. Перший (прийнятий переважно у вітчизняній літературі) – клінічний тип. Відповідно до цього типу класифікації існує чотири групи захворювань:

Група I – це власне спадкові хвороби - хромосомні та генні захворювання (синдроми Едвардса та Патау, фенілкетонурія, муковісцедоз);

Група II – хвороби з вираженою спадковою схильністю, у патогенезі яких прояв спадкових факторів визначається дією специфічних зовнішніх обставин (артеріальна гіпертензія, цукровий діабет, подагра);

Група III – захворювання, які визначаються переважно чинниками довкілля, але у патогенезі яких певну роль грають спадкові чинники (глаукома, атеросклероз, рак молочної залози);

Група IV – хвороби, яких спадковість здавалося б не має відношення (харчові отруєння, переломи, опіки).

Слід зазначити, що поняття, що часто використовуються, «сімейні» і «спорадичні» захворювання не мають прямого відношення до спадковості. Сімейні захворювання спостерігаються у родичів, але можуть бути викликані дією однакових зовнішніх причин, наприклад, характером харчування. Спорадичні випадки спостерігаються в окремих індивідуумів, але можуть бути обумовлені і рідкісним поєднанням алелів або виникло de novo мутацією.

Друга система класифікації - генетична - є загальноприйнятою в зарубіжній літературі і останнім часом знаходить все частіше застосування і в літературі російською мовою. Відповідно до цієї системи виділяють п'ять груп:

Група I – генні хвороби, що визначаються мутаціями у певних генах. Це переважно моногенні ознаки з аутосомно-домінантним, аутосомно-рецесивним, зчепленим зі статтю домінантною, зчепленою з статтю рецесивним, голандричним та мітохондріальним типом успадкування (глава II);

Група II – хромосомні хвороби, тобто геномні та хромосомні мутації (глава V);

Група III – хвороби зі спадковою схильністю, у патогенезі яких відіграють роль середові та спадкові фактори, що мають моногенний або полігенний тип спадкування (міопія, патологічне ожиріння, виразка шлунка).

Група IV – генетичні хвороби соматичних клітин, які часто пов'язані зі злоякісними новоутвореннями (ретинобластома, пухлина Вільмса, деякі форми лейкемії);

Група V – хвороби генетичної несумісності матері та плода, які розвиваються в результаті імунної реакції матері на антигени плода (несумісність за резус-фактором та деякими іншими еритроцитарними системами антиген-антитіло).

Спадкові захворювання можуть розпочати свій прояв у різному віці. Характер маніфестації (часу прояву перших симптомів хвороби) є специфічним щодо різних форм спадкової патології. Як правило, для спадкових захворювань характерна хронічна (тривала) прогредієнтна (з наростанням ступеня вираженості симптомів) перебіг.

9.2 Хромосомні хвороби

До цієї групи відносять захворювання, спричинені аномаліями числа чи структури хромосом. Близько 1% новонароджених мають аномальний каріотип, а серед мертвонароджених зустрічальність аберацій числа або структури хромосом - 20%. Загальними характерними рисами хромосомних хвороб є: низька вага при народженні, затримка розвитку, низьке зростання, мікроцефалія, мікрогнатія, порушення остеогенезу, аномальне розташування очей. Більш детальний опис хромосомних хвороб наведено у розділах 5.8 та 5.9.

9.3 Генні хвороби

Генними хворобами називають патологічні стани, причиною яких є генні мутації. Найчастіше це поняття застосовують до моногенних захворювань.

Для цієї групи характерна гетерогенність – однакові захворювання можуть бути спричинені мутаціями у різних генах. Загальними принципами розвитку патології лише на рівні генів може бути:

Вироблення аномального білкового продукту;

відсутність нормального білка;

Недостатня кількість нормального білка;

Надлишок нормального білкового продукту.

За характером порушень гомеостазу (постійності внутрішнього середовища організму) виділяють такі групи генних хвороб:

1. Хвороби амінокислотного обміну.

Найчисленніша група спадкових хвороб обміну речовин. Майже всі вони успадковуються за аутосомно-рецесивним типом. Причина захворювань – недостатність того чи іншого ферменту, відповідального за синтез амінокислот.

Фенілкетонурія- Порушення перетворення фенілаланіну на тирозин через різке зниження активності фенілаланінгідроксилази - аутосомно-рецесивне захворювання. Виявляється у віці 2-4 місяців, перші симптоми - млявість, судоми, екзема, «мишачий» запах (запах кетонів). Поступово розвиваються важкі поразки мозку, що призводять до різкого зниження інтелекту до ідіотії. Якщо з перших днів життя повністю виключити (або суттєво обмежити кількість) феніаланіну з раціону хворої дитини до статевого дозрівання, симптоми не розвиваються. Хвороба обумовлена ​​мутаціями у гені PAH, який кодує фенілаланін-4-гідроксилазу Ген PAHлокалізований HSA12q24.1. Описано кілька десятків мутацій цього гена різних популяціях. Існують діагностичні системи на основі ПЛР, які дозволяють виявляти гетерозиготне носійство. Останнім часом розробляються нові підходи до лікування фенікетонурії - замісна терапія феніаланінліазою - рослинним ферментом, який каталізує розщеплення фенілаланіну на нешкідливі метаболіти, - і генна терапія шляхом вбудовування в геном нормального гена феніаланінгідроксилази.

Алкаптонурія– аутосомно-рецесивне порушення обміну тирозину та накопичення у тканинах організму (суглобові хрящі, сухожилля) гомогентизинової кислоти. Маніфестація відбувається у дитячому віці. Перший симптом – потемніння сечі. Часто розвивається сечокам'яна хвороба та пієлонефрит. Накопичення продуктів розпаду гомогентизинової кислоти призводить до ураження суглобів (насамперед колінних та тазостегнових). Відзначається потемніння та підвищена крихкість сполучної тканини. Характерно потемніння склер та вушних раковин. Мутації у гені HGD –оксидази гомогентизинової кислоти є причиною цього захворювання. Цей ген містить 14 екзонів і локалізований HSA3q21-23. Описано близько 100 різних міссенс-мутацій, мутацій типу зсуву рамки зчитування та зміни сайту сплайсингу, які пов'язані з цим захворюванням .

Око-шкірний альбінізм 1- Відсутність або істотний недолік пігменту шкіри, волосся, райдужної та пігментної оболонок ока (Малюнок IX, 1).

Малюнок IX, 1.Представник негроїдної раси – альбінос. За матеріалами сайту http://upload.wikimedia.org/wikipediacommons/99a/Albinisitic_man_portrait

Захворювання з аутосомно-рецесивним типом спадкування. Проявляється в різній мірі депігментації шкіри, волосся, райдужної та пігментної оболонок ока, зниженням гостроти зору, світлобоязні, ністагмі, частих сонячних опіках. Різні міссенс-мутації, мутації типу зсуву рамки зчитування та нонсенс мутації в гені тирозинази ( TYR, HSA11q24) відповідальні за це захворювання.

2. Порушення обміну вуглеводів

Галактоземія– відсутність або суттєве зниження активності ферменту галактозо-1-фосфат-уридилтрансферази та накопичення в крові галактози та її похідних, які надають токсичну дію на центральну нервову систему, печінку та кришталик ока. У перші дні та тижні життя спостерігаються жовтяниця, збільшення печінки, ністагм, гіпотонія м'язів, блювання. Згодом розвивається катаракта, відставання у фізичному та розумовому розвитку. Характерна нестерпність молока.

Хвороба має аутосомно-рецесивний тип успадкування. Декілька форм цього захворювання обумовлені різними мутантними алелями гена GALT(галактозо-1-фосфатуриділтрансферази), локалізованого в районі HSA9p13. Міссенс-мутації по-різному знижують активність ферменту, що визначає різний ступінь вираженості симптомів захворювання. Наприклад, галактоземія Дурте протікає майже безсимптомно, відзначається лише схильність до розладів печінки.

Хвороба Гірке (глікогеноз І типу, глікогенова хвороба І типу)– нездатність перетворення глюкозо-6-фосфату на глюкозу, що призводить до порушення синтезу та розкладання глікогену. Депонування глікогену відбувається, зворотний процес – ні. Розвивається гіпоглікемія. Накопичення надлишкової кількості глікогену в печінці та нирках призводить до печінкової та ниркової недостатності. Тип успадкування – аутосомно-рецесивний. Причина захворювання – мутація у гені G6PCщо кодує фермент глюкозо-6-фосфатазу. Описано 14 мутантних алелей цього гена, пов'язаних із хворобою Гірке. Існують молекулярно-генетичні тести для виявлення гетерозиготного носійства та пренатальної діагностики цього захворювання.

3. Порушення ліпідного обміну

Хвороба Німанна-Піка типів А та Б- зниження активності ферменту кислої лізосомальної сфінгомієлінази, що кодується геном SMPD1(HSA11p15.4-p15.1). Тип успадкування – аутосомно-рецесивний. Порушення ліпідного метаболізму призводить до накопичення ліпідів у печінці, легенях, селезінці, нервових тканинах. Характерна дегенерація нервових клітин, порушення діяльності нервової системи, підвищений рівень холестерину та ліпідів у крові. Тип А летальний у ранньому дитячому віці. Тип Б протікає м'якше, хворі зазвичай доживають до дорослого стану. Різні типи обумовлені різними мутаціями у гені SMPD1.

Хвороба Гоше (глікозилцерамідний ліпідоз)- накопичення глюкоцереброзидів у клітинах нервової та ретикуло-ендотеліальної системи, обумовлене дефіцитом ферменту глюкоцереброзидази, що кодується геном GBA(HSA1q21). Належить до групи лізосомних хвороб накопичення. Деякі форми захворювання проявляються у тяжких ураженнях печінки, селезінки, нервової та кісткової тканин.

4. Спадкові хвороби пуринового та піримідинового обміну

Синдром Льоша-Ніхена –зчеплене зі статтю рецесивне захворювання, при якому різко зростає вміст сечової кислоти у всіх рідинах тіла. Наслідком цього є затримка розвитку, помірна розумова відсталість, напади агресивної поведінки із самоушкодженням. Недостатність ферментативної активності гіпоксантин-гуанінфосфорибозилтрансферази через мутації в гені HPRT1(HSAXq26-q27.2) є основою цього захворювання. Описано кілька мутацій у тому ж гені, наслідком яких є подагра(Порушення пуринового обміну та відкладення сечокислих сполук у тканинах).

5. Порушення обміну сполучної тканини

Синдром Марфана («павучі пальці», арахнодактилія)- ураження сполучної тканини внаслідок мутації у гені FBN1(HSA15q21.1), відповідальному за синтез фібриліну. Успадковується за аутосомно-домінантним типом. Клінічна поліморфність захворювання пояснюється великою кількістю мутантних алелів, кожен із яких може виявлятися в гетерозиготному стані. Для хворих характерний високий ріст, астенічна статура (непропорційно довгі кінцівки), арахнодактилія (довгі тонкі пальці), слабкість зв'язкового апарату, відшарування сітківки ока, підвивих кришталика, пролапс мітрального клапана (Малюнок IX, 2).

Малюнок IX, 2.Синдром Марфан. За матеріалами сайту http://www.spineinfo.ru/infosources/case/cases_14.html.

Мукополісахаридози- група захворювань сполучної тканини, пов'язаних з порушенням обміну кислих глікозаміногліканів (мукополісахаридів), викликаних недостатністю деяких лізосомних ферментів. Ці захворювання відносять до лізосомних хвороб накопичення. Вони проявляються в різних дефектах кісткової та сполучної тканин. Мукополісазаридоз типу I (синдром Хурлера)- аутосомно-рецесивне захворювання, що виникає в результаті дефіциту ферменту альфа-L-ідуронідази через мутації в гені IDUA (HSA4q16.3). Це призводить до накопичення білково-вуглеводних комплексів та жирів у клітинах організму. В результаті у хворих спостерігається малий ріст, суттєва затримка розумового розвитку, збільшення печінки та селезінки, вади серця, помутніння рогівки, деформація кісток та огрубіння рис обличчя (Малюнок IX, 3).

Малюнок ІХ, 3.Синдром Хурлер. За матеріалами сайту http://medgen.genetics.utah.edu/photographs/pages/hurler_syndrome.htm.

Мукополісахаридоз типу II(синдром Хантера) – зчеплене зі статтю рецесивне захворювання, яке обумовлено дефектом ферменту ідуронатсульфотази через мутацію в гені IDS (HSAXq28). Речовинами накопичення є дерматан-і гепарансульфати. Характерні грубі риси обличчя, скафоцефалія, шумне дихання, низький грубий голос, часті гострі респіраторні вірусні інфекції (рис. IX, 4 ) . У віці 3-4 років з'являються порушення координації рухів – хода стає незграбною, діти під час ходьби часто падають. Для хворих характерні емоційна лабільність та агресивність. Спостерігаються також прогресуюча приглухуватість, вузликові ураження шкіри спини, остеоартрити, ураження рогівки.

\

Малюнок IX, 4.Синдром Хантера. За матеріалами сайту http://1nsk.ru/news/russia/23335.html.

Мукополісахаридоз типу III (синдром Санфіліппо, хвороба Санфіліппо)-захворювання, спричинене накопиченням гепарансульфату. Для нього характерна генетична гетерогенність - існують 4 типи цієї хвороби, викликані мутаціями в 4-х різних генах, що кодують ферменти, що беруть участь у метаболізмі речовини, що накопичується. Перші симптоми хвороби у вигляді порушень сну з'являються у дітей віком від 3 років. Поступово розвивається апатія, відзначається затримка психомоторного розвитку, порушення мови, риси обличчя стають грубими. Згодом діти перестають впізнавати оточуючих. Для хворих арактерними є затримка росту, контрактури суглобів, гіпертрихоз, помірна гепатоспленомегалія. На відміну від синдромів Хурлера та Хантера при хворобі Санфіліппо переважає розумова відсталість, а ураження рогівки та серцево-судинної системи відсутні.

Малюнок IX, 5.Синдром Санфіліппо. За матеріалами сайту http://runkle-science.wikispaces.com/Sanfilippo-syndrome.

Фібродисплазія (осифікуючий міозит, параосальна гетеротопічна осифікація, хвороба Мюнхеймера)- захворювання сполучної тканини, пов'язане з її прогресуючим окостенінням в результаті мутації в гені ACVR1(HSA2q23-q24), який кодує рецептор активіну А. Тип успадкування – аутосомно-домінантний. Захворювання проявляється вродженими дефектами розвитку - насамперед викривленими великими пальцями стоп та порушеннями у шийному відділі хребта на рівні хребців с2 – с7. Захворювання має прогредієнтний характер, що призводить до значних порушень функціонального стану опорно-рухового апарату, глибокої інвалідизації хворих та смерті переважно у дитячому та молодому віці (Малюнок IX, 6). Хворобу ще називають «хвороба другого скелета», оскільки там, де в організмі мають відбуватися штатні протизапальні процеси, починається зростання кістки.

Малюнок IX, 6.Фібродісплазія. За матеріалами сайту http://donbass.ua/news/health/2010/02/15.

6. Порушення циркулюючих білків

Гемоглобінопатії- Спадкові порушення синтезу гемоглобіну. Розрізняють дві групи гемоглобінопатії. Для першої характерна зміна первинної структури білка глобіну, що може супроводжуватися порушеннями його стабільності та функції (наприклад, серповидноклітинна анемія). При гемоглобінопатіях другої групи структура гемоглобіну залишається нормальною, знижена лише швидкість синтезу глобінових ланцюгів (наприклад, β -таласемія).

7. Порушення обміну речовин в еритроцитах

Спадковий сфероцитоз- Вроджена недостатність ліпідів оболонки еритроцитів. Для захворювання характерний аутосомно-домінантний або аутосомно-рецесивний тип спадкування залежно від гена мутації SPTA1(HSA1q21), який кодує еритроцитарний α-1 спектрин. Аномалія цього білка призводить до підвищення концентрації іонів натрію всередині еритроциту і проникненню в нього надлишку води через підвищення осмотичного тиску. Внаслідок цього утворюються сферичні еритроцити - сфероцити, які на відміну від двояковогнутих нормальних еритроцитів, не мають здатності змінювати форму у вузьких ділянках кровотоку, наприклад при переході в синуси селезінки. Це призводить до уповільнення просування еритроцитів у синусах селезінки та відщепленню частини еритроцитної мембрани з утворенням мікросфероцитів. Зруйновані еритроцити поглинаються макрофагами селезінки. Гемоліз еритроцитів призводить до гіперплазії клітин пульпи та збільшення селезінки. Одним із основних клінічних симптомів є жовтяниця. Основними симптомами спадкового сфероцитозу є збільшення селезінки (зазвичай виступає з-під підребер'я на 2 - 3 см) та жовтяниця. Іноді спостерігаються ознаки уповільненого розвитку, порушення лицьового скелета, баштовий череп, сідлоподібного носа, високого стояння піднебіння, порушення розташування зубів, вузьких очних ямок.

8. Спадкові хвороби обміну металів

Хвороба Коновалова-Вільсона (гепатоцеребральна дистрофія)– аутосомно-рецесивне порушення метаболізму міді, що призводить до тяжких уражень центральної нервової системи та внутрішніх органів. Захворювання обумовлено низьким або аномальним синтезом церулоплазміну (білка, що транспортує мідь) через недостатність ферментативної активності мідь-переносної АТФази. Мутації (їх описано близько 200) у гені ATP7B(HSA13q14-q21) призводять до змін β-поліпептиду цього ферменту, що є генетичною основою цієї патології. Основну роль патогенезі грає порушення обміну міді, її накопичення в нервовій, нирковій, печінковій тканинах і рогівці, унаслідок чого відбувається токсичне ушкодження міддю даних органів. У печінці формується великовузловий або змішаний цироз. У нирках насамперед страждають проксимальні канальці. У головному мозку уражаються переважно базальні ганглії, зубчасте ядро ​​мозочка і чорна субстанція.

9. Порушення всмоктування у травному тракті

Муковісцидоз (кістозний фіброз)аутосомно-рецесивне захворювання, що характеризується ураженням залоз зовнішньої секреції, тяжкими порушеннями функцій органів дихання та шлунково-кишкового тракту. Причиною є мутації гена CFTR(HSA7q31.2), який кодує трансмембранний регулятор кістозного фіброзу. Захворювання характеризується ураженням залоз зовнішньої секреції, тяжкими порушеннями функцій органів дихання та шлунково-кишкового тракту.

Непереносимість лактози (гіполактазія) –аутосомно-рецесивний патологічний стан поганого засвоєння лактози (молочного цукру), генетичною основою якого є мутації в регуляторній та кодуючій області гена LCT(HSA2q21), що кодує лактазу. Цей фермент експресується переважно в війкових клітинах кишечника і відповідає за розщеплення лактози на галактозу та глюкозу. Основними симптомами лактазної недостатності є метеоризм, біль у животі, діарея, блювання. У дітей лактазна недостатність може виявлятися хронічними запорами, занепокоєнням та плачем після їжі. У різних популяціях людини частоти мутантних алелів варіюють від 1 до 100%.

10. Гормональні порушення

Тестикулярна фемінізація (синдром Морріса) -зчеплене зі статтю рецесивне захворювання, коли при чоловічому каріотипі (46, XY) проявляється жіночий фенотип. Експресивність варіює. При неповній фемінізації гонади розвиваються за чоловічим типом, але деякі статеві ознаки відповідають жіночій статі з різним ступенем виразності - гіпертрофований клітор, неповне закриття шва мошонки, мошонкоподібні великі статеві губи, укорочена піхва (Малюнок IX, 7). При повній фемінізації основним симптомом є відсутність менструацій та статевого оволосіння при добре розвинених молочних залозах та жіночому фенотипі. Причиною захворювання є різні мутації у гені AR(HSAXq11-q12), який кодує рецептор андрогену.

Малюнок IX, 7.Вид зовнішніх статевих органів при неповній тестикулярній фемінізації. За матеріалами сайту http://www.health-ua.org/img/woman/tabl/8_17.jpg.

Андрогенітальний синдром (жіночий псевдогермафродитизм) -ендокринне порушення з аутосомно-рецесивним типом спадкування, при якому хвора має зовнішні статеві органи чоловічого типу та жіночу гормональну структуру. У хворих збільшений клітор, який стає схожим на чоловічий статевий член з одним уро-генітальним отвором, відсутній зовнішній вхід у піхву, малі статеві губи відсутні, великі губи схожі на «розрубану» мошонку. При цьому внутрішні статеві органи можуть мати нормальний вигляд. Генетичною основою захворювання є мутації гена CYP21(HSA6q21.3), який кодує фермент 21-гідроксилазу групи цитохрому П450, що бере участь у синтезі гормонів альдостерону та кортизолу.

9.4 Молекулярні маркери у вивченні спадкової патології

Значна частина спадкових хвороб та хвороб із спадковою схильністю мають не моногенну природу. Їх можна віднести до кількісних ознак, тобто тим, які мають безперервний ряд мінливості і можуть бути виміряні – наприклад, зростання, вага, довжина кінцівок. Алелі великої кількості генів роблять внесок у прояв таких ознак, тому їх називають полігенними. Прослідкувати їхнє успадкування і виявити гени, алелі яких беруть участь у патологічних процесах, можна за допомогою генетичних маркерів. Виявлення зчепленого успадкування (асоціації) фенотипічних ознак з генетичними маркерами дозволяє знайти райони хромосом, що надають вирішальний вплив на процеси, що вивчаються (позиційне клонування), і отримати надійні системи для молекулярної діагностики (молекулярне маркування). В даний час найпоширенішими маркерами в генетиці людини є мікросателітні локуси (рисунок IX, 8; розділ 8.1) та мононуклеотидні поліморфні сайти - SNP (рисунок IX, 9), основні особливості яких показані в таблиці IX, 1.

Аналіз експресії генів (всіх або групи) на біочіпах у тканинах, що мають відношення до певного спадкового захворювання, в нормі та патології часто дозволяє виявити гени-кандидати для хвороби, що вивчається. Хромосомну локалізацію послідовностей ДНК, що впливають на кількісну ознаку (QTL), можна визначити на основі спільного успадкування з кількома розташованими маркерами. Якщо вдається знайти маркери, що обмежують QTL з двох сторін, то на основі даних геномного сіквенсу (розділи 7.7 та 8.4) можна скласти список генів, які є позиційними кандидатами для QTL захворювання, що вивчається. При одночасному використанні аналізу експресії та дослідження асоціацій захворювання з молекулярними маркерами можна визначити найімовірніші гени-кандидати – ті, що опиняться в обох списках.

Ступінь сприйнятливості до певних лікарських препаратів та ефективність їх застосування варіює у широких межах. При тому самому захворюванні придатний для конкретного індивідуума препарат часто підбирають методом проб і помилок. Крім втрати часу такий підхід іноді завдає непоправної шкоди здоров'ю. В даний час для великої кількості лікарських засобів розроблено системи маркерів на основі SNP, що дозволяють a priori (до досвіду) передбачити реакцію індивідуального організму на ту чи іншу хімічну речовину. Асоціації окремих алельних варіантів ДНК-маркерів з особливостями біохімічних реакцій є основою індивідуальної терапії (рис. IX, 10).

Малюнок ІХ, 8.У мікросателітних локусах одиницею мінливості є група нуклеотидів.

Малюнок ІХ, 9.У мононуклеотидних поліморфних сайтах (SNP) одиницею мінливості є один нуклеотид.

Таблиця ІХ, 1.Порівняння основних характеристик SNP та мікросателітів.

Малюнок ІХ, 10.Принцип підбору індивідуальної терапії на основі поліморфізму мононуклеотидних повторів – SNP.

Контрольні питання та завдання до глави IX

1. До якої групи спадкових захворювань можна віднести муковісцедоз?

2. Чи може у гетерозиготи з мутації гена SPTA1бути спадковий сфероцитоз?

3. Яке спадкове захворювання спричинене накопиченням гепарансульфату?

4. Чому число можливих алелів SNP чотири?

Додаткова література до розділу IX

Н.П. Бочків. Клінічна генетика // М: Геотар-Мед. 2002. - 457 С.

Спадкові захворювання – це хвороби, спричинені хромосомними та генними мутаціями. Деякі плутають спадкові захворювання із вродженими. Дійсно, вроджені хвороби, тобто захворювання, з якими народжується дитина, можуть бути спадковими, але їх причиною може стати і будь-який шкідливий зовнішній вплив на ембріон або плід – інфекція, іонізуюче випромінювання, токсична речовина. З іншого боку, не всі спадкові захворювання вроджені, оскільки деякі з них можуть виникнути і пізніше, навіть у дорослої людини. Поява спадкового захворювання не залежить від зовнішніх причин і завжди зумовлена ​​патологічною мутацією.

Існують ще й захворювання зі спадковою схильністю. Це цукровий діабет, атеросклероз, ожиріння, виразка шлунка та дванадцятипалої кишки та ін. Вони можуть виникнути у людини, родичі якої страждали на ці патології, під впливом зовнішніх впливів – неправильного харчування, нестачі руху, сильного стресу (але це не означає, що таке обов'язково) трапиться).

Сьогодні медицині відомо близько п'яти тисяч спадкових захворювань – генних та хромосомних.

Генні хвороби

Більшість всіх спадкових захворювань викликана саме генними мутаціями. До них відносяться ферментопатії – різні порушення обміну речовин. Ферменти через мутацію генів змінюють свої властивості або взагалі не виробляються організмом, і в результаті біохімічна реакція, в якій задіяний фермент, не здійснюється.

До подібних спадкових захворювань відносяться фенілкетонурія, гомоцистинурія, альбінізм, хвороба «кленового сиропу» (порушено обмін амінокислот); галактоземія та фруктоземія (порушення вуглеводного обміну); хвороба Тея-Сакса, плазматичний ліпоїдоз (порушення жирового обміну); хвороба Коновалова-Вільсона (порушення обміну металів); хвороба Лєша-Найхана (порушення обміну пуринів).

Спадкові захворювання можуть переходити з покоління до покоління, як, наприклад, фенілкетонурія.При цій хворобі організм не може засвоювати фенілаланін, амінокислоту, відповідальну за утворення гормонів адреналіну, тирозину, норадреналіну. В результаті виникають важкі ураження нервової системи, що проявляються порушенням рухових функцій, недоумством.

Синдром Марфана(Арахнодактилія) – спадкове захворювання сполучної тканини внаслідок мутації гена, що відповідає за синтез фібриліну. Хвороба торкається кістково-м'язової системи, шкіри, очей, серцево-судинної системи. Люди з синдромом Марфана відрізняються худорлявістю, високим зростом, довгими руками та ногами («люди-павуки»), для них характерні сухість шкіри, надмірна рухливість суглобів, деформації хребта та грудної клітки. Вони страждають на вади серця, аневризмою аорти, підвивихом кришталика. З інтелектом у них все гаразд. Більше того, на синдром Марфана страждали такі видатні особи, як Авраам Лінкольн, Нікола Паганіні, Шарль де Голль, Корній Чуковський.

Патологічні мутації можуть бути й у процесі ембріонального розвитку. Так, ахондроплазія- Порушення росту кісток і карликовість - у 80% випадків викликана новою мутацією, при цьому в сім'ї цією хворобою ніхто ніколи не страждав.

Генною мутацією зумовлений і синдром Матріна-Белл(Синдром ламкої X-хромосоми). Хвороба виявляється у дитячому віці і характеризується розумовою відсталістю.

Більшість спадкових захворювань проявляється у дитинстві, але мутації генів можуть дати знати про себе та у зрілому віці. Так, хвороба Альцгеймера, Що розвивається порівняно рано, в 50 років, зобов'язана своєю появою саме генної мутації.


Хромосомні хвороби

Ці хвороби викликані хромосомними та геномними мутаціями, тобто зміною будови чи числа хромосом. Вони, зазвичай, виникають для формування статевих клітин. Часто такі мутації призводять до викидня або народження мертвого немовляти, в деяких випадках дитина народжується, але виявляється хворою.

До хромосомних хвороб відноситься всім відомий синдром Дауна– у хромосомному наборі таких хворих є зайва хромосома. Для людей із синдромом Дауна характерні своєрідний зовнішній вигляд, розумова відсталість, знижена опірність захворюванням.

- Хромосомна хвороба, що вражає тільки жінок і полягає у відсутності однієї статевої хромосоми. У таких хворих недорозвинені яєчники, через що зовнішні статеві ознаки згладжені: вони мають низький зріст, широкі плечі, короткі ноги, вузький таз. Характерна особливість - складки шкіри, що йдуть від потилиці на шию (шия сфінкса). Розумовий розвиток таких хворих залишається в нормі, але вони відрізняються емоційною нестійкістю. У жінок із синдромом Шерешевського-Тернера відсутні менструації, і вони не можуть мати дітей.


Синдром Клайнфельтера- Чоловіча хромосомна аномалія. Вона полягає в наявності у чоловіка однієї або кількох жіночих статевих хромосом, що і визначає «жіночий» зовнішній вигляд хворого – слабко розвинену мускулатуру, вузькі плечі, широкий таз. У чоловіків із синдромом Клайнфельтера недорозвинені яєчка, і в результаті сперматозоїди не утворюються або утворюються у дуже малих кількостях.

Часто чоловіки дізнаються про своє захворювання лише тоді, коли вирішують завести дітей. Після досліджень з'ясовується, що безплідність спричинена саме синдромом Клайнфельтера.

Синдром котячого крику, або синдром Лежена, викликаний порушенням у структурі 5-ї хромосоми Названий синдром через незвичайний плачу дітей, високий, пронизливий, що нагадує нявкання кішки, що пов'язано з дефектом у розвитку гортані. Діти з цим синдромом народжуються з мікроцефалією (маленька голова), вони страждають на розумову неповноцінність, у них виявляється велика кількість відхилень у розвитку різних органів, важкі ускладнення. Більшість із них помирають у ранньому віці.

Профілактика спадкових захворювань

Сьогодні частину спадкових захворювань можна знайти ще до народження дитини за допомогою молекулярно-генетичних досліджень. Звичайно, деякі такі дослідження небезпечні, тому їх виконують лише за необхідності, коли жінка перебуває у групі ризику: у сім'ї є випадки спадкових захворювань, перша дитина народилася хворою, якщо жінка народжує після 35 років (ризик народження дитини із синдромом Дауна) та ін. Але краще, якщо обоє батьків, пройдуть генетичне дослідження ще на стадії планування вагітності та визначать, наскільки великий у них ризик народження дитини зі спадковим захворюванням.

Спадкові хвороби людини це захворювання, пов'язані з порушенням роботи спадкового апарату клітин і передаються у спадок від батьків потомству. Основний резервуар генетичної інформації перебуває у ядерних хромосомах. Усі клітини людського організму містять у ядрах однакову кількість хромосом. Виняток становлять статеві клітини або гамети - сперматозоїди та яйцеклітини, і мала частина клітин, які діляться прямим розподілом. Найменша частка генетичної інформації міститься в мітохондріальній ДНК.

Патологія генетичного апарату буває на хромосомному рівні, лише на рівні окремого гена, і навіть буває пов'язані з дефектом чи відсутністю кількох генів. Спадкові хвороби людини поділяються на:

Хромосомні хвороби

Найбільш відомі хромосомні захворювання на кшталт трисомії - додаткової третьої хромосоми в парі:

  1. Синдром Дауна – трисомія по 21 парі;
  2. Синдром Патау – трисомія по 13 парі;
  3. Синдром Едвардса – трисомія по 18 парі хромосом.

Синдром Шерешевського – Тернера зумовлений відсутністю однієї Х-хромосоми у жінок.

Синдром Кляйнфельтера – додаткова Х-хромосома у чоловіків.

Інші хромосомні хвороби пов'язані зі структурною перебудовою хромосом за нормальної кількості. Наприклад, втрата або подвоєння частини хромосоми, обмін ділянками хромосом із різних пар.

Патогенез хромосомних хвороб не зовсім зрозумілий. Очевидно, спрацьовує механізм «п'ятого колеса», коли відсутність чи зайва хромосома у парі заважає нормальній роботі генетичного апарату у клітинах.

Генні хвороби

Причини спадкових захворювань генетично полягають у пошкодженні частини ДНК, в результаті якого виникає дефект одного певного гена. Найчастіше генні мутації відповідальні за спадкові дегенеративні захворювання або спадкові хвороби обміну речовинвнаслідок порушення синтезу відповідного структурного білка або білка-ферменту:

  1. Муковісцидоз;
  2. Гемофілія;
  3. Фенілкетонурія;
  4. Альбінізм;
  5. Серповидноклітинна анемія;
  6. Непереносимість лактози;
  7. Інші обмінні захворювання.

Моногенні спадкові захворювання успадковуються за класичними законами Грегора Менделя. Розрізняють аутосомно-домінантний, аутосомно-рецесивний та зчеплений зі статтю типи успадкування.

При найчастіше реалізується саме генний тип спадкових захворювань.

Захворювання зі спадковою схильністю чи полігенні хвороби

До них відносяться:

  1. Ішемічна хвороба серця;
  2. Ревматоїдний поліартрит;
  3. Рак молочної залози;
  4. Псоріаз;
  5. Шизофренія;
  6. Алергічні захворювання;
  7. Виразкова хвороба шлунка.

Список можна продовжувати і надалі. Знайдеться лише мала частина хвороб, які так чи інакше не пов'язані зі спадковою схильністю. Дійсно, всі процеси функціонування організму обумовлені синтезом різноманітних білків як будівельних, так і білків-ферментів.

Але якщо моногенних спадкових хвороб за синтез відповідного білка відповідає один ген, то при полігенних спадкових захворюваннях за складний метаболічний процес відповідають кілька різних генів. Тому мутація одного з них може бути компенсованою і виявлятися лише за додаткових зовнішніх несприятливих умов. Цим пояснюється, що у хворих на ці захворювання діти хворіють на них не завжди, і, навпаки, у здорових батьків діти можуть хворіти на ці хвороби. Тому в разі полігенних спадкових захворювань можна говорити лише про більшу чи меншу схильність.

Діагностика спадкових хвороб

Методи діагностики спадкових хвороб:


Однак, слід враховувати, що мутації генів BRCA1 і BRCA2 відповідальні за рак молочної залози (РМЗ) лише у 5-10%, а їх наявність або відсутність лише змінює рівень ризику досить рідкісної форми РМЗ. Розрахунок ефективності цього методу буде представлений у наступних публікаціях.

Лікування спадкових хвороб

Симптоматичне лікуванняполягає в корекції метаболічних та інших патологічних порушень, пов'язаних із цим захворюванням.

Дієтотерапіяспрямовано виключення продуктів, містять речовини, які засвоюються чи переносяться хворими.

Генотерапіяспрямована на введення в генетичний апарат клітин людини, ембріона або зиготи генетичного матеріалу, що компенсує дефекти генів мутованих. Успіхи генотерапії поки невеликі. Але медицина з оптимізмом дивиться на розвиток генноінженерних методів у терапії спадкових захворювань.