Problém ľudského zdravia a genetika spolu úzko súvisia. V súčasnosti je známych viac ako 5500 dedičných ľudských chorôb. Sú medzi nimi génové a chromozomálne choroby, ako aj choroby s dedičnou predispozíciou.
Genetické choroby Ide o významnú skupinu ochorení vyplývajúcich z poškodenia DNA na úrovni génov. Zvyčajne sú tieto choroby determinované jedným párom alelických génov a dedia sa v súlade so zákonmi G. Mendela. Podľa typu dedičnosti sa rozlišujú choroby autozomálne dominantné, autozomálne recesívne a choroby viazané na pohlavie. Celková frekvencia génových ochorení v ľudskej populácii je 2-4%.
Väčšina génových ochorení je spojená s mutáciami určitých génov, ktoré vedú k zmenám v štruktúre a funkciách zodpovedajúcich proteínov a prejavujú sa fenotypovo. Genetické ochorenia zahŕňajú početné metabolické poruchy (sacharidy, lipidy, aminokyseliny, kovy atď.). Okrem toho môžu génové mutácie spôsobiť abnormálny vývoj a fungovanie určitých orgánov a tkanív. Defektné gény teda spôsobujú dedičnú hluchotu, atrofiu zrakového nervu, šesťprsté, krátkoprsté a mnohé ďalšie patologické príznaky.
Príkladom génovej choroby spojenej s porušením metabolizmu aminokyselín je fenylketonúria. Ide o autozomálne recesívne ochorenie s incidenciou 1:8000 novorodencov. Je to spôsobené poruchou génu kódujúceho enzým, ktorý premieňa aminokyselinu fenylalanín na inú aminokyselinu, tyrozín. Deti s fenylketonúriou sa rodia navonok zdravé, ale tento enzým je u nich neaktívny. Preto sa fenylalanín hromadí v tele a mení sa na množstvo toxických látok, ktoré poškodzujú nervový systém.
systém dieťaťa. Výsledkom je narušenie svalového tonusu a reflexov, kŕče a neskôr sa pripojí mentálna retardácia. Pri včasnom diagnostikovaní (v počiatočných štádiách vývoja dieťaťa) sa fenylketonúria úspešne lieči špeciálnou diétou s nízkym obsahom fenylalanínu. Počas celého života nie je potrebná prísna diéta, pretože nervový systém dospelých je odolnejší voči toxickým produktom metabolizmu fenylalanínu.
V dôsledku mutácie génu zodpovedného za syntézu jedného z proteínov vlákien spojivového tkaniva, a Marfanov syndróm. Toto ochorenie sa dedí autozomálne dominantným spôsobom. Pacienti sa vyznačujú vysokým rastom, dlhými končatinami, veľmi dlhými s.pavúčími prstami, plochými nohami, deformitou hrudníka (obr. 111). Okrem toho môže byť choroba sprevádzaná nedostatočným rozvojom svalov, strabizmom, šedým zákalom, vrodenými srdcovými chybami atď. Treba poznamenať, že takí slávni ľudia ako N. Paganini a A. Lincoln trpeli Marfanovým syndrómom.
Ďalším príkladom genetického ochorenia je hemofília- dedičná porucha krvácania. Toto X-viazané recesívne ochorenie je spôsobené znížením alebo narušením syntézy určitého faktora zrážania krvi. Pri ťažkej hemofílii môže krvácanie, ktoré pacienta ohrozuje na živote, spôsobiť aj zdanlivo drobné poranenie. Liečba pacientov s hemofíliou je založená na zavedení chýbajúceho koagulačného faktora.
Chromozomálne ochorenia sú spôsobené chromozomálnymi a genómovými mutáciami, t.j. sú spojené so zmenou štruktúry alebo počtu chromozómov. Medzi nimi možno vyčleniť anomálie v pohlavných chromozómoch, trizómiu v autozómoch, ako aj štrukturálne abnormality chromozómov.
Syndrómy s numerickými anomáliami pohlavných chromozómov zahŕňajú: Shereshevsky-Turnerov syndróm, syndróm polyzómie X-chromozómu u žien, Klinefelterov syndróm atď. Príčinou týchto ochorení je porušenie divergencie pohlavných chromozómov pri tvorbe gamét.
Shereshevského syndróm— Turner sa vyvíja u dievčat s chromozómovou sadou 44L + F) (neexistuje druhý chromozóm X). Frekvencia výskytu je 1: 3000 novonarodených dievčat. Pacienti sa vyznačujú nízkym vzrastom (v priemere 140 cm), krátkym krkom s hlbokými kožnými záhybmi od zátylku po plecia, skrátením 4. a 5. prsta, absenciou alebo slabým vývojom sekundárnych pohlavných znakov, neplodnosťou ( Obr. 112). V 50% prípadov sa pozoruje mentálna retardácia alebo tendencia k psychóze.
Syndróm polyzómie X u žien môže byť spôsobená trizómiou (súbor 44 A + XXX), tetrazómia (44 A + XXXX) alebo pentazómia (44 l +ХХХХХ). Trizómia sa vyskytuje s frekvenciou 1: 1000 novorodencov. Prejavy sú dosť rôznorodé: dochádza k miernemu poklesu inteligencie, je možný rozvoj psychózy a schizofrénie, zhoršená funkcia vaječníkov. Pri tetrazómii a pentazómii sa zvyšuje pravdepodobnosť mentálnej retardácie a zaznamenáva sa nedostatočný rozvoj primárnych a sekundárnych sexuálnych charakteristík.
Klinefelterov syndróm pozorované s frekvenciou 1:500 novonarodených chlapcov. Pacienti majú navyše chromozóm X (44 l +XXY). Choroba sa prejavuje počas puberty a prejavuje sa v nedostatočnom rozvoji pohlavných orgánov a sekundárnych sexuálnych charakteristík. Muži s týmto syndrómom sa vyznačujú vysokým rastom, typom ženského tela (úzke ramená, široká panva), zväčšenými prsnými žľazami, slabým rastom ochlpenia na tvári. U pacientov je narušený proces spermatogenézy a vo väčšine prípadov sú neplodné. Oneskorenie intelektuálneho vývoja sa pozoruje iba v 5% prípadov.
Známy je aj syndróm dizómie na chromozóme Y(44 l +XYY). Pozoruje sa s frekvenciou
1: 1000 novonarodených chlapcov. Zvyčajne sa muži s týmto syndrómom nelíšia od normy v duševnom a fyzickom vývoji. Možno mierne zvýšenie rastu nad priemer, mierny pokles inteligencie, sklon k agresivite.
Najčastejšou autozomálnou trizómiou je Downov syndróm, spôsobené trizómiou na 21. chromozóme. Frekvencia ochorenia je v priemere 1: 700 novorodencov. Pacienti sa vyznačujú nízkym vzrastom, okrúhlou sploštenou tvárou, mongoloidným rezom očí s ep a cantus som - previsnutý záhyb nad horným viečkom, malé deformované uši, odstávajúca čeľusť, malý nos so širokým plochým mostíkom nos, poruchy duševného vývoja (obr. 113). Choroba je sprevádzaná znížením imunity, porušením endokrinných žliaz. Asi polovica pacientov má malformácie kardiovaskulárneho systému.
Existujú aj ochorenia spojené s trizómiou na 13. a 18. chromozóme. Deti s týmito anomáliami zvyčajne zomierajú v ranom veku v dôsledku viacerých malformácií.
Asi 90% z celkového počtu ľudských dedičných patológií je choroby s dedičnou predispozíciou. Medzi najčastejšie ochorenia tohto typu patria: reumatizmus, cirhóza pečene, diabetes mellitus, hypertenzia, ischemická choroba srdca, schizofrénia, bronchiálna astma atď.
Hlavný rozdiel medzi týmito ochoreniami od génových a chromozomálnych ochorení spočíva vo výraznom vplyve podmienok prostredia a životného štýlu človeka na vznik ochorenia. Určitá kombinácia vonkajších faktorov môže vyvolať skorý vývoj ochorenia. Napríklad fajčenie môže stimulovať rozvoj bronchiálnej astmy, hypertenzie atď.
Prevencia, diagnostika a liečba dedičných chorôb majú veľký význam. Za týmto účelom bola v mnohých krajinách sveta, vrátane Bieloruska, vytvorená sieť inštitúcií poskytujúcich medicínske genetické poradenstvo pre obyvateľstvo. Hlavným cieľom genetického poradenstva je predchádzať narodeniu detí s dedičnými chorobami.
Genetické poradenstvo a prenatálna diagnostika požadovaný v prípadoch, keď rodičia nenarodeného dieťaťa:
Sú príbuzní (s úzko súvisiacim manželstvom sa pravdepodobnosť, že budú mať deti s recesívnymi dedičnými chorobami, niekoľkokrát zvyšuje);
nad 35 rokov;
Práca v nebezpečnom priemysle;
Majú geneticky znevýhodnených príbuzných alebo už majú deti s vrodenou patológiou.
Použitie komplexu diagnostických metód (genealogických, cytogenetických, biochemických atď.) umožňuje vypočítať riziko vzniku dieťaťa s dedičnou anomáliou, zistiť príčiny ochorenia v počiatočných štádiách vývoja a aplikovať vhodné metódy liečby. Treba si uvedomiť, že fajčenie, alkohol a užívanie drog matkou alebo otcom nenarodeného dieťaťa výrazne zvyšuje pravdepodobnosť, že bude mať dieťa s dedičnými chorobami.
V prípade narodenia chorého dieťaťa pri včasnom zistení množstva dedičných ochorení prichádza do úvahy medikamentózna, diétna či hormonálna liečba.
1. Aké typy ľudských dedičných chorôb sa rozlišujú?
2. Aké génové choroby viete pomenovať? Aké sú ich dôvody?
3. Vymenujte a charakterizujte vám známe ľudské chromozomálne choroby. Aké sú ich dôvody?
4. Aké faktory môžu prispieť k rozvoju ochorení s dedičnou predispozíciou?
5. Aké sú hlavné úlohy lekárskeho genetického poradenstva?
6. U ľudí s akými dedičnými chorobami je možné použiť hormonálnu liečbu? Dietoterapia?
7. Narodenie detí s akými chromozomálnymi chorobami je možné, ak meióza otca prebieha normálne a pohlavné chromozómy matky sa nerozchádzajú (oba sa pohybujú na rovnaký pól bunky)? Alebo ak meióza matky prebieha normálne a otec má nondisjunkciu pohlavných chromozómov?
8. Ak sú deti homozygotné pre gén fenylketonúrie od prvých dní života vychovávané na strave s nízkym obsahom fenylalanínu, choroba sa nerozvinie. Z manželstiev takýchto ľudí so zdravými homozygotnými manželmi sa zvyčajne rodia zdravé heterozygotné deti. Je však známych veľa prípadov, keď ženy, ktoré vyrastali na diéte a vydávali sa za zdravých homozygotných mužov, mali všetky mentálne retardované deti. Ako sa to dá vysvetliť?
- § 1. Obsah chemických prvkov v tele. Makro- a mikroprvky
- § 2. Chemické zlúčeniny v živých organizmoch. anorganické látky
- § 10. História objavenia cely. Vytvorenie bunkovej teórie
- § 15. Endoplazmatické retikulum. Golgiho komplex. lyzozómy
- § 24. Všeobecná charakteristika látkovej premeny a premeny energie
Kapitola 1. Chemické zložky živých organizmov
Kapitola 2. Bunka - stavebná a funkčná jednotka živých organizmov
Kapitola 3
Kapitola 4. Štrukturálna organizácia a regulácia funkcií v živých organizmoch
Prejav niektorých chorôb u ľudí, ktoré sú zdedené, je podľa vedcov spojený s niekoľkými dôvodmi:
- zmena počtu chromozómov;
- porušenie štruktúry chromozómov rodičov;
- mutácie na úrovni génov.
Z celkového počtu iba jeden pár obsahuje pohlavné chromozómy a všetky ostatné sú autozomálne a líšia sa od seba veľkosťou a tvarom. Zdravý človek má 23 párov chromozómov. Objavenie sa nadbytočného chromozómu alebo jeho zmiznutie spôsobuje v ľudskom tele rôzne ústavné zmeny.
V dôsledku rozvoja modernej vedy vedci nielen spočítali chromozómy, ale teraz dokážu rozpoznať každý pár. Vykonávanie analýz karyotypov vám umožňuje identifikovať existenciu dedičnej choroby v počiatočných štádiách života človeka. Tieto zmeny sú spojené s nerovnováhou v konkrétnom páre chromozómov.
Príčiny dedičných chorôb
Príčiny dedičných chorôb spojené s dedičnými príčinami možno rozdeliť do niekoľkých skupín:
- choroby priameho účinku alebo vrodené; objavujú sa u dieťaťa hneď po narodení. K typickým predstaviteľom patrí hemofília, fenylketonúria, Downova choroba. Vedci výskyt takýchto chorôb priamo spájajú so spôsobom a podmienkami života, ktoré obaja rodičia žili pred vstupom do spoločného manželstva a počatím dieťaťa. Príčinou vývoja tohto typu patológie je často životný štýl budúcej matky počas tehotenstva. Medzi dôvody, ktoré prispievajú k zmenám v sade chromozómov, najčastejšie patrí používanie alkoholických nápojov, látok obsahujúcich drogy, negatívne podmienky prostredia.
- choroby, ktoré sú zdedené po rodičoch, ale aktivované prudkým vystavením vonkajším podnetom. Takéto ochorenia postupujú v procese rastu a vývoja dieťaťa, ich výskyt a ďalšie rozšírenie vyvolá negatívnosť mechanizmov zodpovedných za dedičnosť. Hlavným faktorom spúšťajúcim nárast symptómov je sociálne negatívny životný štýl. Najčastejšie tieto faktory môžu spôsobiť cukrovku a duševné poruchy.
- choroby priamo súvisiace s dedičnou predispozíciou. V prítomnosti závažných faktorov spojených s vonkajšími stavmi sa môže vyvinúť bronchiálna astma, ateroskleróza, niektoré srdcové choroby, vredy atď. Medzi škodlivé faktory patrí nekvalitná výživa, negatívna ekológia, nepremyslené lieky, neustále používanie chemikálií pre domácnosť.
Chromozomálne dedičné zmeny
Mutácie spojené so zmenou počtu chromozómov vyzerajú ako porušenie procesu delenia - meiózy. V dôsledku zlyhania v „programe“ dochádza k duplikácii existujúcich párov chromozómov, sexuálnych aj somatických. Pohlavne závislé dedičné odchýlky sa prenášajú pomocou pohlavného X chromozómu.
V mužskom tele je tento chromozóm bez páru, čím sa u mužov vopred zachováva prejav dedičnej choroby. V ženskom tele je dvojica „X“, preto sú ženy považované za nositeľky nekvalitného X-chromozómu. Komu chromozomálne dedičné choroby prenášané výlučne cez ženskú líniu, je nevyhnutná prítomnosť abnormálneho páru. Takýto účinok je v prírode pomerne zriedkavý.
Genetické dedičné choroby
Väčšina dedičných ochorení vzniká v dôsledku génových mutácií, čo sú zmeny v DNA na molekulárnej úrovni a sú dobre známe genetikom a pediatrom. Existujú génové mutácie, ktoré sa prejavujú na molekulárnej, bunkovej, tkanivovej alebo orgánovej úrovni. Napriek tomu, že interval od mutácie na úrovni molekúl DNA k hlavnému fenotypu je veľký, treba zdôrazniť, že do fenotypu patria všetky možné mutácie v tkanivách, orgánoch a bunkách tela. Aj keď sú to čisto vonkajšie zmeny.
Okrem iného by sa nemalo strácať zo zreteľa možnosť nebezpečného vplyvu ekológie a iných génov, ktoré spôsobujú rôzne modifikácie a implementujú funkcie mutujúcich génov. Mnohopočetné formy proteínov, rôznorodosť ich funkcií a nedostatok vedeckých poznatkov v oblasti metabolických procesov negatívne ovplyvňujú snahy o vytvorenie klasifikácie génových chorôb.
Záver
Moderná medicína má asi 5500-6500 klinických foriem génových ochorení. Tieto údaje sú orientačné z dôvodu chýbajúcich jasných hraníc pri oddeľovaní jednotlivých formulárov. Niektorí genetické dedičné choroby sú z klinického hľadiska rôzne formy, ale z genetického hľadiska sú to dôsledky mutácie v jednom lokuse.
Dedičné choroby Jednou zo záhad zostáva výskyt dedičných chorôb spôsobených chromozomálnymi a génovými mutáciami.
Spravidla je dieťa postihnuté dedičnou chorobou, keď jeden alebo obaja rodičia sú nositeľmi defektného génu. Menej často k tomu dochádza v dôsledku zmeny vlastného génového kódu pod vplyvom vnútorných (v tele alebo bunke) alebo vonkajších podmienok v čase počatia. Ak budúci rodičia alebo jeden z nich v rodine mali prípady takýchto ochorení, mali by sa pred narodením dieťaťa poradiť s genetikom, aby posúdil riziko chorých detí.
Druhy dedičných chorôb
Medzi dedičné choroby sa zvyčajne rozlišujú:
. Chromozomálne ochorenia vyplývajúce zo zmien v štruktúre a počte chromozómov (najmä Downov syndróm). Sú častou príčinou potratov, pretože. plod s takýmito hrubými porušeniami sa nemôže normálne vyvíjať. U novorodencov sú rôzne stupne poškodenia nervovej sústavy a celého organizmu, zaostávanie vo fyzickom a duševnom vývoji.
. Choroby spojené s metabolickými poruchami, ktoré tvoria významnú časť všetkých dedičných patológií. Patria sem choroby, ktoré vznikli v dôsledku porušenia metabolizmu aminokyselín, metabolizmu tukov (vedie najmä k narušeniu mozgovej aktivity), metabolizmu uhľohydrátov a ďalších. Mnohé z nich sa dajú liečiť len prísnou diétou.
. Poruchy imunity viesť k zníženiu produkcie imunoglobulínov - špeciálnych proteínov, ktoré zabezpečujú imunitnú obranu tela. U pacientov je oveľa väčšia pravdepodobnosť vzniku sepsy, chronických ochorení, sú náchylnejší na ataky rôznych infekcií.
. Choroby, ovplyvňujúci endokrinný systém tie. narušenie procesu sekrécie niektorých hormónov, čo narúša normálny metabolizmus, fungovanie a vývoj orgánov.
Skríning novorodencov
Dedičných chorôb sú stovky a s väčšinou z nich je potrebné začať bojovať čo najskôr, najlepšie už od narodenia. Teraz sa v mnohých krajinách novonarodené deti kontrolujú na prítomnosť takýchto chorôb - nazýva sa to skríning novorodencov. Ale nie všetky neduhy sú zahrnuté v programe.
Kritériá na zaradenie choroby do skríningu definuje WHO:
Pomerne bežné (aspoň na území danej krajiny);
Má vážne následky, ktorým sa dá vyhnúť, ak sa liečba začne okamžite;
V prvých dňoch alebo dokonca mesiacoch po narodení nie sú žiadne výrazné príznaky;
Existuje účinný spôsob liečby;
Hromadná diagnostika je ekonomicky výhodná pre zdravotníctvo krajiny.
Krv na analýzu sa odoberá z päty všetkým deťom v prvom týždni života. Aplikuje sa na špeciálnu formu s činidlami a posiela sa do laboratória. Po prijatí pozitívnej reakcie bude musieť dieťa znova podstúpiť procedúru na potvrdenie alebo vyvrátenie diagnózy.
Skríning novorodencov v Rusku
V Rusku boli od roku 2006 všetci novorodenci testovaní na päť chorôb.
Cystická fibróza. Ovplyvňuje žľazy vonkajšej sekrécie. Hlien a sekrét nimi vylučovaný sa stávajú hustejšími a viskóznejšími, čo vedie k vážnym poruchám dýchacieho a gastrointestinálneho traktu až k smrti pacientov. Počas celého života je potrebná nákladná liečba a čím skôr sa začne, tým ľahšie ochorenie pokračuje.
vrodená hypotyreóza. Vedie k porušeniu produkcie hormónov štítnej žľazy, čo spôsobuje vážne oneskorenie fyzického vývoja a vývoja nervového systému u detí. Choroba sa dá úplne zastaviť, ak ihneď po jej zistení začnete užívať hormonálne lieky.
fenylketonúria. Prejavuje sa nedostatočnou aktivitou enzýmu štiepiaceho aminokyselinu fenylalanín, ktorá sa nachádza v bielkovinových potravinách. Produkty rozpadu aminokyseliny zostávajú v krvi, hromadia sa tam a spôsobujú poškodenie mozgu, mentálnu retardáciu a záchvaty. Pacienti musia celý život dodržiavať prísnu diétu, takmer úplne vylúčiť bielkovinové potraviny.
Andrenogenitálny syndróm. Ide o celú skupinu ochorení spojených s porušením produkcie hormónov nadobličkami. Práca obličiek a kardiovaskulárneho systému je narušená, vývoj pohlavných orgánov je inhibovaný. Situáciu možno napraviť len včasným a neustálym príjmom chýbajúcich hormónov.
galaktozémia. Vzniká v dôsledku nedostatku enzýmu, ktorý premieňa galaktózu obsiahnutú v mliečnom cukre na glukózu. Nadbytok galaktózy škodí pečeni, zrakovým orgánom, duševnému a fyzickému vývoju vôbec. Zo stravy pacienta je potrebné úplne vylúčiť všetky mliečne výrobky.
Skríningu realizovaného v pôrodnici sa netreba báť - je úplne bezpečný. Ak sa však ukáže, že vaše dieťa je len jedným z niekoľkých tisícov, ktorí nemali to šťastie, že sa narodili s niektorou z týchto chorôb, Včasná liečba pomôže vyhnúť sa ďalším komplikáciám. alebo dokonca úplne odstrániť následky.
Dedičné choroby sú choroby, ktorých vývoj je spôsobený určitými génovými a chromozomálnymi mutáciami. Pomerne často sa zamieňajú pojmy ako „dedičné choroby“ a „vrodené choroby“, ktoré možno použiť aj ako synonymá.
Medzi vrodené choroby patria tie choroby, ktoré sú prítomné už pri narodení dieťaťa, pričom ich vznik môžu spúšťať nielen dedičné faktory, ale aj exogénne.
Môžu to byť napríklad malformácie srdca, ktoré môžu súvisieť s negatívnym vplyvom chemických zlúčenín na dieťa, ionizujúceho žiarenia, rôznych liekov, ktoré žena počas tehotenstva užíva, a samozrejme prítomnosť rôznych vnútromaternicových infekcií.
Zároveň nie všetky dedičné choroby budú klasifikované ako vrodené, pretože mnohé z nich sa môžu začať objavovať až po novorodeneckom období (napríklad po 40 rokoch sa dá zistiť Huntingtonova chorea).
V takmer 30 % prípadov sú deti hospitalizované z dôvodu vrodených a dedičných chorôb. V tomto prípade bude mať najväčší význam nepreskúmaná povaha konkrétneho ochorenia, čo môže byť z veľkej časti spôsobené prítomnosťou genetických faktorov.
Dedičné choroby môžu mať aj také synonymum ako "rodinné choroby", pretože na začiatku ich vývoja najčastejšie nie sú len niektoré dedičné faktory, ale aj profesionálne či národné tradície rodiny a samozrejme aj spôsob života človeka. podmienky.
Ak vezmeme do úvahy, aký druh korelácie existuje vo vývoji konkrétnej choroby, exogénnych a dedičných faktorov, v patogenéze a etiológii, všetky ľudské choroby možno podmienečne rozdeliť presne do troch kategórií:
- Kategória 1 - to sú tie dedičné choroby, ktoré sa prejavujú s prihliadnutím na patologickú mutáciu ako etiologický faktor, ktorý prakticky nebude závisieť od vplyvu prostredia, pretože v tomto prípade bude určený iba ako závažnosť určitých príznakov samotná choroba. Do 1. kategórie dedičných chorôb budú zaradené všetky génové a chromozomálne choroby charakterizované úplným prejavom (napríklad budú zahŕňať atď.);
- 2. kategória sú tie choroby, ktoré sa nazývajú multifaktoriálne choroby. To znamená, že ich vývoj je založený na interakcii environmentálnych a genetických faktorov. Táto kategória dedičných chorôb bude zahŕňať choroby ako peptický vred dvanástnika a žalúdka, rôzne alergické ochorenia, ako aj rôzne malformácie a niektoré formy obezity.
Prítomnosť genetických faktorov, ktoré sa javia ako charakteristický polygénny systém, bude podmienená genetickou predispozíciou, pričom začiatok jeho realizácie môže nastať v prípade vystavenia škodlivým alebo nepriaznivým faktorom prostredia (napríklad psychická alebo fyzická prepracovanosť). , porušenie vyváženej a racionálnej stravy, porušenie zaužívaného režimu a pod.). Zároveň pre jednu kategóriu ľudí bude takýto vplyv menej dôležitý a pre ostatných viac.
Multifaktoriálne choroby budú zahŕňať aj určité stavy, pri ktorých bude hrať hlavnú úlohu genetického faktora iba jeden mutantný gén. Tento stav sa však prejaví len za určitých priaznivých podmienok (napríklad takýto stav sa môže prejaviť dehydrogenázou, teda nedostatkom glukózo-6-fosfátu);
- Kategória 3 - ide o určité choroby, ktorých vznik priamo súvisí s vystavením škodlivým alebo negatívnym faktorom životného prostredia, pričom prítomnosť dedičnosti nebude hrať prakticky žiadnu úlohu. Táto kategória zahŕňa popáleniny, zranenia a akútne infekčné ochorenia. Zároveň však môže byť samotný priebeh ochorenia priamo ovplyvnený určitými genetickými faktormi (napríklad rýchlosť zotavenia, rozvoj dekompenzácie funkcie poranených orgánov, prechod z akútnej formy na chronickú jeden atď.). Najčastejšie sa dedičné choroby rozdelia do troch hlavných skupín - sú to monogénne, chromozomálne a polygénne (teda choroby s dedičnou predispozíciou alebo multifaktoriálne).
Klasifikácia dedičných chorôb
Klinická klasifikácia chorôb je založená na systémovom a orgánovom princípe. Vzhľadom na túto klasifikáciu sa dedičné choroby rozlišujú endokrinný, nervový, kardiovaskulárny a respiračný systém. Rovnako ako gastrointestinálny trakt, pečeň, krvný systém, obličky, oči, ucho, koža atď.
Táto klasifikácia je zároveň podmienená, pretože väčšina dedičných ochorení sa bude vyznačovať práve zapojením systémového poškodenia tkanív alebo viacerých orgánov do samotného patologického procesu.
Podľa typu dedičnosti môžu byť monogénne ochorenia autozomálne recesívne, autozomálne dominantné, viazané na pohlavie. S prihliadnutím na fenotypový prejav – fermentopatiu, teda metabolické ochorenia, medzi ktoré patria ochorenia s narušenou opravou DNA. Fenotypový prejav zahŕňa imunopatológiu (tiež choroby, ktoré boli vyvolané poruchami v systéme komplementu), patológie systému zrážania krvi, narušenú syntézu peptidových hormónov a transportných proteínov.
K monogénnym ochoreniam bude patriť aj skupina syndrómov, ktoré majú veľké množstvo vrodených vývojových chýb, v prítomnosti ktorých nebude primárny defekt mutantného génu špecifikovaný. Všetky monogénne choroby budú zdedené od rodičov, berúc do úvahy všetky zákony Mendela.
Väčšina dedičných chorôb, ktoré veda pozná, je spôsobená práve mutáciami štrukturálnych génov, pričom dnes má stále nepriamy dôkaz a pravdepodobnosť etiologickej úlohy mutácií regulačných génov v určitej kategórii chorôb.
Pre choroby, ktorých vývoj je založený na porušení správnej syntézy proteínov alebo štrukturálnych proteínov, ktoré vykonávajú určité špecifické funkcie (napríklad hemoglobín), je charakteristický autozomálne dominantný typ dedičnosti.
V prípade prítomnosti autozomálne dominantného typu dedičnosti sa účinok mutantného génu prejaví takmer vo všetkých prípadoch. S rovnakou frekvenciou sa rodia choré dievčatá aj chorí chlapci. V tomto prípade u potomkov je pravdepodobnosť nástupu vývoja ochorenia približne 50%. Ak sa opäť vyskytne mutácia v gaméte jedného z rodičov, môže sa vyskytnúť sporadický prípad dominantnej patológie. Podľa tohto typu dedičnosti sa môže prenášať Albrightova choroba, otoskleróza, dysostóza, talasémia, paroxyzmálna myopégia atď.
V prípade prítomnosti autozomálne recesívneho typu dedičnosti sa samotný mutantný gén prejaví výlučne v homozygotnom stave. Súčasne dochádza k narodeniu chorých dievčat a chlapcov rovnako. Stupeň narodenia chorého dieťaťa je približne 20%. V tomto prípade sa choré dieťa môže narodiť aj fenotopovo zdravým rodičom, ktorí sú zároveň nositeľmi mutantného génu.
Najcharakteristickejší je autozomálne recesívny typ dedičnosti chorôb pre tie choroby, ktorých rozvoj naruší funkcie niekoľkých alebo jedného enzýmu, čo sa nazýva fermentopatia.
Základom recesívnej dedičnosti, ktorá sa viaže na chromozóm X, je práve účinok mutantného génu, ktorého prejav sa vyskytuje výlučne so sadou pohlavných chromozómov XY, teda u chlapcov. Približne 50% je pravdepodobnosť, že porodí matku, ktorá je nositeľkou mutantného génu, chorého chlapca. Narodené dievčatá budú prakticky zdravé, pričom niektoré z nich budú nositeľmi mutantného génu, ktorý možno nazvať aj „vodičmi“.
Dominantná dedičnosť, ktorá je spojená s chromozómom X, je založená na vplyve dominantného mutantného génu, ktorý sa môže prejaviť v prítomnosti absolútne akejkoľvek sady pohlavných chromozómov. Najťažšie takéto ochorenia sa vyskytnú u chlapcov. U chorého muža s týmto typom dedičstva budú všetci synovia úplne zdraví, ale dcéry sa rodia postihnuté. V budúcnosti sú choré ženy schopné odovzdať zmenený gén svojim dcéram a synom.
V dôsledku génovej mutácie, ktorá sa vyskytla, môže dôjsť k porušeniu správnej syntézy proteínov, ktoré vykonávajú štrukturálne alebo plastové funkcie. Najpravdepodobnejšou príčinou nástupu vývoja chorôb, ako je osteogenesis imperfecta a osteodysplázia, je práve porušenie syntézy štrukturálnych proteínov.
K dnešnému dňu existujú dôkazy, že takéto poruchy hrajú dôležitú úlohu v patogenéze dedičných ochorení podobných nefritíde (familiárna hematúria, Alportov syndróm). V dôsledku anomálií, ktoré sa vyskytli v štruktúre proteínov, je možné pozorovať dyspláziu tkaniva v obličkách aj v iných orgánoch. Je to patológia štrukturálnych proteínov, ktorá je charakteristická pre väčšinu dedičných ochorení, ktoré majú autozomálne dominantný typ dedičnosti.
V dôsledku génovej mutácie, ktorá sa vyskytla, môže dôjsť k rozvoju chorôb, ktoré sú vyvolané stavmi imunodeficiencie. Pre agamaglobulinémiu bude dosť ťažké pokračovať, najmä ak je kombinovaná s apláziou týmusu.
Hlavným dôvodom vzniku hemoglobínu, ktorý má pri kosáčikovitej anémii abnormálnu štruktúru, bude nahradenie zvyškov kyseliny glutámovej v jeho molekulách vanilínovým zvyškom. Práve táto náhrada je výsledkom génovej mutácie, ku ktorej došlo. V dôsledku tohto objavu sa začalo s podrobnejším štúdiom pomerne veľkej skupiny dedičných chorôb, ktoré môžu byť vyprovokované.
Vedci doteraz identifikovali množstvo mutantných génov, ktoré riadia syntézu faktorov zrážania krvi. V dôsledku genetických deterministických porúch, ktoré sa vyskytli pri syntéze antihemofilného globulínu, môže začať vývoj. V prípade, že dôjde k porušeniu syntézy tromboplastickej zložky, začína sa vývoj hemofílie B. A v dôsledku nedostatku prekurzora tromboplastínu sa zistí základ patogenézy hemofílie C.
V dôsledku vzniknutých génových mutácií môže dôjsť k porušeniu mechanizmu transportu rôznych zlúčenín cez bunkové membrány. K dnešnému dňu sú najviac študované dedičné patológie transportu aminokyselín v obličkách a črevách.
Základom multifaktoriálnych alebo polygénnych dedičných chorôb, prípadne chorôb, ktoré majú dedičnú predispozíciu, je interakcia viacerých génov naraz, a to ako v polygénnych systémoch, tak aj faktoroch prostredia. Napriek tomu, že choroby s dedičnou predispozíciou sú dnes celkom bežné, dnes sú stále málo pochopené.
Len skúsený odborník môže povedať o pravdepodobnosti, že dieťa zdedí určitú chorobu.
Pri štúdiu podstaty dedičnosti rôznych znakov u ľudí sú opísané všetky známe typy dedičnosti a všetky typy dominancie. Mnohé vlastnosti sa dedia monogénne, t.j. sú určené jedným génom a dedia sa v súlade s Mendelovými zákonmi. Bolo popísaných viac ako tisíc monogénnych znakov. Medzi nimi sú autozomálne aj pohlavne viazané. Niektoré z nich sú uvedené nižšie.
Monogénne ochorenia sa vyskytujú u 1-2% svetovej populácie. Toto je veľa. Frekvencia sporadických monogénnych ochorení odráža frekvenciu spontánnych mutačných procesov. Medzi nimi veľký podiel tvoria ochorenia s biochemickým defektom. Typickým príkladom je fenylketonúria.
rodinný prejav
Morfanov syndróm
Ide o závažné dedičné ochorenie spôsobené mutáciou jediného génu, ktorá narúša normálny cyklus konverzie fenylalanínu. U pacientov sa táto aminokyselina hromadí v bunkách. Choroba je sprevádzaná ťažkými neurologickými príznakmi (podráždenosť), mikrocefáliou (malá hlava) a nakoniec vedie k idiocii. Diagnóza sa robí biochemicky. V súčasnosti sa v pôrodniciach vykonáva 100% skríning novorodencov na fenylketonúriu. Ochorenie je liečiteľné, ak je dieťa včas prevedené na špeciálnu diétu, ktorá vylučuje fenylalanín.
Ďalším príkladom monogénneho ochorenia je Morfanov syndróm alebo choroba pavúčích prstov. Dominantná mutácia v jednom géne má silný pleiotropný účinok. Okrem zvýšeného rastu končatín (prstov) majú pacienti asténiu, srdcové choroby, dislokáciu očnej šošovky a iné anomálie. Choroba prebieha na pozadí zvýšenej inteligencie, v súvislosti s ktorou sa nazýva „choroba veľkých ľudí“. Chorý bol najmä americký prezident A. Lincoln a vynikajúci huslista N. Paganini.
Mnohé dedičné ochorenia sú spojené so zmenou štruktúry chromozómov alebo ich normálneho počtu, t.j. s chromozomálnymi alebo genómovými mutáciami. Závažné dedičné ochorenie novorodencov, známe ako „ syndróm plačúcej mačky“, je spôsobená stratou (vymazaním) dlhého ramena 5. chromozómu. Táto mutácia má za následok abnormálny vývoj hrtana, ktorý spôsobuje charakteristický plač dieťaťa. Choroba je nezlučiteľná so životom.
Všeobecne známe Downova choroba je výsledkom prítomnosti v karyotype extra chromozómu z 21. páru (trizómia na 21. chromozóme). Dôvodom je nondisjunkcia pohlavných chromozómov pri tvorbe zárodočných buniek u matky. Vo väčšine prípadov výskytu extra chromozómu u novorodencov vek matky dosiahne najmenej 35 rokov. Sledovaním frekvencie tohto ochorenia v oblastiach so silným znečistením životného prostredia sa zistilo výrazné zvýšenie počtu pacientov s týmto syndrómom. Predpokladá sa tiež vplyv vírusovej infekcie na telo matky počas dozrievania vajíčka.
Samostatnou kategóriou dedičných chorôb sú syndrómy spojené so zmenou normálneho počtu pohlavných chromozómov. Rovnako ako Downova choroba sa vyskytujú, keď dôjde k porušeniu procesu segregácie chromozómov v gametogenéze u matky.
U ľudí, na rozdiel od Drosophila a iných zvierat, hrá chromozóm Y veľkú úlohu pri určovaní a vývoji pohlavia. V prípade jeho neprítomnosti v sade s ľubovoľným počtom chromozómov X bude jedinec fenotypicky žena a jej prítomnosť určuje vývoj smerom k mužskému pohlaviu. Chorí sú najmä muži s chromozómovou sadou XXY + 44A Klinefelterov syndróm. Vyznačujú sa mentálnou retardáciou, neúmerným rastom končatín, veľmi malými semenníkmi, absenciou spermií, abnormálnym vývojom mliečnych žliaz a inými patologickými znakmi. Zvýšenie počtu X chromozómov v kombinácii s jedným Y chromozómom nemení definíciu mužského pohlavia, ale len posilňuje Klinefelterov syndróm. Prvýkrát bol karyotyp XXYY opísaný v roku 1962 u 15-ročného chlapca s výraznou mentálnou retardáciou, eunuchoidnými telesnými proporciami, malými semenníkmi a ochlpením ženského typu. Podobné znaky sú typické pre pacientov s karyotypom XXXYY.
Klinefelterov syndróm (1) a Turnerov-Shereshevského syndróm (2)
Neprítomnosť jedného z dvoch X chromozómov v ženskom karyotype (XO) spôsobuje vývoj Turnerov-Shereshevského syndróm. Postihnuté ženy sú zvyčajne nízke, menšie ako 140 cm, zavalité, so slabo vyvinutými mliečnymi žľazami, majú charakteristické pterygoidné záhyby na krku. Spravidla sú neplodné v dôsledku nedostatočného rozvoja reprodukčného systému. Najčastejšie tehotenstvo s týmto syndrómom vedie k spontánnemu potratu. Len asi 2 % chorých žien si necháva tehotenstvo až do konca.
Trizómia (XXX) alebo polyzómia na chromozóme X u žien často spôsobuje ochorenie podobné Turner-Shereshevského syndrómu.
Dedičné ochorenia spojené so zmenou počtu X chromozómov sú diagnostikované cytologickou metódou podľa počtu Barrových teliesok alebo pohlavného chromatínu v bunkách. V roku 1949 v nich M. Barr a C. Bertram pri štúdiu interfázových jadier neurónov u mačky našli intenzívne sfarbené telo. Bol prítomný iba v jadrách ženských buniek. Ukázalo sa, že sa vyskytuje u mnohých zvierat a vždy sa spája so sexom. Táto štruktúra sa nazýva pohlavný chromatín, alebo Barrove telá. Pri dôkladnej cytologickej a cytogenetickej analýze sa zistilo, že pohlavný chromatín je jedným z dvoch ženských pohlavných chromozómov, ktorý je v stave silnej spiralizácie, a preto je neaktívny. U žien s Turner-Shereshevského syndrómom (karyotyp XO) nie je zistený pohlavný chromatín, rovnako ako u normálnych mužov XY. Normálnych XX žien a abnormálnych mužov má po jednom Barrovom tele, zatiaľ čo XXX žien a XXXY mužov má po dve atď.
Jedinci s dedičnými chorobami sa zvyčajne rodia s veľkými fyzickými abnormalitami, čo umožňuje včasnú diagnostiku choroby. Niekedy sa však choroba neprejavuje celé mesiace a dokonca desaťročia. Napríklad ťažké dedičné ochorenie spôsobené poškodením centrálneho nervového systému - chorea z Huntingtona- sa môže prejaviť až po 40 rokoch a potom má jeho nosič čas opustiť potomstvo. Pacienti sa vyznačujú mimovoľnými zášklbovými pohybmi hlavy a končatín.
Stáva sa, že človek pôsobí dojmom absolútne zdravého jedinca, no má dedičnú predispozíciu k určitej chorobe, ktorá sa prejavuje vplyvom vonkajších či vnútorných faktorov. Niektorí ľudia majú napríklad silnú reakciu na niektoré lieky, ktorá je spôsobená genetickým defektom – absenciou špecifického enzýmu v tele. Niekedy dochádza k smrteľnej reakcii na anestéziu u zjavne zdravých ľudí, ale v skutočnosti sú nositeľmi špeciálneho dedičného ochorenia svalov v latentnej forme. U takýchto pacientov počas alebo po operácii v anestézii náhle stúpne teplota (až o 42 °).
