Ответы на билеты по биологии. Билет1 Закономерности существования клетки во времени. Жизненный цикл клетки, его варианты. Основное содержание и значение периодов жизненного цикла клетки
 Скачать 2.17 Mb.
|
       Билет№1 1).Закономерности существования клетки во времени. Жизненный цикл клетки, его варианты. Основное содержание и значение периодов жизненного цикла клетки. Закономерные изменения структурно-функциональных характери стик клетки во времени составляют содержание ее жизненного цикла (клеточного цикла). Клеточный цикл — это период существо вания клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти. Обязательным компонентом клеточного цикла является митотический (пролиферативный) цикл — ком плекс взаимосвязанных и детерминированных хронологически собы тий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления, Кроме того, в жизненный цикл включается период выполнения клеткой многоклеточ ного организма специальных функций, а также периоды покоя. В периоды покоя ближайшая судьба клетки неопределенна: она может либо начать подготовку к митозу, либо стать на путь специализации. Жизнь клетки от момента её возникновения в результате деления материнской клетки до ее собственного деления или смерти называется жизненным (или клеточным) циклом. Обязательным компонентом клеточного цикла является митотический цикл, включающий подготовку к делению и само деление. В жизненном цикле есть также периоды покоя, когда клетка только исполняет свой функций и избирает свою дальнейшую судьбу ( погибнуть либо возвратится в митотический цикл. Подготовка клетки к делению, или интерфаза, составляет значительную часть митотического цикла. Она состоит из трех подпериодов: постмитотический, или пресинтетический - G1, синтетический – S и постсинтетический, или премитотический – G2. Период G1 – самый вариабельный по продолжительности. Во время его в клетке активизируются процессы биологического синтеза, в первую очередь структурных и функциональных белков. Клетка растет и готовится к следующему периоду. Период S – главный в митотическом цикле. В делящихся клетках млекопитающих он длится около 6 – 10 ч. В это время клетка продолжает синтезировать РНК, белки, но самое важное осуществляет синтез ДНК. Редупликация ДНК происходит асинхронно. Но к концу S – периода вся ядерная ДНК удваивается, каждая хромосома становится двунитчатой, то есть состоит из двух хроматид – идентичных молекул ДНК. Период G2 относительно короток, в клетках млекопитатающих он составляет около 2 – 5 ч. В это время количество центриолей, митохондрей и пластид удваивается, идут активные метаболические процессы, накапливаются белки и энергия для предстоящего деления. Клетка приступает к делению. Описано три способа деления эукариотических клеток: амитоз (прямое деление), митоз (непрямое деление) и мейоз (редукционное деление). Амитоз – относительно редкий и малоизученный способ деления клетки. Описан он для стареющих и патологически измененных клеток. При амитозе интерфазное ядро делится путем перетяжки, равномерное распределение наследственного материала не обеспечивается. Нередко ядро делится без последующего разделения цитоплазмы и образуются двухъядерные клетки. Клетка, претерпевшая амитоз, в дальнейшим не способна вступать в нормальный митотический цикл. Поэтому амитоз встречается, как правило, в клетках и тканях, обреченных на гибель, например, в клетках зародышевых оболочек млекопитающих, в клетках опухолей. Митоз (от греч. mitos - нить), кариокинез, непрямое деление клетки, наиболее распространённый способ воспроизведения (репродукции) клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками и преемственность хромосом в ряду клеточных поколений. Биологическое значение М. определяется сочетанием в нём удвоения хромосом путём продольного расщепления их и равномерного распределения между дочерними клетками. Началу М. предшествует период подготовки, включающий накопление энергии, синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и репродукцию центриолей. Источником энергии служат богатые энергией, или так называемые макроэргические соединения. М. не сопровождается усилением дыхания, т. к. окислительные процессы происходят в интерфазе (наполнение "энергетического резервуара"). Периодическое наполнение и опустошение энергетического резервуара - основа энергетики М. Стадии митоза. Единый процесс М. обычно подразделяют на 4 стадии: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Препрофаза - синтетическая стадия М., соответствующая концу интерфазы (S - G2 периоды), включает удвоение ДНК и синтез материала митотического аппарата. В профазе происходят реорганизация ядра с конденсацией и спирализацией хромосом, разрушение ядерной оболочки и формирование митотического аппарата путём синтеза белков и "сборки" их в ориентированную систему веретена деления клетки. Метафаза заключается в движении хромосом к экваториальной плоскости ( метакинез, или прометафаза), формировании экваториальной пластинки ("материнской звезды") и в разъединении хроматид, или сестринских хромосом. Анафаза - стадия расхождения хромосом к полюсам. Анафазное движение связано с удлинением центральных нитей веретена, раздвигающего митотические полюсы, и с укорочением хромосомальных микротрубочек митотического аппарата. Удлинение центральных нитей веретена происходит либо за счёт поляризации "запасных" макромолекул, достраивающих микротрубочки веретена, либо за счёт дегидратации этой структуры. Укорочение хромосомальных микротрубочек обеспечивается свойствами сократительных белков митотического аппарата, способных к сокращению без утолщения. Телофаза заключается в реконструкции дочерних ядер из хромосом, собравшихся у полюсов, разделении клеточного тела (цитотомия, цитокинез) и окончательном разрушении митотического аппарата с образованием промежуточного тельца. Реконструкция дочерних ядер связана с деспирализацией хромосом, восстановлением ядрышка и ядерной оболочки. Цитотомия осуществляется путём образования клеточной пластинки (в растительной клетке) или путём образования борозды деления (в животной клетке). Механизм цитотомии связывают либо с сокращением желатинизированного кольца цитоплазмы, опоясывающего экватор (гипотеза "сократимого кольца"), либо с расширением поверхности клетки вследствие распрямления петлеобразных белковых цепей (гипотеза "расширения мембран"). Продолжительность митоза зависит от размеров клеток, их плоидности, числа ядер, а также от условий окружающей среды, в частности от температуры. В животных клетках М. длится 30-60 мин, в растительных - 2-3 часа. Более длительны стадии М., связанные с процессами синтеза (препрофаза, профаза, телофаза); самодвижение хромосом (метакинез, анафаза) осуществляется быстро. Мейоз (от греч. meiosis - уменьшение), редукционное деление, деления созревания, способ деления клеток, в результате которого происходит уменьшение (редукция) числа хромосом в два раза и одна диплоидная клетка (содержащая два набора хромосом) после двух быстро следующих друг за другом делении даёт начало 4 гаплоидным (содержащим по одному набору хромосом). Восстановление диплоидного числа хромосом происходит в результате оплодотворения. М. - обязательное звено полового процесса и условие формирования половых клеток (гамет). Биологическое значение М. заключается в поддержании постоянства кариотипа в ряду поколений организмов данного вида и обеспечении возможности рекомбинации хромосом и генов при половом процессе. М. - один из ключевых механизмов наследственности и наследственной изменчивости. Поведение хромосом при М. обеспечивает выполнение основных законов наследственности. Первая фаза М. - профаза I, наиболее сложная и длительная (у человека 22,5, у лилии 8-10 суток), подразделяется на 5 стадий. Лептотена - стадия тонких нитей, когда хромосомы слабо спирализованы и наиболее длинны, видны утолщения - хромомеры. Зиготена - стадия начала попарного, бок о бок соединения (синапсиса, конъюгации) гомологичных хромосом; при этом гомологичные хромомеры взаимно притягиваются и выстраиваются строго друг против друга. Пахитена - стадия толстых нитей; гомологичные хромосомы стабильно соединены в пары - биваленты, число которых равно гаплоидному числу хромосом; под электронным микроскопом видна сложная ультраструктура в месте контакта двух гомологичных хромосом внутри бивалента: т. н. синаптонемальный комплекс, который начинает формироваться ещё в зиготене; в каждой хромосоме бивалента обнаруживаются 2 хроматиды; т. о., бивалент (тетрада, по старой терминологии) состоит из 4 гомологичных хроматид; на этой стадии происходит кроссинговер, осуществляющийся на молекулярном уровне; цитологические последствия его обнаруживаются на следующей стадии. Диплотена - стадия раздвоившихся нитей; гомологичные хромосомы начинают отталкиваться друг от друга, но оказываются связанными, обычно в 2-3 точках на бивалент, где видны хиазмы (перекресты хроматид) - цитологическое проявление кроссинговера. Диакинез - стадия отталкивания гомологичных хромосом, которые по-прежнему соединены в биваленты хиазмами, перемещающимися на концы хромосом (терминализация); хромосомы максимально коротки и толсты (за счёт спирализации) и образуют характерные фигуры: кресты, кольца и др. Следующая фаза М. - метафаза I, во время которой хиазмы ещё сохраняются; биваленты выстраиваются в средней части веретена деления клетки, ориентируясь центромерами гомологичных хромосом к противоположным полюсам веретена. В анафазе I гомологичные хромосомы с помощью нитей веретена расходятся к полюсам; при этом каждая хромосома пары может отойти к любому из двух полюсов, независимо от расхождения хромосом др. пар. Поэтому число возможных сочетаний при расхождении хромосом равно 2n, где n - число пар хромосом. В отличие от анафазы митоза, центромеры хромосом не расщепляются и продолжают скреплять 2 хроматиды в хромосоме, отходящей к полюсу. В телофазе I у каждого полюса начинается деспирализация хромосом и формирование дочерних ядер и клеток. Далее следует короткая интерфаза без редупликации ДНК - интеркинез, и начинается второе деление М. Профаза II, метафаза II, анафаза II и телофаза II проходят быстро; при этом в конце метафазы II расщепляются центромеры, и в анафазе II расходятся к полюсам хроматиды каждой хромосомы. 2). Половые генетические аномалии. Роль генотипических факторов в формировании патологических изменений фенотипа человека. Роль генотипа в развитии признаков пола. Отталкиваясь от определения, что пол — совокупность генетически детерминированных признаков особи, определяющих её роль в процессе оплодотворения, нужно сказать, что развитие половой принадлежности организмов и их половых признаков зависит от сочетания или количества половых хромосом. Начало изучению генотипического определения пола было положено открытием американскими цитологами у насекомых различия в форме, а иногда и в числе хромосом у особей разного пола (Маккланг, 1906, Уилсон, 1906) и классическими опытами немецкого генетика Корренса по скрещиванию однодомного и двудомного видов брионии. Человек в отношении определения пола относится к типу XX-XY. При гаметогенезе наблюдается типичное менделевское расщепление по половым хромосомам. Каждая яйцеклетка содержит одну Х-хромосому, а другая половина - одну Y-хромосому. Пол потомка зависит от того, какой спермий оплодотворит яйцеклетку. Пол с генотипом ХХ называют гомогаметным, так как у него образуются одинаковые гаметы, содержащие только Х-хромосомы, а пол с генотипом XY - гетерогаметным, так как половина гамет содержит Х-хромосому, а половина Y-хромосому. У человека генотипический пол данного индивидуума определяют, изучая неделящиеся клетки. Одна Х-хромосома всегда оказывается в активном состоянии и имеет обычный вид. Другая, если она имеется, бывает в покоящемся состоянии в виде плотного темно-окрашенного тельца, называемого тельцем Барра (факультативный гетерохроматин). Число телец Барра всегда на единицу меньше числа наличных Х-хромосом, т.е. в мужском организме их нет вовсе, у женщин (ХХ) - одно. У человека Y-хромосома является генетически16 инертной, так как в ней очень мало генов. Однако влияние Y-хромосомы на детерминацию пола у человека очень сильное. Хромосомная структура мужчины 44A+XY и женщины 44A+XX такая же, как и у дрозофилы, однако у человека особь кариотипом 44A+XD оказалась женщиной, а особь 44A+XXY мужчиной. В обоих случаях они проявляли дефекты развития, но все же пол определялся наличием или отсутствием Y-хромосомы. Люди генотипа XXX2A представляют собой бесплодную женщину, с генотипом XXXY2A - бесплодных умственно отстающих мужчин. Такие генотипы возникают в результате нерасхождения половых хромосом, что приводит к нарушению развития (например, синдром Клайнфельтера (XXY)). Нерасхождение хромосом изучаются как в мейозе, так и в митозе. Нерасхождение может быть следствием физического сцепления Х- хромосом, в таком случае нерасхождение имеет место в 100% случаев. Несмотря на то, что женщины имеют две Х-хромосомы, а мужчины - только одну, экспрессия генов Х-хромосомы происходит на одном и том же уровне у обоих полов. Это объясняется тем, что у женщин в каждой клетке полностью инактивирована одна Х-хромосома (тельце Барра), о чем уже было сказано выше. Х- хромосома инактивируется на ранней стадии эмбрионального развития, 17 соответствующей времени имплантации, при этом в разных клетках отцовская и материнская Х-хромосомы выключаются случайно. Состояние инактивации данной Х-хромосомы наследуется в ряду клеточных делений. Таким образом, женские особи, гетерозиготные по генам половых хромосом, представляют собой мозаики (например, черепаховые кошки). Таким образом, пол человека представляет собой менделирующий признак, наследуемый по принципу обратного (анализирующего) скрещивания. Гетерозиготой оказывается гетерогаметный пол (XY), который скрещивается с рецессивной гомозиготой, представленной гомогаметным полом (XX). В результате в природе обнаруживается наследственная дифференцировка организмов на мужской и женский пол и устойчивое сокращение во всех поколениях количественного равенства полов. Значение средовых и генотипических факторов в формировании патологически измененного фенотипа человека Как известно, фенотип - совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития. Фенотип складывается в результате взаимодействия наследственных свойств организма, то есть генотипа, и условий среды обитания. В ядрах клеток содержится полученный от родителей набор хромосом, несущих совокупность генов, которые характерны для данного вида вообще и для данного организма в частности. Эти гены несут информацию о белках, которые могут синтезироваться в этом организме, а также о механизмах, определяющих их синтез и его регуляцию; в процессе развития осуществляется последовательное включение генов и синтез тех белков, которые они кодируют19 (экспрессия генов). В результате происходит развитие всех признаков и свойств организма, которые и составляют его фенотип. Таким образом, фенотип - это продукт реализации той генетической программы, которая содержится в генотипе, однако генотип не однозначно определяет фенотип - в большей или меньшей степени он зависит и от внешних условий. Говоря о роли вышеупомянутых факторов в формировании патологически измененного фенотипа особи того или иного пола, стоит отметить хромосомные патологии. Хромосомные болезни - наследственные заболевания, обусловленные изменением числа или структуры хромосом. Частота хромосомных болезней среди новорождённых детей около 1%. Многие изменения хромосом несовместимы с жизнью и являются частой причиной спонтанных абортов и мертворождений. При спонтанных абортах обнаружено около 20% эмбрионов с аномальными кариотипами (хромосомными наборами). Фенотипические проявления хромосомных мутаций зависят от следующих главных факторов:1) особенности вовлеченной в аномалию хромосомы (специфический набор генов); 2) тип аномалии (трисомия, моносомия, полная, частичная); 3) размер недостающего генетического материала при частичной моносомии или избыточного генетического материала при частичной трисомии; 4) степень мозаичности организма по аберрантным клеткам; 5) генотип организма; 6) условия среды. Изменение числа хромосом происходит в результате нерасхождения их в мейозе или при делении клеток на ранней стадии развития оплодотворённого яйца. Нерасхождению хромосом при первых делениях оплодотворённого яйца способствует, например, высокий возраст матери. Хромосомные аберрации (мутации, изменяющие структуру хромосом) обусловливаются физическими (ионизирующее излучение) и химическими (например, лекарственные препараты с мутагенным эффектом) факторами; вирусами (краснухи, вирусного гепатита, ветряной оспы и др.), антителами и различными расстройствами метаболизма. Хромосомные болезни могут быть связаны с излишком генетического материала20 (полисемия — наличие одной или нескольких добавочных хромосом; полиплоидия; дупликация); с утратой части генетического материала (нуллисомия, моносомия, делеция); с хромосомными перестройками (транслокация, различные перестановки участков хромосом). В настоящее время выяснилось, что при хромосомных мутациях наиболее специфичные для того или иного синдрома проявления обусловлены изменениями небольших участков хромосом. Так, специфические симптомы болезни Дауна обнаруживаются при трисомии небольшого сегмента длинного плеча 21-й хромосомы, синдрома кошачьего крика - при делеции средней части короткого плеча 5-й хромосомы, синдрома Эдвардса - при трисомии сегмента длинного плеча хромосомы. Окончательный диагноз хромосомных болезней устанавливается цитогенетическими методами. Вследствие конкретности нашей темы мы рассмотрим группу хромосомных патологий, связанных с изменениями половых хромосом. При нарушении течения митоза могут образовываться необычные особи - гинандроморфы. Содержание половых хромосом в разных клетках таких особей может быть разное (мозаицизм). У человека могут быть разные случаи мозаицизма: ХХ/ХХХ, XY/XXY, Х0/ХХХ, X0/XXY и др. Степень клинического проявления зависит от количества мозаичных клеток - чем их больше, тем сильнее проявление. При нормальном течении мейоза у женского организма образуется один тип гамет, содержащих Х-хромосому. Однако при нерасхождении половых хромосом могут образовываться еще два типа гамет - XX и 0 (несодержащая половых хромосом). У мужского организма в норме образуется два типа гамет, содержащих Х - и Y- хромосомы. При нерасхождении половых хромосом возможны варианты гамет XY и 0. Рассмотрим возможные комбинации половых хромосом в зиготе у человека (их 12) и проанализируем каждый вариант. XX- нормальный женский организм. XXX- синдром трисомии X. Частота встречаемости 1:1000. Кариотип 47,ХХХ. В настоящее время имеются описания тетра- и пентосомий X. Трисомия по Х- хромосоме возникает в результате нерасхождения половых хромосом в мейозе или при первом делении зиготы. Синдрому полисемии X присущ значительный21 полиморфизм. Женский организм с мужеподобным телосложением. Могут быть недоразвиты первичные и вторичные половые признаки. В 75% случаев у больных наблюдается умеренная степень умственной отсталости. У некоторых из них нарушена функция яичников (вторичная аменорея, дисменорея, ранняя менопауза). Иногда такие женщины могут иметь детей. Повышен риск заболевания шизофренией. С увеличением числа дополнительных Х-хромосом нарастает степень отклонения от нормы. Х0 - синдром Шерешевского-Тернера (моносомия X). Частота встречаемости 1:2000-1:3000. Кариотип 45,Х. У 55% девочек с этим синдромом обнаруживается кариотип 45,X, у 25% - изменение структуры одной из Х-хромосом. В 15% случаев выявляется мозаичность в виде двух или более клеточных линий, одна из которых имеет кариотип 45,X, а другая представлена кариотипами 46,XX или 46,XY. Третья клеточная линия наиболее часто представлена кариотипом 45,Х, 46,ХХ, 47,ХХХ. Риск наследования синдрома составляет 1 случай на 5000 новорожденных. Фенотип женский. XY- нормальный мужской организм. XXY и XXXY- синдром Клайнфельтера. Частота встречаемости 1:500. Кариотип 47,XXY у 80% мальчиков с синдромом Клайнфельтера, в 20% случаев обнаруживается мозаицизм, при котором одна из клеточных линий имеет кариотип 47,XXY. Возвратный риск для синдрома Клайнфельтера не превышает общепопуляционные показатели и составляет 1 случай на 2000 живорожденных детей. Фенотип мужской. Рассмотрим более подробно синдром Шерешевского — Тернера (моносомия Х) и синдром Клайнфельтера, характеризующийся наличием лишней Х-хромосомы. 3.1 Синдром моносомии X-хромосомы (синдром Шерешевского-Тернера) Впервые клиническую картину данного синдрома описал Н. А. Шерешевский в 1925 г. Классическое описание принадлежит X. X. Тернеру (1938). Цитогенетичес- ки синдром Х0 открыл С. Е. Форд в 1959 г. Дальнейшие исследования показали, что при синдроме Шерешевского-Тернера в клетках организма отсутствует половой хроматин и имеется лишь одна хромосома X.22 Моносомия по хромосоме Х встречается приблизительно в 1 % всех зачатий, а среди спонтанных абортусов — в 18,5 % случаев. Около 95 % зигот с хромосомным набором Х0 погибают при внутриутробном развитии. Синдром Шерешевского — Тернера характеризуется большой цитогенетической и клинической вариабельностью, что объясняется как мозаицизмом, так и потерей различных частей половых хромосом. Приблизительно у 60 % больных в кариотипе содержится только одна хромосома X, в остальных случаях наблюдаются различные типы структурных перестроек хромосомы X. У новорожденных и детей грудного возраста отмечаются признаки дисплазии: короткая шея с избытком кожи и крыловидными складками, лимфатический отек стоп, голеней, кистей рук и предплечий, вальгусная деформация стоп (деформация большого пальца стопы), множественные пигментные пятна, низкорослость. В подростковом возрасте выявляются отставание в росте (рост взрослых 135-145 см) и в развитии вторичных половых признаков. Для взрослых характерно низкое расположение ушных раковин, недоразвитие первичных и вторичных половых признаков, дисгенезия гонад, сопровождающаяся первичной аменореей. У 20% больных имеются пороки сердца (коарктация аорты, стеноз аорты, пороки развития митрального клапана), у 40% - пороки почек (удвоение мочевыводящих путей, подковообразная почка). У больных, имеющих клеточную линию с Y-хромосомой, может развиться гонадобластома (опухоль, возникающая в дисгенетических гонадах у пациенток с мужским псевдогермафродитизмом), часто наблюдается аутоиммунный тиреоидит. Недоразвитие яичников приводит к бесплодию. Для подтверждения диагноза наряду с исследованием клеток периферической крови проводятся биопсия кожи и исследование фибробластов. Больные с синдромом Шерешевского — Тернера низкого роста, имеют своеобразную “щитовидную” грудную клетку и широко расставленные соски (90%). У них очень часто наблюдаются вальгусная деформация локтей, короткая IV пястная кость, остеопороз, множество родимых пятен на коже. Лицо больных очень напоминает лицо “сфинкса” из-за уменьшенного подбородка, широкой переносицы и гипертелоризма, эпиканта (вертикальная складка кожи полулунной формы, прикрывающая внутренний угол глазной щели), птоза (опущение верхнего века). В23 50 % случаев больные умственно отсталые. Они пассивны, астеничны (повышенной утомляемости и истощаемости, сниженном пороге чувствительности, крайней неустойчивости настроения, нарушении сна), склонны к психогенным реакциям и реактивным психозам. Кроме того, часто отмечается нарушение слуха (около 40%). У 58 % больных с кариотипом Х0 наблюдаются отиты и почти у 35 % есть дефект слуха, что объясняется аномальным расположением слуховой трубы из-за неправильного формирования каудального отдела наружного слухового прохода. При патологоанатомическом исследовании вместо гонад у таких больных находят недифференцированный тяж, не содержащий фолликулов и секреторных клеток. В 60 % случаев встречаются аномалии мочевой системы, чаще подковообразная почка, удвоение почек и мочевыводящих путей; реже описывают врожденные аномалии сердца (20 % случаев). У спонтанных и индуцированных абортусов с кариотипом Х0 находят лимфангиомы шеи, подковообразную почку, однорогую матку, патологические изменения в гонадах, иногда отсутствует пупочная артерия. В некоторых случаях генетическое исследование позволяет выявить синдром Нуннан, который имеет схожие фенотипические проявления, однако этиологически не связан с синдромом Шерешевского-Тернера. В отличие от последнего при синдроме Нуннан заболеванию подвержены как мальчики, так и девочки, а в клинической картине доминирует задержка умственного развития, характерен Тернер-фенотип при нормальном мужском или женском кариотипе. У большинства больных синдромом Нуннан имеется нормальное половое развитие и сохранена фертильность. В большинстве случаев заболевание не сказывается на продолжительности жизни пациентов. Предварительный диагноз синдрома Шерешевского — Тернера основан на характерной клинической картине и исследовании полового хроматина, окончательный — на результатах цитогенетического анализа. Дифференциальную диагностику проводят с синдромом Боневи — Ульриха — аутосомно-доминантной болезнью, при которой у некоторых больных сохраняется генеративная функция, наблюдается передача патологического гена или генов из поколения в поколение и отсутствует характерная цитогенетическая картина (Х0).24 Лечение в основном симптоматическое и обычно направлено на коррекцию вторичных половых признаков. Синдром XXY хромосом (синдром Клайнфельтера) Синдром Клайнфельтера встречается у 1 из 500 мальчиков. Больные с классическим вариантом синдрома имеют кариотип 47,XXY . Возможны и другие кариотипы, а у 10% больных выявляется мозаицизм 46,XY/47,XXY, встречаются и более редкие кариотипы: 48,XXXY; 49,XXXX; 48,XXYY; 49,XXXYY . Синдром обычно проявляется в подростковом возрасте как задержка полового развития. Половой член и яички уменьшены, телосложение евнухоидное, имеются гинекомастия (увеличение молочных желез у мужчин) и умеренная задержка психического развития. Больные предрасположены к сахарному диабету, заболеваниям щитовидной железы и раку молочной железы. Наличие в кариотипе не менее двух Х-хромосом и одной Y-хромосомы - самая распространенная причина первичного гипогонадизма у мужчин. Примерно у 10% больных с синдромом Клайнфельтера наблюдается мозаицизм 46,XY/47,XXY. Поскольку в формировании фенотипа участвует клон клеток с нормальным кариотипом, больные с мозаицизмом 46,XY/47,XXY могут иметь нормально развитые половые железы и быть фертильными. Добавочная Х- хромосома в 60% случаев наследуется от матери, особенно при поздней беременности. Риск наследования отцовской Х-хромосомы не зависит от возраста отца. Для синдрома Клайнфельтера характерен фенотипический полиморфизм. Наиболее частые признаки: высокорослость, непропорционально длинные ноги, евнухоидное телосложение, маленькие яички (длинная ось менее 2 см). Производные вольфова протока формируются нормально. В детском возрасте нарушения развития яичек незаметны и могут не выявляться даже при биопсии. Эти нарушения обнаруживают в пубертатном периоде и позднее. В типичных случаях при биопсии яичка у взрослых находят гиалиноз извитых семенных канальцев (белковая дистрофия, приводящая к утолщению коллагеновых волокон), гиперплазию клеток Лейдига (клетки, рассеянные между извитыми семенными25 канальцами яичек), уменьшение численности или отсутствие клеток Сертоли (соматические клетки, расположенные в извитых канальцах семенников); сперматогенез отсутствует. Больные, как правило, бесплодны (даже если есть признаки сперматогенеза). Формирование вторичных половых признаков обычно нарушено: оволосение лица и подмышечных впадин скудное или отсутствует; наблюдается гинекомастия; отложение жира и рост волос на лобке по женскому типу. Как правило, психическое развитие задерживается, но у взрослых нарушения интеллекта незначительны. Нередко встречаются нарушения поведения, эпилептическая активность на электроэнцефалограмме, эпилептические припадки. Сопутствующие заболевания: рак молочной железы, сахарный диабет, болезни щитовидной желез, хронические обструктивные заболевания легких. Способы лечения бесплодия при синдроме Клайнфельтера пока не разработаны. Заместительную терапию тестостероном обычно начинают с 11-14 лет; при дефиците андрогенов она существенно ускоряет формирование вторичных половых признаков. У взрослых больных на фоне лечения тестостероном повышается половое влечение. При гинекомастии может потребоваться хирургическое вмешательство. Психотерапия способствует социальной адаптации больных с синдромом Клайнфельтера и больных с другими аномалиями половых хромосом. Общий вывод о роли факторов генотипа и среды в развитии патологически измененного фенотипа человека Таким образом, значение средовых и генотипических факторов в формировании патологически измененного фенотипа человека очень велико, так как фенотип есть реализация генотипа в ходе индивидуального развития и в определенных условиях среды обитания, факторы которой часто оказывают определяющее значение на проявление и развитие того или иного признака и свойства. Поэтому организмы, имеющие одинаковые генотипы, могут заметно отличаться друг от друга по фенотипу. Следствием генетических нарушений могут возникать врожденные заболевания и аномалии развития. Врожденные болезни могут быть результатом генетических26 нарушений и следствием вредных воздействий на плод, развивающийся из нормальных половых клеток, без генетических мутаций. В то же время существуют патологии, обусловленные только воздействием факторов среды. Но и при этих болезнях причины, течение и исход их будет определяться генотипом. Следовательно, формирование патологического фенотипа детерминировано наследственной информацией при условии влияния окружающей среды. 3). Класс Цестоды. Морфология, жизненный цикл, патогенность лентеца широкого. Диагностика и профилактика дифиллоботриоза. Тип: Плоские черви (Plathelminthes) Класс: Ленточные черви (Cestoidea) Подкласс: Cestoda Отряд: цепни (Cyclophyllidea) Вид: Заболевание: Taenia solium Тениоз, цистицеркоз (свиной или вооруженный) Taeniarhyncus saginatus Тениаринхоз (бычий или невооруженный) Hymenolepis nama (карликовый) Гименолепидоз Echinococcus granulosus (эхинококк) Эхинококкоз Alveococcus multilocularis (альвеококк) Альвеококкоз Отряд: лентецы (Pseudophyllidea) Вид: Diphyllobothrium latum (лентец широкий) Дифиллоботриоз Ленточные черви или цестоды являются облигатными эндопаразитами, обитающими в половозрелой форме в кишечнике человека и животных. Плоское лентовидное тело (стробила) состоит из члеников (проглоттид). Длина тела и число члеников у разных видов значительно варьирует. Головка, или сколекс, снабжена органами фиксации: присосками, крючьями, ботриями (присасывательными щелями). Короткая шейка выполняет функцию роста и формирования стробилы путем почкования. В передней части тела находится самые молодые членики, в которых половая система отсутствует. Половозрелые или гермафродитные членики, в которых имеются органы мужской и женской половой системы, располагаются в средней части тела. В конце стробилы находятся зрелые членики, в которых редуцированы все органы половой системы, кроме матки, содержащей зрелые яйца. Зрелые членики отделяются от стробилы. Пищеварительная, кровеносная и дыхательная системы у ленточных червей отсутствуют. Редукция пищеварительного тракта объясняется длительной эволюцией в условиях паразитизма. Питание осуществляется все поверхностью тела за счет пиноцитоза тегументом, в котором находятся многочисленные выросты и пищеварительные ферменты. Кожно-мускульный мешок имеет типичное для плоских червей строение. Тегумент-морфологически сходен с таковым сосальщиков, а функционально аналогичен слизистой оболочке кишечника позвоночных. Он выделяет антипротеолитический фермент, предохраняющий паразита от переваривания. Мышечная система представлена кольцевыми(наружными) и продольными (внутренними) слоями. А так же пучками дорсовентральных мышц. Проттонефридиальная выделительная система состоит из 4-х продольных каналов, соединяющихся поперечными перемычками в задней части каждого членика. В конечной проглоттиде стробилы выделительная система открывается общей порой. Нервная система имеет типичное для плоских червей строение, число нервных стволов от 6 до 12, наиболее крупные из них проходят вдоль стробилы кнаружи от каналов выделительной системы. По заднему краю проглоттид нервные стволы соединены поперечными комиссурами. Гермафродитная половая система цестод имеет сложное строение. Характерная особенность- многократное повторение комплексов мужских и женских половых органов в каждом членике, что создает огромное кол-во копий, соответствующих кол-ву проглоттид. Поэтому ленточные черви обладают огромной плодовитостью и вырабатывают большое кол-во половых продуктов. В сравнении с сосальщиками в мужской половой системе ленточных червей имеется большое кол-во семенников, а в женской половой системе появляется самостоятельное влагалище. Цикл развития ленточных червей отражает их более глубокие адаптации к паразитизму по сравнению с сосальщиками. Об этом свидетельствует то что свободноживущие стадии имеются только у наиболее древних по происхождению ленточных червей – лентецов. Большинство ленточных червей попадают во внешнюю среду только на стадии яйца, но размножаются лишь в организме хозяина. Некоторые специализированные паразиты способны обеспечивать аутоинвазию хозяина с помощью яиц, даже не выходящих во внешнюю среду с помощью яиц, даже не выходящих во внешнюю среду (карликовый цепень, свиной цепень). Современные ленточные черви в цикле развития имеют две стадии: половозрелую (паразитирует обычно в тонком кишечнике позвоночных) и личиночную: онкосферу и финну (тканевый паразит в организме промежуточных хозяев) Виды финн: а)цистицерк-пузырчатое образование, размером с горошину, заполнено жидкостью и содержит ввернутый внутрь сколекс с органами фиксации (свиной и бычий цепни); б)цистицеркоид- содержит сколекс, ввернутый внутрь двухстенного пузырька с длинным хвостовидным предатком (карликовый цепень); в)ценур- пузырчатая финна со многими сколексами (мозговой цепень) г)эхинококк- имеет сложное строение, полость пузыря заполнена жидкостью, стенка его образована двумя слоями: наружным-хитиноподобным и внутренним- паренхиматозным (герминативным). От внутренней оболочки отшнуровываются дочерние и внучатые пузыри, внутри которых в выводковых камерах образуются головки; число их сильно варьирует, иногда достигая 100. В результате отпочковывания новых камер размер пузыря эхинококка непрерывно возрастает (эхинококк); д)альвеококк- плотное мелкопузырсатое образование, жидкости не имеет, обладает экзогенным ростом. На разрезе имеет ячеистое строение (альвеококк); е)плероцеркоид- имеет червеобразную форму, длиной 6мм, на переднем конце тела находятся две продольные присасывательные ботрии(лентец широкий). В организме человека паразитируют представители нескольких десятков видов цестод. Болезни, вызываемые цестодами, называют цестодозами. По особенностям биологии ленточных червей разделяют на группы: 1)гельминты, жизненный цикл которых связан с водной средой (гельминты этой экологической группы имеют активно плавающую личиночную стадию- корацидий и два промежуточных хозяина, обитающих в водной среде. Например- возбудители дифиллоботриозов); 2)гельминты, цикл развития которых не связан с водной средой (более специализированные паразиты, личинки их ни на какой из стадий развития не способны к самостоятельному перемещению). Матка в зрелых члениках не имеет связи с окружающей средой, поэтому яйца выводятся во внешнюю среду не по одиночке, а внутри зрелых члеников). Вторая группа подразделяется на гельминтов: а)использующих человека как окончательного хозяина: б)обитающих в человеке как в промежуточном хозяине; в)проходящих в человеке весь жизненный цикл. |