Учебник "Основы медицинских знаний" Артюхина. Г. П. Артюнина, Н. Т. Гончар, С. А. Игнатьковаосновы медицинских знаний здоровье, болезнь
 Скачать 2.67 Mb.
|
|
ГЛАВА 3. ЗДОРОВЬЕ И НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ Биологический потенциал здоровья. Азбука генети- ки. Наследственные болезни. Генная терапия. Клонирова- ние. Биологическая и социальная компоненты наследствен- ности человека. Медико-генетическое консультирование. Здоровье и конституция человека. БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ЗДОРОВЬЯ Счастливая мать, которой впервые принесли ново- рожденного, обязательно ищет в нем черты фамильного сход- ства - на кого похож? На нее или на мужа? Или на кого-нибудь из бабушек-дедушек?.. Что же дети наследуют, кроме внешнего сходства? Ока- зывается очень многое: особенности строения и функций не- рвной системы, опорно-двигательного аппарата, характер об- менных процессов, адаптационные возможности, уровень реа- гирования на воздействие внешних факторов, степень воспри- имчивости к инфекционным заболеваниям, то есть основные отличия иммунной системы. Однако не нужно понимать это прямолинейно: если у кого- то в роду была наследуемая патология, то она обязательно по- вторится. Нет, такой абсолютной зависимости в природе не су- ществует. Ведь ребенок наследует признаки и от родителей, и от дедушек и бабушек, и от всех предшествующих поколений. Так что генетический портрет каждого человека является слож- нейшим сплавом наследуемых признаков – сложнейшим и не- повторимым, что и определяет его индивидуальность. Потому- то мы так похожи на своих родичей и так отличаемся от них. Генетический материал принадлежит к биологическим, внутренним факторам здоровья, детерминируя его с рождения, и составляет как бы «капитал здоровья». В практике врача лю- бой специальности встречаются наследственные заболевания, появление и развитие которых подчиняется генетическим зако- номерностям. Самые распространенные болезни, не имеющие прямой передачи в поколениях, такие как атеросклероз, ги- PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 8 7 пертоническая болезнь, шизофрения, злокачественные опухоли, хро- нический бронхит, язвенная болезнь желудка и многие другие - болезни с наследственным предрасположением. Род одного человека – древо, в которое вплетены тысячи тысяч родов других людей. З.Фрейд считал, что, по крайней мере, 4 тысячи лет в Европе правят 2-4 семьи, и все они кровные родственники. Поэтому так трудно предсказать, заболеет ли (а если заболеет, то когда?) человек наследственным заболевани- ем, которое было у его родителей или бабушек и дедушек. Для ответа на этот непростой вопрос в качестве рабочей модели современные генетики предлагают закон критической массы. Вспомним, как устроена атомная бомба. Для того чтобы произошел атомный взрыв, должны соединиться две половин- ки ядерной массы и образовать критическую. С наследственно- стью происходит нечто подобное: для того, чтобы заложенное в генах заболевание стало реальностью, нужна вторая половин- ка для образования критической массы. Но и это еще не все. Для возникновения заболевания нужен «тротиловый взрыв», который бы объединил половинки в критическую массу. Этот «тротиловый взрыв» не передается по наследству. Он накапли- вается в процессе жизнедеятельности человека или приобрета- ется сразу (например, в результате стресса). Таким образом, для того, чтобы болезнью, которой болел кто-то из предков чело- века, заболел он сам, нужны еще две составляющие – вторая отягощенная наследственность (по любому родовому древу) и «социальный тротиловый заряд». Кстати, согласно теории «кар- мы», действительно ничто не пропадает из информационного поля человеческого рода: ни болезни, ни преступления, ни са- моубийство … Родословная каждого человека «наполнена» своими ге- нами, которые вступают в комбинацию с генами другой родос- ловной при зарождении новой жизни. И конечно, в этом случае возникают комбинации и рецессивного, и доминантного насле- дования, и «пропущенных» поколений, и многое другое. Но не PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 8 8 только генетическая трудность определяет неправомерность поста- новки вопроса о том, кто именно из родителей виноват в наслед- ственной болезни ребенка. Даже если эта болезнь доминантная и четко прослеживается ее наследование по отцовской или материнс- кой линии, не спешите винить в том родословную кого-то из них, «виновата» здесь только Природа, а значит, мы должны помогать страждущим. Вывод этот верен и в случае рецессивной наследственной болезни, возникающей обязательно при унаследовании пато- логического гена как от отца, так и от матери. Если даже забо- левание прослеживается в родословной только одного из суп- ругов и его нет в родословной другого, то это не значит, что последний «не виноват». Оба родителя передали болезненный ген ребёнку, но ни тот, ни другой не могут нести за это ответ- ственность, ибо так распорядился его Величество Случай при комбинировании наследственных задатков. Издавна замечено, что у супругов-родственников часто рождаются больные дети. Поэтому-то, вероятно, у народов и сложились отрицательные отношения к кровно-родственным бракам. При этом говорят, как правило, о неполноценности, вырождении потомства. Так в чем же дело? Может быть, здесь нарушаются законы генетики? Нет, и в этих случаях гены передаются в виде отдельных факторов и также точно реплицируется ДНК. Объяснение вре- да кровнородственных браков следует искать в том, что веро- ятность встречи редкого патологического гена с подобным ему партнером увеличивается в данной семье в десятки и сотни раз. Чем реже встречается ген, тем легче он даст двойную сходную комбинацию при родственном браке. Например, редкая болезнь Тея-Сакса (у детей на первом году жизни начинает разрушать- ся защитная оболочка нервных волокон) часто встречается у евреев Америки и Израиля вследствие повышенной частоты кровно-родственных браков на уровне двоюродных и троюрод- ных братьев и сестер. Врачебные наблюдения и генетические расчеты показы- PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 8 9 вают, что неблагоприятный эффект кровно-родственных браков более отчетливо проявляется при очень редких рецессивных на- следственных болезнях. Так, например, врожденный ихтиоз (за- болевание кожи, характеризующееся усиленным ороговением) встречается с частотой один-два больных на миллион населения, а среди потомства браков между двоюродными братьями и сестра- ми - один на 16 тысяч! Большинство редких болезней встречается среди потомства кровно-родственных браков чаще, чем при нерод- ственных браках. Данная ситуация подчиняется правилу: чем реже рецессивный ген встречается в популяции, тем вероятнее, что ро- дители больного ребенка являются родственниками. И это не про- стые академические рассуждения. За ними - острая необходимость пропаганды вреда кровно-родственных браков. Среди таких бра- ков в потомстве можно чаще встретить наследование болезни. Таким образом, наследственными или генетически- ми болезнями называются болезни, в основе которых ле- жит патологическая наследственность, полученная через половые клетки родителей. Доказательство наличия наследственных болезней у че- ловека далекого прошлого генетика черпает из искусства. Ведь в нем всегда на первом месте был человек. Таких доказательств бесчисленное множество, поскольку уже много столетий даже тысячелетий назад художники, скульпторы изображают наслед- ственных больных. В ряде случаев - это шедевры мирового ис- кусства. Посмотрите репродукцию картины испанского худож- ника Диего Веласкеса (1599- 1660 гг.) «дон Себастьян де Мор- ра» (она была написана в 1628 г.), и вы испытаете необыкно- венное чувство. На картине изображен сидящий карлик с ко- роткими ногами и руками и с грустным лицом. Определенно, он задумался над своей судьбой. Ведь он - всего лишь шут при короле. Какое умное, доброжелательное лицо, мудрый, прони- зывающий взгляд человека, которого природа наделила физи- ческим недостатком. К состраданию и милосердию зовет кар- тина. Диагноз наследственной болезни здесь не вызывает со- мнений - ахондроплазия. Один такой больной рождается среди PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9 0 примерно 50-100 тысяч здоровых. Строительство городов, дорог, свобода передвижения между странами, снятие национальных и религиозных запре- тов на браки - все это, безусловно, способствует снижению час- тоты рецессивных наследстве болезней. Нужно, чтобы в каждой семье вели родословную регист- рацию, как это делается в некоторых английских семьях на про- тяжении нескольких столетий и как это можно проследить по сохранившимся церковным книгам в старинных русских селах. Люди не всегда знают даже своих двоюродных братьев и сестер и не поддерживают с ними связи. Разумеется, это важно не толь- ко с биологической (генетической) точки зрения, но и с соци- альной. Чем больше люди будут поддерживать и ощущать род- ственные отношения, тем добрее они станут, тем более соци- ально значимыми себя ощутят. Ведь в родословной каждого человека на протяжении двух-трех поколений окажутся люди, которыми можно гордиться. Давайте гордиться своей наслед- ственностью и беречь её! Знайте гены собственной семьи! Мы вступили в эру планирования семьи, и оно окажется тем успеш- нее, чем больше мы будем знать о генетическом здоровье на- ших родственников. АЗБУКА ГЕНЕТИКИ Успехи современной генетики открыли широкие перспек- тивы для медицины. Генетика человека это наука о законах на- следственности и изменчивости, которые определяют развитие организма. Гомеостаз организма, его норма реакции наслед- ственно обусловлены, поэтому познание генетических законо- мерностей открывает возможности мощного воздействия на биологическую природу человека. Основы современной генетики были заложены в середине прошлого века австрийским естествоиспытателем Г. Менделем, открывшим природные закономерности наследования биоло- гических признаков, а также американским ученым Т. Морга- ном, который обосновал в начале нашего века хромосомную тео- PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9 1 рию наследственности. Значительную роль в развитии и формиро- вании этой науки в 20-30-х годах нашего столетия сыграли советс- кие ученые Н. И. Вавилов, Н. К. Кольцов, С. Н. Давиденков и мно- гие другие. Одновременно с формированием общей генетики разви- валась отдельная отрасль этой науки - медицинская генетика - учение о значении наследственности в болезнях человека. Сейчас уже все знают, что основным материальным носи- телем генетической информации являются хромосомы и гены. Каждая клетка организма содержит диплоидный (удвоенный) набор хромосом, а половые клетки имеют гаплоидный (одинар- ный) набор. Сливаясь, две половые клетки образуют новый - опять диплоидный - набор, но уже из хромосом обоих родите- лей. Он и дает начало новому организму. Но после слияния половых клеток в формировании хро- мосом нового организма иногда случаются сбои. Это и являет- ся причиной различных патологических состояний, которые получили название хромосомных болезней человека. Таким образом, хромосомные болезни - это болезни, вызываемые чис- ловыми или структурными изменениями хромосом либо их со- четанием. Обнаружить такие нарушения можно лишь при спе- циальном анализе ядер клеток - кариологическом исследовании. Совокупность количественных и качественных признаков хро- мосом, определяемая при микроскопировании в одиночной клетке, называется кариотипом. Цитогенетические исследова- ния впервые были описаны более 30 лет назад. Они позволяют диагностировать хромосомные болезни человека, а также оп- ределять значение различных вредных факторов в формирова- нии хромосомных нарушений. Ген является более мелким генетическим материалом и представляет собой сложную молекулярно-генетическую систе- му, прерывисто кодирующую наследственную информацию, а также регулирующую ее реализацию. Совокупность всех генов организма составляет его генотип. Геном человека содержит примерно 70 тысяч генов. Изменчивость генов и контролируемых PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9 2 ими признаков является материалом для эволюционных изменений, приспособления организмов к среде их обитания. Если признак имеет одно качественное состояние, его называют мономорфным, если несколько качественно различных состояний - полиморфным. На- следственный полиморфизм характерен для многих признаков че- ловека и других живых организмов. Такие признаки, как цвет глаз, форма губ, ушных раковин, подбородка, группа крови, способны принимать разное качественное состояние. Гены, полученные от отца и матери, у потомков не сливают- ся, а сохраняют свою индивидуальность. Если ребенок получил от каждого родителя по одинаковому гену, обусловливающему, к примеру, карий цвет глаз, такое состояние называют гомозигот- ным. Если от одного родителя получен ген карих глаз, а от друго- го голубых, то такое состояние называют гетерозиготным. Ген, эффект которого проявляется, получил название доминантного (А), а подавляемый ген называют рецессивным (а). Гомозиготный орга- низм по доминантному признаку обозначают формулой АА, по рецессивному признаку - аа, а гетерозиготный - Аа. В каждой по- ловой клетке оказывается только один из двух генов, обусловли- вающий определенный признак организма. Эффект рецессивного гена может проявиться только в том случае, когда у индивида он содержится в двойном наборе (гомозиготном состоянии), то есть, когда один рецессивный ген получен от отца, другой - от матери. Доминантный же ген проявляется как в гомозиготном, так и в ге- терозиготном состоянии. Например, если один родитель имеет карий цвет глаз (с генетической формулой АА), а второй - голубой (аа), то потомство этих родителей будет кареглазое в соответ- ствии с законом доминирования (генетическая формула Аа). В свою очередь супруги-гетерозиготы Аа с карими глазами могут иметь в потомстве и кареглазых и голубоглазых детей, поскольку наряду с гетерозиготами Аа вновь образуются исходные зиготы АА и аа. В том случае, если признак контролируется не одним, а несколькими генами, между ними могут возникать разные типы взаимодействий. Непрерывно варьирующие количественные при- знаки, такие, как рост, масса тела, размеры органов, физиологи- PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9 3 ческие особенности, контролируются большим числом генов со слабым индивидуальным действием (полигены). Например, раз- нообразие оттенков окраски кожи человека зависит от различного количества генов (считают, что не менее 20), ответственных за этот признак у разных людей. Изучение наследования генов и характера их действия у человека проводится с помощью генеалогического и близнецо- вого методов генетического анализа. Генеалогический анализ болезни можно провести при условии родственных связей меж- ду семьями, в которых есть больные. По другому раньше и нельзя было решить вопрос: о каком же заболевании идет речь в конкретной семье. Единственной предпосылкой идентифика- ции наследственных болезней был в те времена талант врача, который один мог тонко подметить клинические особенности на первый взгляд сходных форм недуга в разных семьях. Это действительно на первых этапах поставляло медицинской гене- тике новую информацию о симптомах наследственных заболе- ваний. В конце 20-х годов широкое применение в медицинской генетике приобрел близнецовый метод. Смысл его заключается в следующем. Близнецовая пара обследуется на наличие забо- левания у обоих близнецов. Если они оба страдают заболева- нием, то такая пара называется конкордантной (от английско- го “concordant” - согласный, согласующийся), если только один - то дискордантной. Если причина заболевания строго генети- ческая (наследственные болезни), то пары монозиготных близ- нецов будут почти всегда конкордатные, а пары дизиготных близнецов - и конкордантные, и дискордантные (как в семье из двух детей). Возьмем другую группу причин заболевания - су- губо внешних (ожоги, травмы). В этом случае конкордантность (совпадение диагнозов) будет одинаковой среди моно- и дизи- готных близнецов. Если в происхождении болезней играет роль и внешняя среда, и наследственность, то конкордантные пары сре- ди монозиготных близнецов будут встречаться чаще, чем среди дизиготных. И чем выше роль наследственности, тем чаще. Таким образом, если сравнить частоту конкордантных пар среди монози- PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9 4 готных близнецов (у них ведь одинаковая наследственность) и ди- зиготных (у них только 50 процентов общих генов), то вполне мож- но составить представление о вкладе наследственности в развитие заболевания. При этом получают суммарную оценку (конечно, ори- ентировочную) доли влияния как факторов генетической природы, так и внешней среды на возникновение болезней. Замечено, что во всех случаях конкордантность монозиготных близнецов превыша- ет таковую близнецов дизиготных. Однако, для разных заболеваний эта разница сильно колеблется. Если для одних болезней (напри- мер, злокачественные опухоли в целом) она небольшая, то для дру- гих (сахарный диабет, псориаз) - значительная. Причина наследственной болезни – дефекты в гене- тическом аппарате (мутации). Любые мутации, вызывающие из- менения функций отдельных генов, группы генов или всего генети- ческого аппарата, приводят к болезням. Генными называют те болезни, в основе которых лежат изменения гена на молекуляр- ном уровне (генная мутация) и нарушения его функции. Именно эта группа болезней и была в первую очередь эмпирически под- мечена врачами в родословных; именно ее изучение заложило основы медицинской генетики и подтвердило правильность за- конов Менделя применительно к человеку. Повреждение лю- бого из генов может сопровождаться структурными изменени- ями, например, в виде врожденных пороков у детей (на феноти- пическом, внешнем телесном уровне) или в виде недостаточно- сти различных ферментов (на биохимическом уровне). |