генетика. Наследственные болезни
 Скачать 28.41 Kb.
|
|
Московский городской психолого-педагогический университет Реферат по генетике на тему: «Наследственные болезни» Преподаватель: Рашкован Е. А Студентка: Гуппы ПоВ 2.1 Рудакова А. С. 2004 Содержание: Введение 3 Глава 1. История, возникновение, методы изучения. 4 Глава 2. Классификация. 6 Глава 3. Генетический груз. 11 5. Заключение. 14 Введение. Интерес, проявляемый учеными всего мира к наследственности человека, не случаен. В настоящее время известно около 2000 наследственных болезней и генетически детерминированных синдромов. Число их постоянно растет, ежегодно описываются десятки новых форм наследственной патологии. На современном этапе развития медицины исключительное значение имеет распознавание многообразных наследственных заболеваний и генетически детерминированных синдромов. Отсутствие общепринятой классификации наследственных болезней, их большой полиморфизм и многочисленность фенокопий создают трудности в диагностике и дифференциальной диагностике гередиальных форм патологии. Глава 1 Особенности возникновения и течения наследственных болезней стали активно изучать лишь в 20-м веке в связи с успехами в области генетики- науки о наследственности и ее изменчивости. Еще в 19- начале 20-ого века стало известно, что передача наследственных свойств связана со специальными нитевидными структурами клетки хромосомами- носителями генетической информации. Основным химическим компонентом хромосомы является ДНК-дезоксирибонуклеиновая кислота. Изучение ее строения и свойств позволило понять механизмы и закономерности записи и воспроизведения генетической информации, поэтому ДНК принято рассматривать как материальную основу наследственности в клетке. Изучение показало, что они оказывают специфическое влияние на развитие и свойства клеток. Возникновение наследственных заболеваний обусловлено, как правило, наследственно закрепленными изменениями генетического кода, называемыми мутациями. Мутации могут вызываться как факторами окружающей среды, так и возникать естественно под влиянием внутренних условий в клетке и в организме в целом. Исследования в области молекулярной генетики и биохимии показывают, что процессы обмена веществ в клетке находятся под двойным контролем. С одной стороны, это нервная и эндокринная регуляция, обеспечивающая согласование обменных процессов с условиями среды, окружающей клетку, с другой - сложная система генетического контроля за синтезом ферментных белков. С точки зрения медицинской генетики и наследственной патологии можно допустить, что мутация гена сопровождается нарушением синтеза фермента независимо от того, на каком участке белковой молекулы возникает дефект. Выявлены следующие варианты нарушений синтеза ферментов: Полная блокада (выключение) синтеза фермента; Снижение активности фермента; Нарушение других систем или биохимических реакций, от которых зависит активность фермента. Отсутствие или низкая активность ферментов в большинстве случаев ведет к возникновению наследственных заболеваниям обмена веществ - так называемой энзимопатией. Многие наследственные дефекты обмена веществ сопровождаются развитием болезненных состояний, широко варьирующих по тяжести лечения, - от легкого до чрезвычайно тяжелого. Причем некоторые из них могут протекать даже бессимптомно. Чаще всего первые клинические проявления наследственной болезни обмена веществ в большинстве случаев обнаруживается в раннем детском возрасте. Однако нередки случаи, когда наследственная патология впервые проявляется у детей старшего возраста и даже у взрослых. Одним из наиболее важных методов изучения наследственных заболеваний является клинико-генеалогический, основанный на составлении родословных больных. Большое значение для изучения закономерностей наследования различных признаков имеет также близнецовый метод. Как известно, близнецы могут развиваться из одного оплодотворенного яйца (однояйцовые близнецы) или из двух оплодотворенных одновременно различных яйцеклеток (двуяйцовые близнецы). Однояйцовые близнецы характеризуются идентичностью генотипа и сходством внешних признаков (фенотипа): они одного пола, имеют одинаковые группы крови и внешне очень похожи друг на друга. Двуяйцовые близнецы могут отличаться друг от друга по полу и внешним признакам. Близнецовый метод получает дальнейшее развитие не только при изучении закономерностей наследования многих заболеваний, но и при выяснении роли наследственной предрасположенности к приобретенным формам патологии. Среди наследственных заболеваний различают хромосомные болезни, наследственные заболевания обмена веществ, наследственные нарушения иммунитета, наследственные болезни с преимущественным поражениям эндокринной системы и др. Глава 2 Хромосомные болезни. Они характеризуются изменением структуры и числа хромосом. Частота их среди новорожденных составляют около 1 процента. Грубые аномалии хромосом несовместимы с жизнью и являются частой причиной самопроизвольных абортов, выкидышей и мертворождений. Различают группы хромосомных болезней, обусловленных аномалиями половых хромосом и неполовых хромосом (аутосом). К аномалиям половых клеток относят, например, синдром Шерешевского-Тернера, который характеризуется в периоде новорожденности выраженными отеками задней поверхности рук и ног, исчезающим через несколько месяцев. На шее и на локтевых сгибах отмечается избыток кожи, которая собирается в выраженные складки – так называемые крыловидные складки. С возрастом выявляются отставания в росте. К периоду полового созревания проявляются признаки полового инфантилизма с задержкой развития вторичных половых признаков и явлениями первичной аменорей. К аномалиям неполовых хромосом относят болезнь Дауна. Характеризуется типичным лицом (близко расположенные глаза с монголоидным разрезом и эпикантом; большой не помещающийся во рту язык; характерная форма носа), глубокой умственной отсталостью в сочетании с добродушием, эмоциональностью, любвеобильностью; задержкой моторного развития, мышечной гипотенией вследствие нарушения обмена триптофана, низким ростом, умеренной тучностью, короткими конечностями с короткими широкими ладонями, стопами, пальцами. Пятый палец руки не достигает основания ногтевой фаланги четвертого; выражены сандалевидная щель, брахицефалия; шея короткая, толстая уши низко расположены, в раннем возрасте очень маленькие, почти круглые или квадратные, у 50-и процентов больных обнаруживают врожденные пороки сердца; часто встречаются аномалии развития желудочно-кишечного тракта. У мальчиков обычно недоразвиты гениталии, задержка полового созревания, дегенерация тестикул. Женщины часто бывают фертильны, хотя и у них встречаются аномалии гениталий, задержка полового развития, нерегулярность менструации и ранняя менопауза. Больные с синдромом Дауна по крайней мере в 3 раза чаще болеют острой лейкемией и даже были случаи заболевания у новорожденных. Часто встречаются аномалии глаз. Синдром Дауна является проявлением трисомии 21-й хромосомы. Третий гомолог чаще обнаруживается в виде обычной добавочной хромосомы – регулярная трисомия. Наследственные болезни обмена веществ. К наследственным заболеваниям обмена веществ можно отнести обширную группу заболеваний. В эту группу входят заболевания, связанные с нарушеним обмена аминокислот. Известно около 30 наследственных болезней аминокислот. К наследственным болезням связанных с нарушением обмена, относят также наследственные нарушения жирового обмена. Жиры являются важнейшей составной частью всех клеток организма. Значительное их количество содержится в головном мозге, поэтому наследственные нарушения жирового обмена часто сопровождаются поражением центральной нервной системы. Одним из тяжелых заболеваний, связанных с наследственным нарушением жирового обмена, является амавротическая идеотия Тея-Сакса, характеризующаяся прогрессирующим снижением зрения и слабоумием в сочетании с другими неврологическими симптомами. Семейный характер болезни проявляется возникновением амавротической идеотии у братьев и сестер, в то время как родители здоровы. К наследственным заболеваниям, связанным с нарушением обмена углеводов, относят например, галактоземию, при которой нарушен процесс ферментативного превращения галактозы (молочного сахара) в глюкозу, в результате чего галактоза и продукты ее обмена накапливаются в клетках и оказывают повреждающее действие на печень, центральную нервную систему и другие органы. Клиническая галактоземия проявляется в виде поноса, рвоты с первых дней жизни ребенка, стойкой желтухой в связи с поражением печени, помутнением хрусталика (катаракта), задержкой умственного и физического развития. К наследственным нарушениям синтеза углеводов относится сахарный диабет. Сахарный диабет – эндокринное заболевание, при котором вследствие недостатка в организме гормона поджелудочной железы инсулина развиваются нарушения всех видов обмена веществ. Недостаточность инсулина может быть абсолютной (при уменьшении выработки его специальными клетками так называемого островкового аппарта поджелудочной железы) и относительной (при снижении активности инсулина, усиленном его распаде повышенной потребности тканей в инсулине и т.д.). В происхождении диабета сахарного большую роль играет наследственность; другим важным фактором в развитии заболевания является систематическое переедание, избыточное употребление с пищей легкоусвояемых углеводов. Сахар в крови является основным раздражителем клеток, синтезирующих инсулин, и постоянный повышенный уровень сахара крови при переедании может вести к функциональному истощению этих клеток. В ряде случаев диабет сахарный обусловлен поражением поджелудочной железы воспалительного, сосудистого, травматического и другого характера. Нередко заболевание развивается после нервно-психических перегрузок и потрясений, инфекционных заболеваний. Имеется ряд наследственных заболеваний, при которых происходит нарушение обмена желудочного пигмента – билирубина отмечается при гемолитической болезни новорожденных, характеризующейся усиленным арзрушением эритроциов и выходом в кровь большого количества билирубина, который в концентрации, превышающей физиологическую, становится токсичным для клеток центральной нервной системы и вызывает их повреждение, что проявляется в последующим отставании ребенка в физическом и умственном развитии. Ранняя диагностика этого заболевания, широкие профилактические мероприятия, проводимые в нашей стране, а также ранее применение заменных переливаний крови в роддоме, направленных на вывеление из организма токсического билирибулина, способствуют снижению летальности и предупреждению поражений мозга. Имеются также нарушения обмена билирубина всвязи с поражением печени. Наследственные нарушения имуннитета. В связи с успехами иммунологии и медицинской генетики получило бурное развитие новое направление – иммуногенетика. Изучение генетики иммунологических реакций привело к пересмотру причины возникновения ряда заболеваний, а также способствовало выявлению причин, обусловливающих затяжное и хроническое течение многих болезней. Например, наследственно обусловленные дефекты синтеза специфических белков, определяющих иммунную защиту организма, - так называемых иммуноглобулинов – проявляются снижением сопротивляемости организма микробным инфекциям, развитием септических состояний, хронических заболеваний различных органов и систем. Наиболее выражено это при так называемой болезни Брутона, которая характеризуется нарушением продукций всех фракций иммуноглубулинов; наблюдается исключительно у мальчиков. Дети рождаются здоровыми. Повышенная чувствительность к инфекции обнаруживается на 3 – 4-м месяце жизни. Особенно часто поражаются легкие, среднее ухо (хронический гнойный отит), желудочно-кишечный тракт. У детей старшего возраста отмечается хроническое воспаление легких. Наследственные болезни с преимущественным поражением эндокринной системы. Образование гормонов эндокринным железами осуществляется с помощью ферментов, и наследственный дефицит того или иного фермента может явиться причиной нарушения продукции гормонов, необходимых для нормальной деятельности организма. Так, кора надпочечников выделяет такие важные для организма гормоны, как глюкокортикоиды (гидрокортизон и др.), регулирующие углеводный обмен, минералокортикоиды-альдостерон и др., регулирующие водно-солевой обмен, андрогенные гормоны, влияющие на формирование вторичных половых признаков. При наследственных болезнях надпочечников может наблюдаться так называемый адреногенитальный синдром. Наиболее тяжело протекает адреногенитальный синдром, сопровождающийся выраженными нарушениями водно-солевого обмена. Ребенок отказывается от груди, у него появляется упорная рвота, он теряет в весе. Хорошо изучены наследственные дефекты биосинтеза и обмена гормонов щитовидной железы, сопровождающиеся развитием гипотиреоза (кретинизма), нарушением жирового и углеводного обмена. Наследственные болезни крови. Открытие групп крови имело большое клиническое значение, так как явилось базой для обоснования и развития службы переливания крови. К наследственным болезням крови относится гемолитическая болезнь новорожденных, которая развивается при несовместимости крови матери и плода по резус-фактору и группе крови. Эритроцит человека содержит различные разновидности нормального гемоглобина. Однако наряду с нормальными формами гемоглобина, были открыты патологические гемоглобины, приводящие к развитию заболеваний – гемоглобинозов, которые передаются по наследству. Наследственные заболевания могут быть связаны и с патологией белых кровяных телец (лейкоцитов). Отмечено значение генных мутаций и при возникновении лейкозов (белокровии), что доказывается путем анализа анамнеза семей, в которых выявлены больные. Кроме того, доказательством роли наследственного фактора в возникновении лейкозов является частота заболевания у близнецов, а также большая частота врожденного лейкоза при хромосомных заболеваниях, в частности болезни Дауна. К наследственным заболеваниям системы крови относится также гемофилия, сопровождающаяся повышенной кровоточивостью, обусловленной наследственными дефектами в биосинтезе определенных белков крови, ответственных за ее свертывание. Наследственные болезни с преимущественным нарушением функций почек. Благодаря совершенствованию методов биохимического исследования и внедрению генетического анализа при патологии почек выделена группа заболеваний, в развитии которых ведущую роль играют наследственны факторы. Клинический диагноз этих заболеваний представляет значительные трудности, так как по течению они напоминают нефрит или пиелонефрит; их предложено называть нефритоподобными заболеваниями почек (нефропатиями). Большое значение среди клинических исследований занимает тщательное изучение смейного анамнеза, составление родословной и проведение генетического анализа. Лабораторные исследования характеризуются отсутствием характерным для нефрита признаков – нет отеков или повышения кровяного давления. Для наследственных нефпропатий характерно сочетание изменений почек с пороками развития других органов и систем ребенка (глухота, отставание в умственном развитии, изменения со стороны скелета и др.) К этой группе наследственных болезней относят также ряд рахитоподобных заболеваний (например фосфат-диабед), заболеваний, связанных с повышенным выведением с мочой аминокислот, фосфора и сахара, нарушением обмена цистина, глицина, а также с дефектами в почечных механизмах выведения ионов водорода, что приводит к нарушению кислотно-щелочного равновесия в организме. Наследственные болезни с преимущественным поражением нервной системы. Включают в себя болезни нервно-мышечной системы (прогрессирующая мышечная дистрофия, миотония и др.), а также поражение мозга. Наследственные болезни, протекающие с преимущественным поражением глаз. Характеризуются дегенеративными поражениями различных структур глаза и нередко сопровождаются глухотой. Глава 3 С середины XX века значительно уменьшилась частота ряда инфекционных заболеваний и полной ликвидацией некоторых из них, снижением младенческой смертности и увеличением средней продолжительности жизни. Во многих странах мира основной задачей медицины стала борьба с хроническими патологиями, болезнями сердечно-сосудистой системы, онкологическими заболеваниями. Прогресс в области медицинской науки и практики тесно связан с развитием общей и медицинской генетики, биотехнологии. Достижения генетики позволили выйти на молекулярный уровень познания генетических структур организма и наследования, вскрыть сущность многих серьезных болезней человека, вплотную подойти к генной терапии. Клиническая генетика - это одно из важнейших направлений современной медицинской науки. Множество хронических болезней человека есть проявление неблагоприятных аллелей в составе гетерозиготных генотипов, то есть генетического груза. Любое повышение частоты рецессивных аллелей в популяции в результате вредных мутаций увеличивает ее генетический груз. Риск развития хронических болезней может быть предсказан задолго до рождения человека, и уже появились практические возможности снизить давление этого груза. С одной стороны, генетический груз включает наследуемые патологические генные мутации, называемые серегационным грузом, если в виде болезни проявляются рецессивные или нелетальные доминантные мутации генов. С другой стороны, определенную часть этого груза составляют генные мутации, возникшие в результате мутагенных влияний внешней среды. Они не прослеживаются в восходящих поколениях и составляют так называемый мутационный генетический груз. В геноме человека имеется около 100000 генов. Расчеты показывают, что примерно у 10% людей возникают новые мутации, вызванные мутагенным воздействием факторов окружающей среды (радиационный фон Земли, действие продуктов сжигания топлива, влияния вирусов). Частота мутаций значительно выше в условиях антропогенного загрязнения внешней среды. Каждый человек наследует, как минимум, 10 скрытых мутаций, опасных для здоровья. По оценкам А. Кнудсона (1986), у 20% членов популяции существует вероятность развития моногенных, полигенных или связанных с мутациями генов соматических клеток наследственных болезней. Генетический груз проявляется, как бесплодие и спонтанные аборты, выкидыши и мертворождения, врожденные пороки и умственная отсталость. Он определяет риск гемолитической болезни новорожденных, проявления несовместимости матери и плода по ряду антигенов. Суммарная частота моногенных наследственных болезней пока не может быть точно оценена, колеблется в зависимости от уровня диагностических возможностей и различна в разных этнических группах. Отдельно взятые моногенные наследственные болезни редки, но по закону больших чисел наследственные болезни вносят существенный вклад в общую патологию человека. В целом суммарная частота моногенных наследственных болезней в европейских популяциях может достигать 10%, и не менее 10% приходится на болезни, наследуемые полигенно. Пока не существует общепринятой классификации наследственных болезней. В общем виде рабочая классификация наследственных и генетически детермированных болезней может быть представлена в следующем виде: 1.Моногенные наследственные болезни, обусловлены наследуемой мутацией единственного гена. 2.Болезни, связанные с аддитивными мутациями нескольких генов, из которых одна может быть доминирующей - полигенно наследуемые заболевания, решающую роль в развитии которых играют неблагоприятные факторы внешней среды. 3.Болезни, обусловленные хромосомными и генными мутациями соматических клеток; они не наследуются, но могут проявляться как хроническая нервно-психическая и соматическая патология. 4.Болезни, возникающие в результате сочетания мутаций генов половых и соматических клеток (мутации онкогенов, генов иммунопатологии). 5.Болезни, связанные с мутациями митохондриальных генов (внеядерное материнское наследование). 6.Болезни, характеризующиеся девиантным неменделевским наследованием (оба рецессивнх мутантных гена наследуются от одного родителя). Значительное число моногенных наследственных болезней создает серьезные трудности при их диагностике. Во многих случаях постановка точного диагноза требует использования сложнейших аналитических или молекулярно-генетических методов. Основные сложности состоят в связи с существованием так называемой генетической гетерогенности наследственных болезней. Генетическая гетерогенность заключается в сходстве клинических признаков и проявлений нескольких болезней, обусловленных различными генными мутациями. Например, по клиническим признакам не всегда возможно различить синдром Марфана и гомоцистинурию. Поликистоз почек может быть связан с мутацией аутосомно-доминантного или аутосомно-рецессивного гена. С другой стороны, дифференциальный диагноз осложняет клинический полиморфизм наследственных болезней, неполное проявление даже типичных признаков, стертые формы болезней, разная локализация патологических процессов. Например, муковисцидоз может проявиться как мекониальный илеус у новорожденных, хронический воспалительный процесс в легких, как синдром мальбсорбции или как хроническая печеночная недостаточность.Осложняют диагностику фенокопии наследственных болезней, т.е. приобретенные заболевания со сходной клинической картиной. В частности, тяжелые формы рахита представляют собой фенокопии наследственного фосфат-диабета. Признаки значительного числа наследственных болезней редко повторяются во врачебной практике. Кроме того, огромный перечень известных наследственных болезней не может храниться в памяти врача, в связи с этим необходимы справочно-диагностические системы, собирающие огромный объем сведений о признаках наследственных болезней. Заключение. Таким образом, даже сравнительно небольшой перечень наследственных болезней, из установленных на сегодняшний день, указывает на их многочисленность, разнообразие течения и различный прогноз. Для их выявления требуется кропотливая работа врача по тщательному изучению семейного анамнеза и целенаправленное углубленное клинико-лабораторное обследование. Важна ранняя диагностика этих заболеваний. Существует сеть учреждений в задачу которых входит выяснение частоты распространения тех или иных наследственных заболеваний, а также прогноз потомства, если в семье выявлен ребенок с тем или иным наследственным заболеванием. Наследственные заболевания не так редки, как принято считать, однако многие из них можно предупредить путем научно обоснованных мероприятий. |