Роль наследственности в патологии, методы ее изучения. Сходство и различия приобретенных, врожденных, наследственных и семейных форм патологии. Их этиология.

По мере того как улучшаются методы лечения и профилактики инфекционных болезней, структура заболеваемости населения меняется, и на первый план выступают болезни, в которых генетические факторы играют ведущую роль. Причинами наследственных болезней являются мутации. Стойкое скачкообразное изменение в наследственном аппарате клетки, не связанное с обычной рекомбинацией генетического материала, называется мутацией. В зависимости от размеров повреждения генетического аппарата различают генную и хромосомную мутацию. Генная мутация обусловлена изменением химического строения гена, а именно специфической последовательности пуриновых и пиримидиновых оснований участка ДНК. Структурные изменения ДНК заключаются в разрыве одной или нескольких целей, образовании димеров, появлении поперечных сшивок. Мутация может касаться как структурных, так и регуляторных генов. Хромосомная мутация – это изменение общего числа хромосом или их структуры. Хромосомная нить может разрываться в одном или нескольких местах, а сегменты ее могут утрачиваться или воссоединяться в неправильном порядке. Выпадение участка хромосомы называют делецией, поворот на 180° – инверсией, обмен сегментами между хромосомами – транслокацией, удвоение – дупликацией. Чаще наблюдается изменение числа хромосом. Это результат неправильного распределения их в процессе деления клетки – нерасхождения гомологических хромосом в мейозе или сестринских хроматид в митозе.

Методы изучения наследственных болезней:

1. Генеалогический - изучение родословных семей в ряде поколений.

2. Близнецовый. Близнецы бывают похожие, монозиготные, идентичные, одинаковые - конкордантные, даже линии на коже ладони расположены однотипно, а есть и непохожие, неодинаковые, дискордантные - дизиготные. Установлено, что у истинных конкордантных близнецов чаще бывает одна и та же патология, поскольку они развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки путем ее расщепления. Иногда это расщепление бывает неполным и, хотя развиваются два самостоятельных организма (2 человека), но они могут быть соединены между собой.

3. Географический и популяционно-статистический.

4. Кариологические исследования половой принадлежности клеток организма - эпителия, лейкоцитов.

5. Исследование генетики соматических клеток при их скрещивании при культивировании в питательной среде in vitro - получение гибридом опухолевых и плазматических клеток -наработка антител.

6. Иммунологические исследования - патология генов, ответственных за выработку определенных факторов - предсказание риска отторжения пересаженных тканей.

7. Иммуногематологические исследования - определение групп крови.

8. Биохимические исследования - определение ферментов или их продуктов.

Врожденные заболевания, т. е. имеющиеся при рождении, могут быть генетической природы, но могут зависеть от факторов внешней среды либо возникать при их взаимодействии. В ряде случаев они вызываются вредным влиянием факторов внешней среды через организм матери на развивающийся эмбрион или плод.
Термин «наследственный» означает связь с наследственными структурами организма. Наследственным заболеванием называется такое патологическое состояние, которое вызывается мутацией, - стойкое изменение наследственной структуры, передающееся потомкам. Наследственное заболевание может быть и семейным и врожденным, т.е. проявиться у нескольких членов семьи и быть выраженным уже при рождении. Многие наследственные заболевания могут проявиться только в процессе развития организма, а иногда и в пожилом возрасте.
При семейных заболеваниях повторяемость той или иной патологии у членов семьи обычно является результатом влиянием внешней среды. Семейные случаи, так же как и врожденные, могут быть обусловлены наследственными и ненаследственными факторами. Термином «семейный» пользуются также в тех случаях, когда неизвестно, является ли заболевание генетически детерминированным или оно обусловлено другими причинами.

Общие закономерности патогенеза генных болезней. Примеры генных наследственных болезней с нарушением синтеза транспортных, структурных и ферментных белков. Типы передачи наследственных болезней (аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, ко-доминантный, промежуточный и смешанный).

Генные болезни – это разнородная по клиническим проявлениям группа заболеваний, которые вызываются генными мутациями. По фенотипическому проявлению: • связанные с нарушением обменов: аминокислотного, углеводного, липидного, минерального, нуклеиновых кислот;•нарушения свертывания крови; •гемоглобинопатии

аутосомно-доминантный тип наследования. примеры заболеваний:синдром марфана, гемоглобинопатия м, хорея хан­тингтона, полипоз толстой кишки, семейная гиперхолестеринемия, нейрофиб-роматоз, полидактилия.

признаки заболевания. одинаковая частота патологии у лиц мужского и женского пола. наличие больных в каждом поколении родословной, т.е. регулярная переда­ча болезни из поколения в поколение (так называемый вертикальный ха­рактер распределения болезни). вероятность рождения больного ребёнка равна 50% (независимо от пола ребёнка и количества родов).

непоражённые члены семьи, как правило, имеют здоровых потомков (по­скольку не имеют мутантного гена).

перечисленные признаки реализуются при условии полного доминирования (наличие одного доминантного гена достаточно для развития специфической клинической картины заболевания).

аутосомно-рецессивный тип наследования. примеры заболеваний:фенилкетонурия, адреногенитальный синдром, кожно-глазной альбинизм, галактоземия, гликогенозы, гиперлипопротеинемии, му-ковисцидоз.

признаки заболевания. равная частота патологии у лиц мужского и женского пола. проявление патологии в родословной «по горизонтали», часто у сибсов. отсутствие заболевания у единокровных (дети одного отца от разных мате­рей) и единоутробных (дети одной матери от разных отцов) братьев и сестёр. родители больного, как правило, здоровы. это же заболевание может обна­руживаться у других родственников, например у двоюродных или трою­родных братьев (сестёр) больного.

появление аутосомно-рецессивной патологии более вероятно при кровнород­ственных браках за счёт большей вероятности встречи двух супругов, гетерози­готных по одному и тому же патологическому аллелю, полученному от их об­щего предка. чем больше степень родства супругов, тем эта вероятность выше.

сцепленное с хромосомой х-доминантное наследование. примеры заболеваний:одна из форм гипофосфатемии — витамин d-рези­стентный рахит, болезнь шарко—мари-тута х-сцепленная доминантная, ро-то-лице-пальцевой синдром типа i.

признаки заболевания. поражены лица мужского и женского пола, но женщины в 2 раза чаще. передача больным мужчиной патологического аллеля всем дочерям и только дочерям, но не сыновьям. сыновья получают от отца хромосому y. передача больной женщиной заболевания и сыновьям, и дочерям с равной вероятностью. более тяжёлое течение заболевания у мужчин, чем у женщин.

сцепленное с хромосомой х-рецессивное наследование. примеры заболеваний:гемофилия а, гемофилия в, х-сцепленная рецессивная болезнь шарко—мари—тута, дальтонизм, мышечная дистрофия дюшенна—бек-кера, синдром калльмана, болезнь хантера (мукополисахаридоз типа ii), гипо-гаммаглобулинемия брутоновского типа.

признаки заболеваниябольные рождаются в браке фенотипически здоровых родителей. заболевание наблюдается почти исключительно у лиц мужского пола. мате­ри больных — облигатные носительницы патологического гена. сын никогда не наследует заболевание от отца. у носительницы мутантного гена вероятность рождения больного ребёнка равна 25% (независимо от пола новорождённого), вероятность рождения больного мальчика равна 50%.

голандрический, или сцепленный с хромосомой y, тип наследования.гены, ответственные за развитие патологического признака, локализованы в хромосоме y.. примеры признаков:гипертрихоз ушных раковин, избыточный рост волос на средних фалангах пальцев кистей, азооспермия.

признаки. передача признака от отца всем сыновьям и только сыновьям. дочери ни­когда не наследуют признак от отца. «вертикальный» характер наследования признака. вероятность наследования для лиц мужского пола равна 100%.

митохондриальное наследование. примеры заболеваний(митохондриальные болезни): атрофия зрительного не­рва лебера, синдромы лея (митохондриальная миоэнцефалопатия), merrf (миоклоническая эпилепсия), кардиомиопатия дилатационная семейная.

признаки заболевания. наличие патологии у всех детей больной матери. рождение здоровых детей у больного отца и здоровой матери.

указанные особенности объясняются тем, что митохондрии наследуются от матери.

Основные механизмы развития наследственной патологии связаны с:

1) мутациями(инициальное звено), в результате кот возникает

а) выпадение нормальной наследственной информации,

б) увеличение объема нормальной наследственной информации,

в) замена нормальной наследственной информации на патологическую;

2) нарушением репарации поврежденной ДНК;

3) стойкими изменениями регуляции генной активности.

Заключительное звено-реализация действия аномального гена (генов).

Основные ее варианты:

1. Если аномальный ген утратил код программы синтеза структурного или функционально важного белка нарушается синтез соответствующих и-РНК и белка.(гемофилия)

2. Утрата мутантным геном кода программы синтеза того или иного фермента завершается уменьшением или прекращением его синтеза, дефицитом его в крови и тк и нарушением катализируемых им процессов(ряд болезней аминокислотного, углеводного обмена и др.)

3. Формирование гена с патологическим кодом,вследствие синтезируется аномальная РНК и аномальный белок с измененными свойствами(серповидно-клеточная анемия)

· Фенилкетонурия-дефект ферментов фенилаланингидроксилазы (фенилаланин→тирозин)и тирозиназы(тирозин→меланин). «Мышиный запах» от больных.Повышенная возбудимость и тонус мышц,тремор,эпилептиформные припадки.Позже-нарушения ВНД,умственная отсталость,микроцефалия.Нарушение синтеза меланина.

· Алкаптонурия-генетический дефект оксидазы,катализирующей превращение гомогентизиновой к-ты в малеилацетоуксусную.Первая откладывается в соединительной тк.→пигментация цвета охры.Потемнение мочи при стоянии на воздухе.Поражение суставов конечностей и позвоночника.

· Галактоземия-недостаточность фермента галактозо-1-фосфата,переводящей галактозо-1-фосфат в уридиндифосфогалактозу.Происходит накопление галактозы и галактоза-1-фосфата в крови и др.тк.Желтуха новорожденных,рвота и понос,приводящие к обезвоживанию организма,умственная отсталость,увеличение печени и селезенки,общая дистрофия,катаракта.

Хромосомные болезни – полиплоидии, анеуплоидии, их проявления и патогенетические особенности. Возможные пути профилактики и методы лечения наследственных заболеваний. Значение охраны окружающей среды.

Хромосомные болезни - наследственные заболевания, обусловленные изменениями числа или конфигурации хромосом, чаще отсутствием в кариотипе одной хромосомы из какой-либо пары гомологов (моносомия) или наличием добавочной 3-й хромосомы к паре гомологов.

Полиплоидия — это кратное увеличение гаплоидного набора хромосом. Клетки с разным числом гаплоидных наборов хромосом называют триплоидными (Зn), тетраплоидными (4n), гексаплоидными (6n), октаплоидными (8n) и т д.

Анеуплоидия или гетероплоидия. У анеуплоидов нормальное число хромосом увеличивается или уменьшается менее чем на целый набор. Анеуплоиды возникают тогда, когда не расходятся хроматиды отдельных хромосом в митозе или отдельные гомологичные хромосомы в мейозе. В результате нерасхождения хромосом при гаметогенезе могут возникать половые клетки с лишними хромосомами, и тогда при последующем слиянии с нормальными гаплоидными гаметами они образуют зиготу 2n + 1 (трисомик) по определенной хромосоме. Если в гамете оказалось меньше на одну хромосому, то последующее оплодотворение приводит к образованию зиготы 2n — 1 (моносомик) по какой-либо из хромосом. Кроме того, встречаются формы 2n — 2 или нуллисомики, так как отсутствует пара гомологичных хромосом, и 2n + n или полисомики.

Моносомия Х (синдром Шерешевского-Тернера). Кариотип состоит из 45 хромосом, половой хроматин отсутствует. Больные (женщины) отличаются низким ростом, короткой шеей, шейными боковыми кожными складками. Характерны лимфатический отек стоп, слабое развитие половых признаков, отсутствие гонад, гипоплазия матки и фолопиевых труб, первичная аменорея. Такие женщины бесплодны. Умственная способность, как правило, не страдает.

Трисомии -Болезнь Дауна. Кариотип больных в 94% состоит из 47 хромосом за счет трисомии по 21 хромосоме.Резкая задержка и нарушение физического и психического развития. Такие дети низкорослы, поздно начинают ходить, говорить. Голова со скошенным затылком,широкая,глубоко запавшая переносица,монголоидный разрез глаз,открытый рот,неправильный рост зубов,макроглоссия,гипотония с разболтанностью суставов,брахидактилия и др. Выраженная умственная отсталость.Нарушения во всех системах и органах.В большинстве случаев бесплодны.

-Синдром Патау (трисомия 13).Тяжелые пороки головного мозга и лица (дефекты строения костей мозгового и лицевого черепа, головного мозга, глаз; микроцефалия, расщелина верхней губы и неба), полидактилией (чаще – гексодактилия), дефекты перегородок сердца, незавершенный поворот кишечника, поликистоз почек, пороки развития других органов. 90% детей погибают в течение 1-го года жизни.

-Синдром Эдвардса (трисомия 18). Клинические проявления: многочисленные пороки костной системы (патология строения лицевой части черепа: микрогнатия, эпикант, птоз, гипертелоризм) сердечно-сосудистой (дефекты межжелудочковой перегородки, пороки клапанов легочной артерии, аорты), гипоплазия ногтей, подковообразная почка, крипторхизм у мальчиков. 90% больных погибает на первом году жизни.

-Трисомия по Х-хр(«сверхженщина») Женский организм с мужеподобным телосложением.Диагносцируется по обнаружению вместо одного двух телец Барра и по кариотипу 47,XXX.Отмечается гипоплазия яичников, матки, бесплодие, различные степени умственной неполноценности(шизофрения).

-С-м Клайнфельтера Встр у мужчин(1:1000).Общее количество хромосом47(кариотип XXY,но встр 48XXXY,49 XXXXXY).Наружные половые органы сформированы по мужскому типу.Характерны высокий рост,астеническое телосложение,длинные ноги,снижение сперматогенеза,умственная отсталость.

-«Супер мужчина» Кариотип 47, ХУУ.Импульсивное поведение с выраженными элементами агрессивности. Большое число таких индивидов выявляется среди заключенных.