Занятие № 16 Наследственные и врожденные болезни. Роль конституции в патологии
1. Понятие об основах наследственности. Генотип, фенотип, кариотип. Мутации и их виды. Понятие о наследственных болезнях.
Конституция, как известно, формируется на основе генотипа под влиянием факторов внешней среды. Совокупность всех генов в организме составляет его генотип. Фенотип - это совокупность всех признаков организма как внешних, так и внутренних.
Набор хромосом (количество и их структура) составляет кариотип организма. В соматических клетках человека 23 пары хромосом: 22 пары соматические и 1 пара половых. В половых клетках гаплоидный (одинарный) набор хромосом.
Генотип обладает двумя качествами: стабильностью и изменчивостью. Стабильность генотипа делает его достаточно надежным, обеспечивающим устойчивость структур и функций организма. Благодаря изменчивости обеспечиваются процессы эволюции животных, процессы адаптации организма в окружающей среде. Но в то же время изменчивость является предпосылкой возникновения наследственных болезней.
Все заболевания принято разделять на приобретенные и врожденные. Врожденное заболевание - это любое заболевание, с которым ребенок появляется на свет. Однако врожденные заболевания могут быть наследственными и ненаследственными. Наследственным называется такое заболевание, которое обусловлено изменениями генотипа и в большинстве случаев передается по наследству (например, гемофилия, ахондроплазия, фенилкетонурия, альбинизм, серповидно-клеточная анемия и многие другие). Различают генные, хромосомные и геномные наследственные болезни. Хромосомные (за редким исключением) по наследству не передаются.
Ненаследственные врожденные заболевания связаны не с изменениями генотипа, а с развитием патологии в период внутриутробного развития (врожденный сифилис, токсоплазмоз, СПИД, гемолитическая болезнь новорожденных и др.)
Классификация врожденных пороков развития
1) Гаметопатии (на стадии зиготы) - гибель
2) Бластопатии (на стадии бластулы) - гибель
3) Эмбриопатии (8 сут. - 8 нед.) - основа врохщенных пороков
4) Фетопатии (после 10 недель в/у развития) - снижение массы тела, задержка физического развития, интеллектуальные нарушения)
Заболевания, фенотически похожие на наследственные, но не связанные с изменением генотипа, называются фенокопиями. Например, такие аномалии, как "волчья пасть", "заячья губа" и др. пороки развития, могут быть как наследственными, так и ненаследственными, обусловленными нарушениями эмбрионального развития (эмбриопатии, фетопатии).
Изменяя условия внешней среды, можно в значительной степени влиять на проявления таких болезней как гипертоническая болезнь, язвенная болезнь желудка, ИБС, шизофрения, сахарный диабет.
2. Этиология и патогенез наследственных болезней. Виды мутаций. Влияние алкоголя, никотина, радиации и др. Факторов. Болезни с наследственным предрасположением.
Наследственные болезни - это болезни, этиологическим фактором которых являются мутации (генные, хромосомные или геномные). Более 2000 и 40% детской смертности
Наследственная изменчивость подразделяется на комбинативную и мутационную.
Комбинативная изменчивость является следствием возникновения новых сочетаний генов за счет их перегруппировки в мейозе и случайности встречи гамет при оплодотворении. Такая изменчивость играет важную роль в развитии заболеваний, передающихся по рецессивному типу. Например, при встрече двух гетерозиготных особей может появиться гомозиготный организм; а'а + а'а = а'а + аа +а+а
Мутационная изменчивость связана с возникновением мутаций, т.е. количественных или качественных изменений генотипа, передающихся в процессе репликации генома от клетки к клетке, от поколения к поколению. Мутация- это главная причина возникновения наследственного заболевания.
На молекулярном уровне механизмы генных мутаций могут быть обусловлены выпадением, заменой или вставкой новых нуклеотидов в цепи ДНК.
Патогенные мутации приводят к гибели эмбриона (или плода) и к развитию наследственных и врождённых заболеваний.
Нейтральные мутации обычно не влияют на жизнедеятельность организма (например, мутации, вызывающие веснушки, изменение цвета волос, радужной оболочки глаза).
Благоприятные мутации повышают жизнеспособность организма или вида (например, тёмная окраска кожных покровов у жителей африканского континента).
По своему фенотипическому проявлению и значению генные мутации могут сильно различаться. Если мутация затрагивает отрезки ДНК, кодирующие второстепенные участки полипептида, то мутантный продукт не будет серьезно влиять на соответствующую функцию; наоборот, мутации, искажающие важные участки полипептида, могут вызвать нарушение развития и даже гибель организма.
Хромосомные мутации - это структурные перестройки хромосом: делеции, дупликации, транслокации, инверсии. Геномные мутации характеризуются изменением числа хромосом (диплоидии, триплоидии, тетраплоидии), которые являются причинами спонтанных абортов и мертворождений, и анеуплоидии - уменьшение числа хромосом в одной или нескольких парах. Мутации в соматических клетках по наследству не передаются.
Мутагены делятся на физические, химические и биологические. Среди физических на первом месте стоят ионизирующее и ультрафиолетовое облучение. Ионизирующее излучение даже в очень малых дозах способно вызвать мутации. К химическим мутагенам относят цитостатические препараты, особенно ингибиторы синтеза ДНК (меркаптопурин, теобромин, теофиллин), алкилирующие соединения (азотистый иприт, фенол, формальдегид), аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований, некоторые антибиотики, свободные радикалы, антиметаболиты, антибиотики. К биологическим относят вирусы. Они могут поражать как соматические, так и половые клетки. Например, у беременных женщин, перенесших краснуху или вирусный гепатит, бывают спонтанные аборты. У потомства этих женщин чаще бывают хромосомные болезни.
Мутация не всегда ведет к изменениям в организме. Во-первых, на уровне клетки существует особая система репарации поврежденной ДНК. Во-вторых, не всякое аминокислотное замещение в молекуле белков ведет к нарушению ее структуры. В- третьих, только 5% генов функционирует. Остальные же находятся в репрессированном состоянии.