
- •Основні етапи реплікації
- •Підтримування генетичної стабільності клітин: самокорекція і репарація днк
- •Будова гена прокаріотів та еукаріотів
- •Функціональні характеристики гена
- •Генетичний код, його властивості
- •Біосинтез білків
- •Екзонно-інтронна організація генома еукаріотів
- •Генна інженерія. Біотехнологія
- •Зчеплене успадковування. Механізм кросинговеру
- •Хромосомна теорія спадковості
- •Генетичні карти хромосом
- •Генетика статі
- •Успадковування захворювань людини, зчеплених зі статтю
- •Роль генотипу і навколишнього середовища в мінливості ознак
- •Комбінативна мінливість. Мутаційна мінливість
- •Мутагени: фізичні, хімічні, біологічні
- •Генетична небезпека забруднення середовища
- •Закон гомологічних рядів спадкової мінливості, його практичне значення
- •Генеалогічний метод. Правила побудови родоводів. Генетичний аналіз родоводів
- •Складання родоводу
- •Близнюковий метод
- •Визначення взаємодії генотипу та довкілля в прояві патологічних ознак людини
- •Цитогенетичний, біохімічний методи та днк-діагностика
- •Розділ 7 Спадкові хвороби людини Класифікація спадкових хвороб людини
- •Моногенні (молекулярні) спадкові захворювання
- •Запліднення
- •Онтогенез: типи, періоди, етапи
- •Етапи ембріонального розвитку людини
- •Диференціювання на молекулярно-генетичному, клітинному та тканинному рівнях
- •Природжені вади розвитку
- •Ембріональна індукція
- •Регуляція в процесі дроблення та її порушення (близнюки, вади розвитку, виродливість)
- •Періоди постембріонального розвитку людини
- •Особливості постнатального періоду індивідуального розвитку людини у зв'язку з її біосоціальною суттю
- •Біополе, біологічні ритми та їхнє медичне значення
- •Види та шляхи регенерації
- •Репаративна регенерація
- •Стимуляція регенераційних процесів
- •Види трансплантації тканин у людини
- •Старість як завершальний етап онтогенезу людини. Теорія старіння
- •Розділ 9 Медико-біологічні основи паразитизму. Медична протозоологія. Найпростіші
- •Вступ до медичної паразитології. Походження та еволюція паразитизму
- •Принципи класифікації паразитів
- •Принципи взаємодії паразита і хазяїна
- •Характерні риси і класифікація лідцарства Найпростіші (Ргоіогоа)
- •Тип Саркомастигофори (Sarcomastigophora). Клас Справжні амеби (Lobozea)
- •Дизентерійна амеба (Entamoeba histolytica)
- •Клас Тваринні джгутикові (Zoomastigophora). Медична географія, морфофуннціональні особливості, цикли розвитку, шляхи зараження та профілактика
- •Тип Апіномпленсні (Арісотріеха). Клас Споровики (Зрогогеа)
- •Тип Війкові (СіїіорНога). Клас Щілинороті (Кітозіотаіеа)
- •Розділ 10 Медична гельмінтологія. Плоскі та Круглі черви — паразити людини
- •Тип плоскі черви (Plathelminthes)
- •Клас Стьожкові — паразити людини
- •Тип Круглі черви (Nemathelminthes)
- •Розділ 11 Медична арахноентомологія
- •Клас Комахи (Insecta)
- •Розділ 12 Взаємозв'язок індивідуального та історичного розвитку. Біосфера та людина Структура та функції біосфери
- •Екологія людини
- •Єдність організму та середовища
- •Класифікація симбіологічних відносин за природою взаємовідносин
- •Види екосистем
- •Проникнення людини в біогеоценози
- •Формування антропоценозів
- •Екологічне прогнозування
- •Адаптація людей до екстремальних умов середовища
- •Вплив антропогенних факторів забруднення довкілля на здоров'я населення
- •Характеристика отруйних для людини рослин і тварин Отруйні рослини
- •Отруйні тварини
Розділ 7 Спадкові хвороби людини Класифікація спадкових хвороб людини
Спадковими називають хвороби, етіологічними чинниками яких є мутації. Мутації порушують життєво важливі функції організму, що й призводить до захворювання. Спадкові хвороби виникають унаслідок змін спадкового апарату клітини (мутацій), які спричинюються променевою або тепловою енергією, хімічними речовинами та біологічними факторами (вірусами, мігруючими елементами — транспозонами, живими вакцинами, токсинами гельмінтів тощо).
Спадкові захворювання з'являються внаслідок порушення структури (мутації) гена, хромосом і зміни кількості хромосом нбо функції генетичного апарату клітини. їх можна розподілити на три групи.
Моногенні, або молекулярні. Генетичне порушення пов'язане з мутацією в одиничному локусі хромосоми (мутація одного гена). Наприклад, фенілкетонурія, глухота, сліпота, полідактилія, гемофілія тощо.
Хромосомні. Пов'язані зі зміною структури хромосом (синдром котячого крику, транслокаційний тип хвороби Дауна та ін.) і кількості хромосом (геномні) - хвороба Дауна (трисомії 21-ї пари), синдром Клайнфелтера, синдром Шерешевського— Тернера тощо.
3. Полігенні, або мультифакторіальні (захворювання зі спад- ковою схильністю). Причина їх пов'язана з мутацією кількох ге- нів, яка спричинює не патологію, а лише схильність до неї. Для того щоб ця схильність розвинулася в патологію, потрібна взаємо- дія генетичних і середовищних факторів. Наприклад, цукровий діабет, різні типи алергії, бронхіальна астма, виразкова хвороба шлунка та дванадцятипалої кишки тощо. Хромосомні хвороби, спричинені порушенням
кількості або структури хромосом
Серед спадкових патологій хромосомні хвороби становлять приблизно 25 %. Такі хвороби можуть бути спричинені хромосомними мутаціями, які призводять до порушення структури й кількості хромосом. Хромосомна патологія здебільшого невиліковна. Вона призводить до таких тяжких клінічних проявів, як природжені вади розвитку різних органів і систем, безплідність, невиношування вагітності, розумова відсталість, високий відсоток смертності.
В основу класифікації хромосомних хвороб покладено три умови:
тип геномної або хромосомної мутації;
індивідуальність зміненої або доданої хромосоми;
3) поява мутації в зародкових клітинах або на ранніх стадіях ембріонального розвитку.
Геномні захворювання — це хромосомні хвороби, пов'язані зі зміною кількості хромосом. Вони з'являються як наслідок порушення розходження гомологічних хромосом у процесі І та II поділів мейозу. Явище кратного збільшення кількості хромосом у геномі називають поліплоїдією. Поліплоїди гинуть на ранніх стадіях ембріонального розвитку. Явище иекратних змін кількості хромосом називають гетероплоїдією (анеуплодією).
Гетероплоїдія може бути двох типів: моносомія (зменшення кількості хромосом на 1, 2 ... (2n-1,2 ...) і полісомія — збільшення кількості хромосом на 1, 2 ... (2n + 1,2 ...). Найтяжчий перебіг мають моносомії. Вважають, що близько 20 % випадків моносо-мій закінчуються летально ще в перші дні ембріонального розвитку. Вони також спричинюють загибель зародка на пізніших стадіях (мимовільні викидні). Трапляються хворі на моносомію і серед народжених, наприклад синдром Шерешевського—Тернера (45, Х0)(мал. 16).
Хвороба Дауна — найпоширеніше хромосомне захворювання, яке відоме ще з позаминулого століття. Уперше його описав англійський лікар Л. Даун у 1866 р. І лише в 1955 р. француз І. Лежен виявив у каріотипі хворих зайву 21-у хромосому. Установлено, що у 94 % випадків хворобу Дауна спричинює трисомія 21-ї пари (47, XX + 21 — хвора дівчинка; 47, XV + 21 — хворий хлопчик), у 4 % випадків — транслокація 21-ї пари на інші, частіше на 13-у або 22-у, у 2 % випадків — мозаїцизм, за якого частина клітин ор
г
анізму
має нормальний каріотип — 46 хромосом,
а інша — 47 та 45. Частота народження дітей з хворобою Дауна —1 : 700, і її ймовірність збільшується з віком батьків, особливо матері. Ве- ликий ризик народження хворої дитини в родині, де чоловіку — понад 50, а жінці — понад 40 років.
Вважають, що причиною захворювання може бути
заплідненням інфекційна хвороба (гепатит, токсо плазмоз, корова краснуха тощо). Діагноз часто може
бути встановлений лише за фенотиповими проявами
Шерешевського-Тернера навіть у новонародженого.
Хворі діти схожі один на одного, як близькі родичі, хоча й не є такими. Характерні симптоми хвороби — специфічні риси обличчя: типове плоске обличчя, невелика кругла голова, монголоїдний розріз очей, відкритий рот, короткий ніс, плоске перенісся; епікантус, плоска потилиця, аномалія зубів, спадистий вузький лоб, приросла вушна часточка, пігментні плями на краю райдуж-ки (плями Бруїпфільда), товстий язик, який не вміщається в роті. Волосся на потилиці росте низько, його мало, воно м'яке. У разі захворювання виражена розумова відсталість — від імбецильності до ідіотії. Дітей з хворобою Дауна серед інших розумово відсталих дітей 10—12 %. На першому році життя хворі діти помітно відстають у психомоторному розвитку. Вони пізніше від інших починають сидіти, ходити і говорити. їхні м'язи гіпотонічні, у них часто бувають вади серця, іноді вади травного каналу. Дуже знижений імунітет. У жінок рідко зберігається репродуктивна функція. Чоловіки безплідні. Характерні зміни пальців: укорочені й розширені кисті й стопи, викривлений мізинець. На ньому є лише згинальна борозенка, а на долоні — поперечна борозенка (мавпяча складка).
На відміну від тих, хто страждає на різні форми розумової від сталості, діти з хворобою Дауна доброзичливі, слухняні, старанні. Проводити з ними лікувально-педагогічні заходи набагато легше. Вони самі себе обслуговують, доглядають за тваринами, рослинами, можуть навчитися виконувати роботу на нескладній техніці. Вони із задоволенням беруть участь в організованих для них музичних гуртках: співають, грають прості мелодії. Діти зазвичай прихильні до батьків, відчувають їхній настрій, добре адаптуються в родині, а іноді й у суспільстві.
Тривалість життя в них порівняно висока — у середньому до 35 років. Переважна більшість таких хворих потребує постійного догляду. Усі діти з таким захворюванням — інваліди дитинства, й вони одержують пенсію за інвалідністю. їх можна віддавати в спеціалізовані дитячі заклади, але через їхні надзвичайні емоційність і прихильність до батьків вони часто виховуються в родинах.
Лікують таких хворих педіатри і психіатри. Медикаментозне лікування спрямоване на стимулювання психічної діяльності, вирівнювання гормонального дисбалансу та інших порушень обміну речовин. Крім того, їм призначають фізпроцедури, масаж, лікувальну гімнастику, звичайні фізичні вправи. Дітям корисно грати в м'яча, стрибати під музику. Але головне — це постійно й наполегливо слід привчати їх самостійно себе обслуговувати, виконувати спочатку просту домашню, а потім і складнішу роботу.
Метод діагностики — каріотипування. Оскільки хворобу Дауна вилікувати неможливо, особливої актуальності набуває питання профілактики цього захворювання {мал. 17).
Основні заходи профілактики хвороби Дауна:
1. Народжувати дитину бажано у віці 18—25 років (пік ре- продуктивного віку), оскільки ризик народження хворої дитини зростає з віком матері.
2. Медико-генетичне консультування родин.
3. Передпологова діагностика (ультразвукове дослідження, амніоцентез, каріотипування) і за потреби — переривання вагіт- ності.
Здоровий спосіб життя. Боротьба зі шкідливими звичками.
Охорона навколишнього середовища.
Пропагування медико-генетичних знань серед населення.
Синдром Патау серед різних трисомій трапляється найчастіше. Причина хвороби — трисомія 13-ї пари. Каріотип хворого: 47, XX (13+) — хвора дівчинка, 47, XV (13+) — хворий хлопчик.
П
опуляційна
частота коливається в межах 1 :
7000 — 1 : 8000, у дівчаток спостерігається
частіше — 1 : 4000. Діти ІЗ синдромом Патау,
як в разі хвороби Дауна,
частіше народжуються В матерів старшого віку.
Так, за даними Р. Сопен і В. Ерстан (1966), середній
пік матерів, які народили дітей з трисомією-13,
становить 33 роки. Відома також транслокаційна форма синдрому Патау
(робертсонівськатранслокація). За такої форми м каріотипі хворого 46 хромосом. Така мутація зумовлена злиттям двох хромосом (13—15) груп Д. Середній вік матерів, які народили дітей з транслокацією хромосом Д/Д, не перевищує 25 років.
Зовнішній вигляд хворого із синдромом Патау досить специфічний. Хворі новонароджені мають нормальні розміри й масу тіла. Клінічно відзначають: значну розумову відсталість, виражену мікроцефалію, низький спадистий лоб, вузькі очні щілини, неправильно сформовані й низько розташовані вуха, епікантус, мі-крофтальм, полідактилію, щільні губи й піднебіння, природжені вади майже всіх внутрішніх органів і систем. Часто відсутній передній мозок, аномалія мозочка, відсутній III шлуночок мозку, іноді мозок не поділений на півкулі. Часто виявляють аномалії міжшлуночкової й міжпередсердної перетинки. Камери серця можуть бути розширені, у легенях — фіброз, помірний ателектаз, явища хронічної неспецифічної пневмонії. Спостерігаються аномалії нирок (гідронефроз, кістозна нирка), подвоєння сечоводів. Аномалія травного каналу, дивертикул. Іноді наявні гіпоплазія зовнішніх статевих органів, подвоєння матки й піхви, дворога матка. Прогноз несприятливий. Успішних методів лікування немає. Такі діти помирають у перші 3—4 міс. або протягом року.
Синдром Едвардса (47, XX (18+); 47, XV (18+) було описано в 1960 р. Причина: трисомія 18-ї пари (група Е), як і в разі синдрому Патау. З трисомією 18-ї пари народжуються дівчатка. Співвідношення частоти, з якою хворіють чоловіки й жінки, відповідно 1 : 3. У хворих переважно ушкоджені життєво важливі органи: головний мозок, серце, легені, нирки, аномалії черепа і скелета. Згинальна деформація пальців, стопа має форму гойдалки, короткий перерозігнений великий палець стопи, маленький таз, сколіоз, злиття хребців, гіпоплазія скелетної мускулатури і підшкірної жирової клітковини, у хлопчиків спостерігається крипторхізм, а в дівчаток — гіпотрофія клітора. Здебільшого наявні затримка психомоторного розвитку, природжені вади серця, аномально низько розташовані вуха, маленькі очі, мікрогнатія, коротка шия, пахова або пупкова грижа, випадання прямої кишки тощо. Хлопчики помирають відразу після народження, до 1 міс. доживають 70 % хворих; ще 7 % доживають лише до 1 року.
Хвороби, пов'язані з геномними мутаціями статевих хромосом
Синдром Шерешевського—Тернера (45, Х0) — уперше клінічну картину цього захворювання описав М.А. Шерешевський у 1925 р. Класичний опис ХХ-хромосом належить Тернеру (1938). Цитогенетичний синдром Х0 відкрив СЕ. Фард 1959 р.
Причина синдрому: моносомія 23-ї пари, у каріотипі наявна лише одна Х-хромосома, і тому на цю хворобу страждають тільки жінки. Каріотип — 45, Х0. Трапляється з частотою 1: 10 000. Мінімальні діагностичні ознаки: набряк кистей і стоп, складки шкіри на шиї, низький зріст, природжені вади серця, первинна аменорея. У жінок з цим захворюванням аномальні статеві органи, недорозвинені первинні й вторинні статеві ознаки (вузька піхва, недорозвинені матка, яєчники, гіпертрофований клітор, мало волосся на лобку). Грудних залоз немає, соски недорозвинені й розміщені на великій відстані один від одного, деформовані й низько розташовані вуха, волосся на потилиці росте низько, викривлені гомілки. У 99 % випадків розумовий розвиток знижений. Але інтелект майже неушкоджений.
Спостерігаються зміни кінцівок: широкі долоні, короткий викривлений мізинець, деформовані глибоко розташовані нігті, пальці ніг укорочені, викривлені, на кінчиках пальців переважають кругові малюнки. Наявна поперечна долонна складка.
Обличчя хворих нагадує обличчя сфінкса, бо підборіддя зменшене, широке перенісся і гіпертелоризм, епікантус, птоз. У багатьох хворих спостерігається порушення слуху. У разі синдрому ІІІерешевського—Тернера можуть бути дисгенезія гонад, знижений рівень естрогенів і підвищений рівень гонадотропіну в сечі. Попередній діагноз синдрому ґрунтується на характерній клінічній картині й портретній діагностиці, дослідженні статевого хроматину (експрес-діагностика). У хворих жінок буде відсутній статевий хроматин. Остаточний діагноз установлюють після вивчення каріотипу (цитогенетичний метод).
Клініку синдрому Клайнфелтера вперше описав Н. Клайн-фелтер у 1942 р., а в 1956 р. у чоловіків з цим синдромом у клітинних ядрах слизової оболонки ротової порожнини було виявлено тільце статевого хроматину, як і в здорових жінок. Причина синдрому — трисомія 23-ї пари хромосом у чоловіків (зайва Х-хромосома). Каріотип хворого — 47, ХХУ. Відомо кілька тинів полісомії X- і У-хромосом в осіб чоловічої статі: 47, ХХУ; 48, ХХХУ; 49, ХХХХУ; 47, ХУУ; 48, ХУУУ; 49, ХХХУУ.
Найпоширеніший каріотип у разі синдрому Клайнфелтера — 17, ХХУ. Синдром трапляється з частотою 1 : 1000 у хлопчиків. Хворі із синдромом Клайнфелтера високі на зріст, з непропорційно довгими кінцівками. У дитинстві вони мають астенічну будову тіла, а в дорослих розвивається ожиріння. Характерною ознакою синдрому є гіпоплазія яєчок і статевого члена. Вторинні статеві ознаки слабко виражені, може бути оволосіння за жіночим типом, гінекомастія, у хворих високий голос, євнухоїдизм, зниження статевого потягу, імпотенція. Сперматогенез порушений, тому такі чоловіки безплідні, хоча відомі й випадки плідності. У нащадків спостерігається порушення кількості хромосом. Хвороба виявляється різним ступенем дебільності, схильністю до навіювання, млявістю, апатичністю, безініціативністю. Часто бувають депресивні психози і нав'язливі стани, іноді — судоми, атаксія, тремор. Хворі із синдромом Клайнфелтера, як правило, схильні до алкоголізму, гомосексуалізму, асоціальної поведінки.
Під час гістологічного дослідження яєчок можна виявити склерозивну дегенерацію сім'яних канальців, гіперплазію інтергиціальних клітин Лейдіга й утрату клітин Сертолі, підвищене виділення фолікуліну.
Клінічна картина синдрому починає виявлятися в хлопчиків лише в період статевого дозрівання. У хворих підвищується титр гонадотропінів у сечі. Виділення 17-кетостероїдів із сечею — на нижчій межі норми. Діагностувати синдром, особливо в дорослих, неважко. Своєрідне поєднання високого зросту, будови скелета за жіночим типом, гінекомастії, ожиріння й зниження інтелекту дають змогу запідозрити синдром Клайнфелтера. Для експрес-діагностики проводять дослідження статевого хроматину в клітинах букального епітелію слизової оболонки ротової порожнини. У хворих чоловіків обов'язково буде виявлено тільце Х-хроматину, що свідчить про зайву Х-хромосому в каріотипі.
Остаточний діагноз установлюють після вивчення каріотипу хворого й аналізу ідіограми. Лікування проводять статевими гормонами (тестостероном і метилтестостероном) і спрямовують на корекцію вторинних статевих ознак. Однак пацієнти навіть після лікування залишаються безплідними.
Іншим варіантом синдрому Клайнфелтера є полісомія У-хромосоми — 47, Х¥¥. Такі чоловіки можуть бути фенотипово здоровими. Зазвичай у більшості таких хворих збережений інтелект, а розумовий розвиток відповідає низькій або середній нормі. У деяких хворих спостерігається олігофренія, відзначається агресивна поведінка; багато з них є злочинцями-рецидивістами, які мають добре розвинену мускулатуру, нормальні статеві залози, у них лицевий скелет переважає над мозковим, вони високі на зріст і з правильною будовою тіла.
Моносомія — 45, ¥0 (інтерсекс) — летальна, оскільки розвиток зародка з однією ¥-хромосомою без Х-хромосоми неможливий, ¥-хромосома не може компенсувати відсутність Х-хромосоми.
Крім описаних випадків трапляється мозаїцизм статевих хромосом - одні клітини містять XX-, а інші — ХУ-хромосоми. Таке явище називають справжнім гермафродитизмом (гермафродит — це, з античної міфології, дитина Гермеса й Афродіти, двостатева істота, яка несе в собі жіноче й чоловіче начала).
Уперше синдром трисомії хромосоми X описали П. Джекобс та його співавтори в 1959 р. Вони виявили у хворої в ядрах епітелію слизової оболонки щоки два тільця статевого хроматину. Каріотип таких хворих — 47, XXX. Трапляється з частотою 1—1,4 : 1000 народжених дівчаток.
Клінічна картина захворювання різна: є форми з різким проявом цього синдрому, але є й стерті форми. У хворих жінок можуть спостерігатися розумова відсталість, недорозвинені яєчники, гіпоплазія матки, безплідність, порушення оваріальноменструального циклу: у них рано настає вторинна аменорея або буває передчасний клімакс. Серед них у декілька разів частіше можна зустріти осіб із психопатичними рисами й схильністю до шизофреноподібних розладів.
Досить часто змін у фенотипі може й не бути, оскільки дві Х-хромосоми спіралізовані й неактивні. Такі жінки можуть мати здорових дітей, тому що половина їхніх гамет має нормальний набір хромосом.
Описано випадки збільшення кількості Х-хромосом у жінок до 4, 5 і більше (48, XXX). Спостерігається закономірність: що більше Х-хромосом у каріотипі, то тяжчі клінічні прояви синдрому. У таких хворих більше виражені розумова відсталість та зміни у фенотипі, а також спостерігається статевий інфантилізм.
Жінки з таким захворюванням високі на зріст, мають значні зміни в будові скелета, викривлення хребта, депігментовані плями.