Примеры конкордантности по некоторым морфофизиологическим признакам и заболеваниям у мб и дб, %

Признаки	МБ	ДБ
Цвет глаз, волос	99,5; 97,0	28,0; 23,0
Форма губ, ушей	100,0; 98,0	65,0; 20,0
Папиллярные линии	92,0	40,0
Маниакально-депрессивный психоз	73,1	15,2
Шизофрения	67,0	12,1
Эпилепсия	60,8; 37,2	12,3 (1,8)
Сахарный диабет	84,0; 58,0	37,0 (20,0)
Туберкулёз	66,7	23,0
Ревматизм	47,3	17,3
Воспаление среднего уха	30,1	9,8
Косолапость	45,5	18,2
Врождённый вывих бедра	41,4	2,8
Корь	97,4	95,7
Коклюш	97,7	92,0
Ветряная оспа	92,8	89,2
Скарлатина	56,4	41,2

Для объективности суждения о роли среды и наследственности в развитии признака используют критерий «Н» – наследуемость.

При значении «Н», приближающихся к 0, считают, что признак развивается исключительно под действием факторов внешней среды. При значениях 1>Н>0,7 – признак развивается под действием генетических факторов. Средние значения «Н» – от 0,4 до 0,7 свидетельствуют о том, что признак развивается под действием внешней среды на фоне генетической предрасположенности.

Наследуемость некоторых признаков человека, определённая методом Айала и Кайгер

Признак	Наследуемость
Телосложение	0,81
Рост в положении сидя	0,76
Вес	0,78
Головной индекс	0,75
Ментальный возраст по Бине	0,65
IQ по Бине	0,68
IQ по Отису	0,80
Вербальные способности	0,68
Арифметические способности	0,12
Способности к естественным наукам	0,34
Способности к истории и литературе	0,45
Орфографические способности	0,53
Скорость постукивания ногой	0,50

Факторы, вызывающие у человека деление зиготы на ранних стадиях дробления с образованием МЗ близнецов, пока не известны. Отмечены факторы, влияющие на частоту рождения ДЗ близнецов: возраст матери и порядок рождения. Вероятность рождения близнецов повышается с возрастом матери (установлено Вайнбергом в 1921г.) Возможно это связано с повышением уровня гонадотропина, что приводит к учащению полиовуляции. Считают одной из возможных причин повышенного уровня гонадотропина (ФСГ) являются генетические факторы (полигенная обусловленность). Что касается МЗ близнецов, то на сегодняшний день чётких суждений нет. Предполагают, что этот вид многоплодия, может быть вызван вибрациями. Генетическая обусловленность МЗ не показана, однако предполагают, что возможно, это цитоплазматическое наследование, т. к. наблюдается в определённых семьях и передаётся только по женской линии.

Разновидностями метода являются метод разлученных близнецов, позволяющий оценить влияние внешнесредовых факторов, метод контрольного близнеца – изучение эффективности и устойчивости обучения в зависимости от возраста, метод близнецовой пары – исследование внутрипарных ролевых отношений.

3. Популяционный метод выявляет различие частот аллелей между разными популяциями. Часто распространение определенных аллелей в истории человека было связано с устойчивостью разных генотипов к инфекционным заболеваниям. Поэтому популяционный метод позволяет определить адаптивность конкретных генотипов, например, распространение гена, кодирующего серповидно-клеточную анемию, совпадает с большей устойчивостью к малярии, преобладание первой группы крови в популяциях европейцев может быть объяснено стойкостью к чуме.

В популяциях человека в большей степени, чем в популяциях других организмов, имеются рецессивные аллели, обусловливающие различные заболевания. Они представляют собой генетический груз человека. С точки зрения балансовой теории Ф.Добжанского (1937), составляющие популяцию особи гетерозиготны по большинству аллелей, «нормальный» генотип практически не существует. Гетерозиготность популяции служит мерой ее генетической изменчивости, тогда генетический груз – это не просто набор вредных генов, а материал для эволюции, генетическая адаптация. К сожалению, популяции часто приходится платить за эту адаптацию гибелью рецессивных гомозигот.

4. Цитогенетический метод является основным методом медицинской генетики.Всю группу цитогенетических методов можно разделить на прямые и непрямые. При прямом методе используют активно делящиеся клетки (кожи, эмбриональных тканей, костного мозга, половых желез), фиксируя их на стадии метафазы для получения генограммы – графического изображения кариотипа. При непрямом методе необходимо предварительное культивирование и стимуляция деления клеток (чаще всего это лимфоциты крови). Метод позволяет диагностировать генетические заболевания, связанные с нарушением строения и числа хромосом, а также помогает определить локализацию генов в хромосомах.

5. Онтогенетический метод – определение присутствия рецессивных аллелей у гетерозигот, учитывая тот факт, что многие наследственные болезни развиваются лишь в определенном возрасте, и возникает необходимость изучить фенотипические проявления в течение индивидуального развития человека.

6. Метод моделирования – исследования на животных проводят для моделирования ситуаций, которые невозможно осуществить, работая с человеком. В качестве модели могут быть использованы различные виды животных и чем ближе они к человеку в систематическом отношении, тем более правомочно могут свидетельствовать об общности. Согласно молекулярно-генетическим данным, человек по составу генов имеет 60% сходство с мухой дрозофилой, 90% сходство с мышью, 99%-ное – с шимпанзе. Если генетически различные группы животных отличаются поведением, то это даёт основание считать, что эта особенность находится под генетическим контролем. Существуют линии животных, различающиеся по типу нервной деятельности. Имеются линии, моделирующие психические болезни человека, например, эпилепсию. Для многих линий животных характерны такие поведенческие особенности, как предпочтение алкоголя, морфина, кокаина. Эти линии служат моделью для познания генетических механизмов предрасположенностей к наркомании и алкоголизму.

На лабораторных животных можно смоделировать приёмную семью. Для этого производят обмен детёнышами. Когда животные вырастают, сравнивают их поведение с поведением животных первой и второй породы.

Вопросы для обсуждения:

1. Какая связь существует между генотипом и фенотипом?

2. Почему дети имеющие общую мать(единоутробные), генетически более сходны, чем имеющие общего отца(единокровные)?

3. Какие задачи решаются с помощью генетического анализа?

4. Почему для изучения наследственности человека можно использовать животных?

5. В лес за грибами пошли две сватьи и два свата, зять и невестка, сын и дочь, теща и свекор, три мужа и три жены. Сколько человек пошли в лес?

6. По дороге шли два отца, два сына, дед и внук. Сколько человек шли по дороге?

Урок 5–6. Анализ генеалогического анамнеза

Цель: Научить применению генеалогического метода для составления прогноза состояния здоровья у конкретного человека.

Метод обучения: лабораторно-практический

Содержательная часть урока:

Составление генеалогического анамнеза осуществляется в несколько этапов.

1. Построение родословного древа осуществляется от имени одного конкретного человека, которого называют «пробанд». Мужской пол обозначается квадратом, женский – кружком. Каждое поколение, независимо от возраста, располагается на одном уровне. Всего важно включить четыре уровня: линию пробанда и его братьев и сестер, ниже будут размещены его дети, племянники и племянницы. Выше, над уровнем пробанда, следует располагать линию родителей, дядей и тетей, а еще выше – линию дедушек и бабушек. Соединение родственных связей: прямая черта соединяет мужа и жену, скобка сверху – родных братьев и сестер. Умершие на данный момент времени родственники обозначаются более жирными контурами. Пример составления родословного древа см. в Приложении.

2. Для систематизации сведений о состоянии здоровья и наличия патологии у родственников необходимо в каждом поколении пронумеровать только кровных родственников, то есть тех, у кого с пробандом имеются общие гены.

3. Сбор информации о наличии хронических заболеваний у родственников называется генеалогическим анамнезом. Необходимо предупредить, что собираемая информация является сугубо частной и не может быть обнародована без разрешения родственников. Для каждого исследуемого родственника указывается возраст на момент составления родословной (или число прожитых лет для умерших), затем перечисляются имеющиеся системные заболевания. Не включаются в этот список перенесенные инфекционные

болезни, травмы, ожоги, отравления. Иногда возникают трудности со сбором информации вследствие отсутствия официального диагноза, особенно у старших поколений, тогда записывается лишь группа заболеваний (например, болезнь глаз, или сердечно-сосудистая патология). Бывают случаи, когда информация намеренно скрывается, особенно о социально обусловленных заболеваниях (например, алкоголизм). В таких случаях необходима разъяснительная работа, убеждение в необходимости наиболее полной информации. Как правило, сбор таких сведений требует несколько дней или даже недель, поэтому результаты могут быть получены в конце изучаемого курса. Если болезней не выявлено, пишется «практически здоров», если информации от родственника получить не удается, делается запись «информации нет», и в дальнейшем он не включается в расчет индекса генеалогического анамнеза.

4. После рассмотрения всех перечисленных родственников, производится расчет индекса генеалогического анамнеза, (ИГА).

Сумма всех имеющихся заболеваний у рассмотренных родственников

ИГА = ------------------------------------------------------------------------------------------------------

Количество рассмотренных родственников

Если полученный индекс меньше 0,3, то анамнез считается благоприятным, если он находится в интервале от 0,3 до 0,7, то условно благоприятным, а если превышает 0,7, – анамнез неблагоприятен. Кроме того, можно выявить те системы органов, патология которых для пробанда наиболее вероятна, даже если на данный момент они отсутствуют. На основании полученного вывода можно разработать обоснованную систему профилактических мероприятий, наиболее важных для конкретного человека.

Анализ родословных может дать важную информацию о характере наследования признака: при моногенном наследовании признаки проявляются в соответствии с законами Менделя, это аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный типы, Х-сцепленное и У-сцепленное наследование.

Фермент моноаминоксидаза А (MAOA)привлек внимание ученых, когда была обнаружен семья с мутацией в этом гене. На прием к врачу пришла женщина, которая хотела иметь ребенка, но боялась, что ребенок будет болен, – у нее в семье мужчины (не все, но многие) отличались высокой агрессивностью (немотивированная агрессия и легкая степень умственной отсталости). Когда они были обследованы, оказалось, что это не просто дурной характер, а генетически детерминированное заболевание. По характеру наследования поняли, что это заболевание, сцепленное с Х-хромосомой, потому что здоровые женщины рожали больных сыновей (дочери рождались нормальными, потому что у них две Х-хромосомы, и в одной ген мутантный, но в другой – нормальный). На Х-хромосоме нашли мутантный ген, оказалось, что он кодирует МАОА. Мутация – единичная нуклеотидная замена, которая вела к обрыву синтеза белка и МАОА при этом была нефункциональна. Таким образом, замена одного нуклеотида (цитозина на тимин в данном случае) приводила к изменению поведения. Этот ген стали более активно исследовать. Такая мутация, как в этой семье, полностью инактивирующая фермент, больше нигде не была найдена, но были обнаружены мутации, снижающие активность МАОА. Исследовали две группы людей с низкой и нормальной активностью МАОА и сравнили количество случаев асоциального поведения (нападение, нападение с целью нанесения повреждений, убийство, изнасилование, жестокость по отношению к животным). Когда исследовали выборку, разницы в поведении этих групп не нашли. Но когда эти группы подразделили по условиям воспитания в детстве, оказалось, что разница в поведении людей, которые воспитывались в благоприятных условиях, практически отсутствует, а вот если условия были плохие, то разница становится существенной: у людей с нормальной активностью МАОА социальное поведение значительно более адекватно, чем в семьях, имеющих мутантный ген.

Задание для самостоятельной работы: составить родословное древо для себя, вычислить ИГА и разработать индивидуальный план профилактических мероприятий.