Lecture / Semester 1 / 4. Наследственность (лекция Туровой А.Ю.) КубГМУ Live

Лекция № 5.

РОЛЬ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ В РАЗВИТИИ ПАТОЛОГИИ. ВНУТРИУТРОБНАЯ ПАТОЛОГИЯ,

Наследственные болезни - заболевания, обусловленные генеративными хромосомными и генными мутациями.

Основой выделения наследственных болезней является не факт наследования, а нарушения в генетическом аппарате гаметы одного или обоих родителей. Приобретенные болезни - возникают под действием факторов внешней среды.

Врожденные болезни – заболевания, фенотипические проявления которых присутствуют при рождении. К ним относят большинство наследственных болезней, а также приобретенные, которые возникли во внутриутробном периоде под действием неблагоприятных факторов.

Фенокопии - это приобретенные внутриутробно болезни, по проявлениям схожие с наследственными.

Например: расщелина твёрдого неба (волчья пасть) может быть наследственной патологией, а может возникать в результате действия на организм матери тератогенных факторов в период формирования лицевого скелета.

Классификация болезней в зависимости от роли наследственности и факторов внешней среды.

I. Собственно наследственные болезни. Они проявляются независимо от факторов внешней среды. Например: синдром Патау, Дауна, Шерешевского-Тернера.

II. Наследственные болезни, для проявления которых необходимо специфическое воздействие внешней среды. Например: фенилкетонурия – генная болезнь, является наследственной, но если устранить из пищи фенилаланин, то заболевание не приведет к развитию олигофрении.

III. Заболевания с наследственной предрасположенностью. В основе этих болезней лежит полигенный дефект, который проявляется только под действием факторов внешней среды. Например: гипертоническая болезнь, язвенная болезнь, сахарный диабет.

IV. Заболевания возникающие под действием факторов внешней среды. Например: травмы, инфекционные болезни.

Мутации.

Мутации – это внезапные изменения генетического аппарата клеток, сопровождающиеся качественными изменениями наследственных свойств организма.

Классификация мутаций:

1.По типу клеток:

Соматические - возникают в соматических клетках, влияют на судьбу клетки или организма.

Генеративные - возникают в половых клетках, влияют на судьбу потомства, приводят к развитию наследственных болезней.

2. По биологической значимости:

Полезные - вызывают повышение адаптационных способностей особи, играют роль в эволюции вида.

Вредные - могут быть летальными и нелетальными. Летальные приводят к гибели клетки, нелетальные могут приводить к развитию опухоли в если локализуются в соматических клетках и наследственным болезням - в генеративных.

3.По этиологии:

Спонтанные - возникают при случайных ошибках во время репликации.

Индуцированные - возникают в результате действия физических, химических, биологических факторов.

Физические факторы - ионизирующая радиация.

Химические факторы – мутагены (нитриты, трициклические углеводороды и тд).

Биологические факторы - вирусы.

Эндогенные - свободные радикалы (ПОЛ).

4.В зависимости от характера нарушений в генотипе:

Хромосомные мутации.

Генные (точковые) мутации.

Классификация хромосомных и геномных мутаций:

1. Хромосомные аберрации - изменения структуры отдельных хромосом.

а) делеция - утрата участка хромосомы.

б) дупликация - удвоение участка хромосомы.

в) инверсия - отрыв участка хромосомы и поворот на 180.

г) транслокация - перенос участка хромосомы на негомологичную хромосому.

2. Гетероплоидии - изменение количества хромосом в хромосомном наборе: трисомии, моносомии.

3. Анеуплоидии и полиплоидии - изменение количества гаплоидных наборов хромосом.

Наследственные болезни по характеру мутаций делят на

- хромосомные

- генные.

Хромосомные болезни - группа наследственных заболевани, в основе которых лежат генеративные хромосомные или геномные мутации.

Общие признаки хромосомных болезней:

1.Грубые системные пороки развития внутренних органов.

2.Челюстно-лицевые дисплазии.

3.Костно-мышечные аномалии.

4.Задержка физического, психического и умственного развития, умственная отсталость.

5.Половая стерильность.

Характеристика отдельных хромосомных болезней:

Гетероплоидии по аутосомам: трисомии по 13,18, 21 парам хромосом.

Синдром Патау - трисомия по 13-15 паре.

Характеризуется: брахицефалическая форма черепа, микро/анофтальмия, микро/анэнцефалия, расщелина твердого неба (волчья пасть) и верхней губы (заячья губа), полидактилия, непропорциональное телосложение (короткие шея и конечности), грубые системные пороки развития внутренних органов, от которых погибают, как правило, в раннем детском возрасте.

Синдром Эдвардса - трисомия по 18 паре.

Характеризуется: долихоцефалическая форма черепа, монголоидный разрез глаз, узкая переносица (нос по типу птичьего клюва), недоразвитие нижней челюсти, трехпалость, грубые системные пороки развития, которые становятся причиной гибели в раннем детском возрасте.

Синдром Дауна - трисомия по 21 паре.

Характеризуется: брахицефалическая форма черепа, антимонголоидный разрез глаз, седловидная переносица, высокое твёрдое небо, большой язык, короткая шея и конечности, умственная отсталость, системные пороки развития, половая стерильность.

Гетероплоидии по половым хромосомам.

Синдром Кляйнфельтера - ХХУ - трисомия.

Характеризуется: мужской фенотип, высокий рост, телосложение и отложения жира по женскому типу, отсутствие вторичных половых признаков, гинекомастия, гипогонадизм, половая стерильность, умственная отсталость.

Синдром Шерешевского-Тернера - Х0- моносомия.

Характеризуется: женским фенотипом, телосложение мужское, низкий рост, грубый голос, гипогонадизм, крыловидная складка на шее, отсутствие вторичных половых признаков, половая стерильность.

Хромосомные аберрации:

Синдром «кошачьего крика» - делеция короткого плеча 5 хромосомы.

Характеризуется: низким ростом, монголоидным разрезом глаз, пороками развития гортани, из-за чего голос напоминает кошачий крик.

Транслокационная форма синдрома Дауна - перенос части 21 хромосомы на 15. Характеризуется более легким течением болезни.

Генные болезни – это заболевания, обусловленные генеративными генными мутациями.

Ген кодирует структуру одного белка, в зависимости от того синтез какого белка нарушается, при генной мутации различают следующие вида генных болезней.

1. Ферментопатии (энзимопатии). Возникают в результате нарушения синтеза белков - ферментов. Это самая обширная группа генных заболеваний.

Примеры: Фенилкетонурия - в норме фенилаланин превращается в тирозин под действием фермента фенилаланингидроксилазы. При ФКУ нарушается синтез этого фермента в организме, вследствие чего фенилаланин не превращается в тирозин, а накапливается в организме и превращается в фенилпируват, который оказывает токсическое действие на ЦНС, это приводит к развитию олигофрении. Если сразу же после рождения выявить это заболевание и исключить из питания фенилаланин, то умственное развитие не пострадает.

Альбинизм - тирозин не превращается в меланин из-за отсутствия фермента тирозиназы. Полное отсутствие пигмента, белая кожа, волосы, красные глаза, высокая фоточувствительность.

2. Структурный блок.

Развивается при аномалии генов, кодирующих структурные белки.

Пример: Болезнь Марфана - аномалия гена, отвечающего за синтез белка фибрилина, что приводит к нарушению структуры соединительной ткани. Проявляется повышенным ростом, подвывихами и вывихами в суставах, деформацией грудной клетки, расслойкой аорты (аневризма аорты), подвывихом хрусталика, арахнодактилией.

3. Транспортный блок.

Развивается при нарушении структуры генов, кодирующих транспортные белки.

Серповидно-клеточная анемия – возникает из-за замены в молекуле гемоглобина глутаминовой кислоты на валин, из-за чего происходит изменение свойств Hb, в восстановленном состоянии он становится нерастворим, кристаллизуется и скапливается в виде осадка на одном полюсе эритроцита, что приводит к деформации эритроцита в виде серпа, нарушению его функции переносить кислород и внутрисосудистому гемолизу.

4. Рецепторный блок.

Возникает при нарушении генов, кодирующих структуру клеточных рецепторов.

Несахарный диабет – проявляется отсутствием в почечных канальцах рецепторов к антидиуретическому гормону, что приводит к нарушению реабсобрции воды, полиурии и дегидратации.

Патология внутриутробного развития.

Возникает в результате воздействия на организм матери повреждающих факторов во время беременности, или в результате заболеваний матери.

Периоды внутриутробного развития:

Оплодотворение и преимплантация 1 – 6 день

Имплантация 7 – 12 день

Бластогенез первые 2 недели

Эмбриогенез со 2 по 8 неделю

ранний эмбриональный период до - 4 недели

поздний эмбриональный период - до 8 недели

Фетальный с 9 недели по 40 неделю

ранний фетальный с 9 до 28 недели

поздний фетальный с 29 недели до родов (40 неделя)

В периоды преимплантации, имплантации и бластогенеза действует закон «все или ничего». Либо беременность прерывается, либо действующий неблагоприятный фактор не вызывает повреждения и беременность развивается нормально. В ранний эмбриональный период тоже чаще всего действует закон «все или ничего». В поздний эмбриональный период развиваются грубые системные пороки развития.

В ранний фетальный период развиваются пороки развития ЦНС (гидроцефалия, микроцефалия) В поздний фетальный период ребенок полностью сформирован, пороков развития не бывает, но возникают инфекционные и неинфекционные фетопатии.

Гаметопатии- патология половых клеток. Может вызываться повреждением ДНК, что приводит к развитию наследственных болезней. Может проявляться нарушением подвижности сперматозоидов или их способности к оплодотворению, в этом случае беременность не возникает.

Эмбриопатии –

2-4 неделя - ранние эмбриопатии, характеризуются множественными грубыми системными пороками развития, которые чаще всего несовместимы с внутриутробным развитием и приводят к выкидышам.

5-8 неделя - позние эмбриопатии - характеризуются системным порокам развития внутренних органов.

Фетопатии

9-28 неделя – раннии фетопатии - проявляются пороками развития ЦНС (гидроцефалия) либо изолированными пороками развития внутренних органов.

29-40 неделя- поздние фетопатии - ребенок полностью сформирован, пороков развития не бывает, но могут возникнуть инфекционные и неинфекционные болезни.

Инфекционные фетопатии – проявляются врожденными инфекционными болезнями (врожденный сифилис, врожденный токсоплазмоз, врожденный гепатит и тд)

Неинфекционные фетопатии – гипоксия, гипотрофия, эндокринопатии, гемолитическая болезнь новорожденных (резус-конфликт) и т.д.

Критические периоды внутриутробного развития

1. Развитие половых клеток (овогенез и сперматогенез)

2. Оплодотворение (40 часов)

3. Имплантация (7-8 сутки)

4. Развитие осевых зачатков органов и формирование плаценты (3-8 неделя)

5. Стадия усиленного роста головного мозга (15-20 неделя)

6. Формирование основных функциональных систем организма и дифференцировка полового аппарата (20-24 неделя)