Patologia_Patfizo

Специалисты различного профиля продолжают независимо о т интересов генетиков изучать человека, что, несомненно, помогает ген етику легко распознаватьмногиеформынаследственныхотклонений.

- Возможность использовать все методы, применяемые в меди цине (биохимические, морфологические, иммунологические, электрофизиологические,клиническиеидр.),т.е.любыемето ды,которыедают возможность регистрировать признак и выражать его колич ественно.

Для решения сугубо генетических задач применительно к че ловеку в настоящее время используют следующие методы:

1.Генеалогический (генеалогия - греч. genealogia; от genea рождение, происхождение,поколение+logosслово,изложение-установлени еродственных связей между индивидумами в пределах одного поколения ил и в ряду поколений,илиродословная)-методродословных,т.е.просле живаниеболезни (или признака) в семье или роду с указанием типа родственн ых связей между членамиродословной.Вмедицинскойгенетикеегочастоназ ываютклиникогенеалогическим, так как речь идет об изучении патологиче ских признаков в семьеспомощьюклиническихприемовобследования.Онотно ситсякнаиболее универсальным методам в генетике человека. Этот метод исп ользуется для установления наследственного характера признака, опред еления типа наследования и пенетрантности гена, при анализе сцеплени я генов и картированияхромосом,приизученииинтенсивностимутац ионногопроцесса, прирасшифровкемеханизмоввзаимодействиягенов,примед ико-генетическом консультировании. Суть этого метода сводится к выяснению родственных связей и к прослеживанию признака или болезни среди близк их и дальних, прямых и непрямых родственников. Он включает два этапа: со ставление родословныхигенеалогическийанализ.

Составлениеродословнойначинаетсяспробанда(лицо,пер воепопавшее

âполезренияисследователя).Чащевсегоэтобольнойилино сительизучаемого признака.Детиоднойродительскойпарыназываютсясибсам и(братья-сестры). Семьей в узком смысле называют родительскую пару и их дет ей. Обычно родословная собирается по одному или нескольким признак ам. Она может быть полной (составление по восходящему, нисходящему и бо ковым направлениям) и ограниченной. Для наглядности готовят гр афическое изображение родословной. Грубой ошибкой является искусс твенное укорочение звеньев родословной в связи с трудностями обс ледованных родственниковIIиIIIстепени.Генеалогическийанализпозво ляетустановить генетические закономерности: наследственный характер п ризнака и тип наследования.

2.Близнецовый метод - исследование генетических закономерностей на близнецах.ОнбылпредложенGaltonв1875г.Прииспользованииэтог ометода производится сопоставление монозиготных близнецов с ди зиготными, партнеров монозиготных пар между собой, данных анализа бл изнецовой выборки с общей популяцией.

Монозиготными близнецами (однояйцевые, идентичные) назы ваются

61

индивиды, выросшие из одной зиготы, разделившейся на ранн их стадиях дробления на 2 части; они обладают поэтому идентичными ген отипами. Дизиготные близнецы (двуяйцевые, неидентичные) возникаю т за счет оплодотворения двух яйцеклеток, развивающихся в течение одной беременности.Ониимеютвсреднем50%идентичныхгенов,ноот личаютсяот обычных сибсов значительно большей общностью факторов с реды.

Общая частота двойнями равна приблизительно 1%, из которых 1/4-1/3 приходится на рождение монозиготных близнецов. Близнецо вый метод применяется для:

-оценки соотносительной роли наследственности и среды в развитии признака;

-установления наследственного характера признака и опре деления пенетрантностигена;

-оценки действия некоторых внешних факторов: лекарственн ых препаратов,методоввоспитания,обучения.

Этот метод включает 3 этапа: 1) сопоставление близнецовой в ыборки, 2) установление зиготности, 3) сопоставление пар и групп близ нецов по рассматриваемымпризнакам.

Диагностика основывается на анализе наиболее изученных моногенных полиморфныхпризнаков(эритро-илейкоцитарныеантигены, группыбелков сыворотки крови и т.д.). Дизиготные близнецы в отличие от мо нозиготных отличаются по этим признакам. Если какой-либо качественны й признак встречается у обоих близнецов данной пары - это конкордан тная пара, а если только у одного из них - это дискордантная пара близнецов.

3. Популяционно-статистический метод основан на использовании наследственных признаков в больших группах населения из одной или нескольких популяций, в одном или нескольких поколениях. Изучаются выборкиизконкретныхпопуляцийсприменениемстатистич ескойобработки полученного материала. Этот метод используется для изуче ния:

•частотыгеноввпопуляции,включаячастотунаследственн ыхболезней,

•мутационногопроцесса,

• роли наследственности и среды в возникновении болезней , особенно болезнейснаследственнымпредрасположением,

• роли наследственности и среды в формировании фенотипич еского полиморфизмапонормальнымпризнакам,

• значения генетических факторов в антропогенезе.

Возможные ошибки этого метода могут быть связаны с недоуч етом миграциинаселенияистем,чтовыбранныегруппыотличают сяпобольшему число признаков, чем сравниваются.

4. Цитогенетический метод основан на микроскопическом изучении хромосом. Его начали широко использовать в генетике челов ека только с 20-

õгодов ХХ века для:

-диагностикихромосомныхболезней,

-составления карт хромосом,

62

-изучения мутационного процесса,

-решения некоторых эволюционных проблем в генетике челов ека,

-изучения нормального хромосомного полиморфизма в челов еческой популяции.

Именно с этим методом связано открытие всех форм хромосом ных болезней.Сегопомощьюизучаетсячастотахромосомныхиг еномныхмутаций

âзародышевых клетках и частота хромосомных аберраций в с оматических клетках. Культуры соматических клеток человека являются хорошими объектами для проверки мутагенности факторов среды (физи ческих, химических, биологических). Цитогенетическими методами и зучаются механизмымутагенеза.

Основные сведения о морфологии хромосом человека получе ны при их изучении в метафазе митоза и профазе-метафазе мейоза. Для прямого хромосомного анализа можно использовать клетки костног о мозга и гонад (семенников),полученныепутембиопсии,чтоограничиваетц итогенетические исследования без культивирования. Поэтому основные цито генетические работы выполнены на культурах клеток человека, особенно н а лимфоцитах периферической крови.

Культивированиелейкоцитовпериферическойкровивтече ние2-3суток

âприсутствиифитогемагглютинина(ФГА)позволяетполучи тьбольшоечисло метафаз. Кроме лейкоцитов, можно культивировать клетки эп идермиса, амниотическойжидкости.«Сортировка»хромосом(вовремя метафазы)прямо подмикроскопомиличащевсегонамикрофотографияхпозво ляетпостроить кариотип - т.е. упорядоченно расположить хромосомы по их от личительным признакам.

5.Методы генетики соматических клеток. Поскольку соматические клеткисодержатвесьобъемгенетическойинформации,нани хможноизучать генетические закономерности целостного организма. Сома тические клетки человека характеризуются 5 основными свойствами, позволя ющими их использоватьвгенетическихисследованиях:

-быстроеразмножениеихнапитательныхсредах,чтопозвол яетполучать необходимоеихколичестводляанализа,

- они подвергаются клонированию - можно получать генетиче ски идентичноепотомство,

- разные клетки могут сливаться, образуя гибридные клоны, -легкоподвергаютсяселекциинаспециальныхпитательных средах, -хорошоидолгосохраняютсяприглубокомзамораживании.

Культуру соматических клеток человека получают для гене тических исследований из материала биопсий или аутопсий (кожа, опу холи, периферическая кровь, костный мозг, ткань эмбрионов, клет ки из околоплоднойжидкости).Внастоящеевремячащеиспользую тсяфибробласты и лимфоидные клетки. В генетике человека используют 4 мето да из генетики соматическихклеток:простоекультивирование,клонирова ние,гибридизация

63

èселекция.

Âнастоящее время обосновано 4 подхода в борьбе с наследст венными болезнями:

1. Массовое «просеивание» новорожденных на наследственны е дефекты обменавеществ.

2.Пренатальнаядиагностика.

3.Медико-генетическоеконсультирование.

4. Контроль за мутагенной опасностью факторов окружающей среды.

1. Массовое «просеивание» новорожденных на наследственные болезни обмена веществ наряду с другими методами является осново й профилактики наследственных болезней в популяциях. «Просеивание» (ана лог - скрининг) означаетпредположительноевыявлениенедиагностирован нойранееболезни с помощью тестов, обследований или других процедур, дающи х быстрый ответ.

Проще говоря, просеивание - это обследование контингентов с целью подразделения их на группы с высокой и низкой вероятность ю заболевания. «Просеивают»заболевания,длякоторыхустановленасвязь междумутантным геномиповрежденнойбиохимическойфункцией.Измененияв биохимических параметрах по срокам своего проявления предшествуют воз никновению клиническихсимптомов.

Современные программы массового просеивания предусматр ивают выявление фенилкетонурии, гипотиреоза, врожденной гипоп лазии надпочечников, галактоземию, муковисцидоз, гомоцистинур ию, лейциноз,

гистидинемию, аминоацидопатии, недостаточность альфа1-антитрипсина. В практике массового просеивания на наследственные болез ни обмена веществ используется кровь (пуповинная, капиллярная, венозная) и с ыворотка крови. Например, в программах массового просеивания на фенилукс усную кислоту

èдругие аминоацидопатии используют три метода: микробио логический по Гатри (на его долю приходится 90%), хроматографический и флюорометрический.

2. Пренатальная диагностика осуществляется с помощью разных методов исследования в I и II триместрах. В ней нуждается 10-15% с емей, обращающихся в медико-генетическую консультацию. Показа ния к проведениюпренатальнойдиагностики:

- пожилой возраст родителей, -гетерозиготноеносительствохромосомнойаномалии,

- предыдущее рождение ребенка с болезнью Дауна, врожденны ми порокамиразвитияилиумственнойотсталостью,

-Х-сцепленнаяпатология, -наследственныедефектыметаболизма, - тератогенные воздействия.

Пренатальнаядиагностикапредставляетсобойкомплексно еисследование, основанноенаиспользованиилабораторныхиинструмента льныхметодов:

1) ультразвуковое исследование (врожденные пороки развит ия),

64

2)фетоскопия используется для взятия образцов крови, кожи или других органов плода (показания - токсоплазмоз, вирусная краснух а, гемофилия, талассемия, осложнения связанные с самопроизвольным пре рыванием беременности,

3)фетоамниографияиспользоваласьдопоявленияУЗИдляди агностики врожденныхпороковразвитиякостнойсистемы,спинномозг овыхипупочных грыж и особенно атрезий желудочно-кишечного тракта. Испол ьзование контрастных веществ вызывает осложнения как у беременно й, так и у плода,

4)диагностический амниоцентез (в сроки 14-20 недель беременн ости) - это акушерско-хирургическая процедура, позволяющая полу чить амниотическуюжидкостьдляпоследующихлабораторныхис следований(в1- 2% случаев после амниоцентеза наблюдается гибель плода). Ам ниотические клетки используют для культивирования и цитогенетическ их исследований, длядиагностикилизосомныхболезней,альфа-фетопротеина ,длядиагностики более60формнаследственныхферментопатий,

5)диагностическая биопсия хориона (хориоцентез). Оптимал ьный срок для биопсии - 17-я неделя беременности, а результаты, связанн ые с культивированием амниотических клеток, могут быть получ ены спустя 3-5 недель. Используют З основных методики получения биоптат а хориона: с помощьющипцов,методомэндоцервикальнойаспирациииспо мощьюбраши (по типу лабораторного ершика для пробирок). Этот метод ис пользуют для диагностикихромосомныхибиохимических(молекулярных) нарушений.

3. Медико-генетическое консультирование включает:

-выявление наследственной формы патологии на основании о смотра больного, составления родословной, цитологических, биохи мических, кариологическихидругихметодовдиагностикинаследств енныхболезней,

-определение степени риска появления потомства с наследс твенными дефектамиразвитияулицизсемей,отягощенныхнаследстве ннойпатологией, вступающих в брак и желающих иметь детей. В обоснованных с лучаях рекомендуется воздержаться от заключения брака,

-выявлениянарушенийвгеноме,обменныхпроцессовуплода спомощью методов пренатальной диагностики с возможным дальнейши м прерыванием беременности, если риск рождения больного ребенка достат очно высок. Однако, принятие окончательного решения о прерывании или сохранении беременности остается за супругами,

-искусственноеосеменениеотгенетическиздоровогодоно раприменимо

âтех случаях, когда рождение здорового потомства невозмо жно из-за доминантногохарактеранаследованияпатологии.

4. Контроль за мутагенной опасностью факторов окружающей среды

осуществляют генетики, экологи, врачи гигиенического про филя, учитывая естественный фон радиации и его колебания, дрейф мутаций и т.п.

Принципылечениянаследственныхзаболеваний:

1.Симптоматическоелечение-хирургическоелечениерасще линыверхней губы и твердого неба, сросшихся пальцев, корригирующие ли нзы при

65

близорукости и др.

2.Патогенетическая терапия - воздействие на те механизмы, к оторые формируют наследственное заболевание:

- заместительная терапия - восполнение недостающего компо нента (введение инсулина при сахарном диабете, свертывающих фа кторов при гемофилии и т.д.) или удаление части железы при гиперфункци и;

-когдаповышенсинтезтехилииныхвеществ,тоуменьшаютих образование путемприменениямедикаментов,угнетающихихобразовани е;

- диетотерапия - при нарушении расщепления тех или иных вещ еств (галактозы,фенилаланина)ихисключаютиздиеты;

-медикаментозноелечениенаправленонаудалениепродукт ов,избыточно накапливающихся в организме. Например, при поражении пече ни в ней накапливаютсяионымеди,поэтомуприменяютионообменные смолы,которые препятствуют всасыванию меди в кишечнике.

3.Генная инженерия - это направление исследований в молекулярной биологииигенетике,конечнойцельюкоторогоявляетсяпол учениеспомощью лабораторныхметодоворганизмовсновымикомбинациямин аследственных свойств. В основе лежит целенаправленное манипулировани е с фрагментами нуклеиновых кислот, т.е. конструируется из различных фраг ментов генетического материала нужные фрагменты и вводятся в ре ципиентный организм.

66

ОТЕКИВОДЯНКА

Отек – избыточное накопление жидкости в тканях, которое м ожет иметь либо местный, либо генерализованный характер. Генерализо ванные отеки являютсяоднимизпроявленийтехформпатологии,которые сопровождаются задержкой жидкости в организме. Они чаще всего сочетаются с избыточным накоплениемжидкостивестественныхполостяхтела,чтона зываетсяводянкой. Скопившаяся в полостях или тканях воспалительная жидкос ть именуется экссудатом,аневоспалительная–транссудатом.Примерами генерализованных отеков могут служить отеки, развивающиеся при голодании, заболеваниях сердца и почек, а местных – воспалительные и аллергически е отеки.

Развитиеотекасоздаетнеблагоприятныеусловиядляжизн едеятельности тканей, нарушая кровообращение в них и механически сдавли вая клетки. Избыток интерстициальной жидкости затрудняет газообмен и другие виды обмена веществ между кровью и тканями. Длительное поддерж ание отека может приводить к разрастанию соединительной ткани. Вызы вая нарушение трофики, отечная жидкость легко инфицируется. Опасность отека в значительной мере зависит от его локализации. Так отек го ртани, легких, головного мозга приводит к серьезным нарушениям, создающ им угрозу жизнедеятельности. Значительно нарушаются функции жизн енноважных органов при гидроцефалии, гидроперикарде, гидротораксе. В месте с тем, воспалительные, аллергические и токсические отеки имеют защитноприспособительные элементы, так как в этих случаях накапливающаяся в тканях жидкость ограничивает распространение токсическ их веществ и, понижаяихконцентрацию, уменьшаетихповреждающеедействиенатканевые элементы.

Такимобразом,отекотвечаетвсемкритериямтиповогопато логического процессаикакмногиеизтаковыхобладаеткакповреждающи мисвойствами, так и элементами защиты. На практике, однако, медикам чаще п риходится использовать различные средства и методы противоотечно й терапии, основанныеназнаниимеханизмов,существенноотличающих сяприразличных видахотеков.

1. Роль местных сосудисто-тканевых факторов в патогенезе о тека

Патогенетическойосновойкакместных,такигенерализова нныхотеков являютсянарушениятехфакторов,которыеобеспечиваюттр анскапиллярный обменводы,проанализированныхЭ.Старлингом(1896).Речьидет одвижущих силах транссудации и резорбции. Суть в том, что на уровне ка пилляров происходитдвапроцессаперемещенияжидкости:транссуда ция(фильтрация) жидкойчастикровивинтерстициальноепространствоирез орбцияжидкости из ткани в кровь. В норме эти два процесса должны быть сбалансированы, поскольку содержание жидкости в ткани является величино й относительно постоянной. Отек является результатом нарушения этого баланса с

67

преобладаниемтранссудациинадрезорбцией.

СогласноконцепцииЭ.Старлинга,участникамиэтихпроцесс овявляются три фактора:

1.Гидростатическое давление крови и величина тканевого сопротивления;

2.Коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление плазмы и тканевойжидкости;

3.Проницаемостьсосудистойстенки

Таккакчерезстенкикапилляровотносительнолегкоперем ещаетсявода, электролиты, некоторые органические соединения (мочевин а), но труднее транспортируются белки, то величина онкотического давле ния крови (зависящая от содержания белка) значительно выше онкотич еского давления интерстициальнойжидкости(~24ммрт.ст.против10ммрт.ст.соо тветственно). Разностьэтихдавлений(14ммрт.ст.)называетсяэффективным онкотическим давлением (ЭОД), представляющее собой силу, которая «тянет » воду в капилляры из интерстициального пространства. Но направление движения жидкости(сосуд-ткань)определяетсявзаимодействиемэто йпритягивающей силы с величиной гидростатического давления, которое зав исит от движения крови в сосудах, в результате чего создаются силы, стремящ иеся вывести водуизкапилляроввокружающиеткани.Эффектгидростатич ескогодавления будет тем больше, чем выше кровяное давление и чем меньше с опротивление со стороны тканей, окружающих капилляры.

В отличие от онкотического, величина гидростатического д авления в капиллярахнеодинаковая.Она составляетвартериальномконцекапилляра~ 32ммрт.ст.,аввенозном~12 -14ммрт.ст.Сопротивлениетканей(давление тканевой жидкости) составляет ~ 8 мм рт. ст. Следовательно, ве личина эффективного гидростатического давления (ЭГД) в артериа льной части капилляра выше, чем в венозной и соответственно составляе т ~ (32 - 6) = 26 и (12 – 6) = 6 мм рт. ст.*

Из взаимоотношений между данными факторами (схема 1), след ует, что преобладание в артериальной части капилляра ЭГД над ЭОД о беспечивает фильтрацию жидкости под давлением ~ 12 мм рт. ст., а преобладан ие присасывающей силы в венозном конце капилляра обеспечив ает обратный процесс, т.е. резорбцию интерстициальной жидкости в сосуд ы.

Представленные расчеты позволяют также понять, что балан с между транссудацией и резорбцией может быть достигнут только с учетом того, что процесс резорбции тканевой жидкости совершается в двух н аправлениях: в кровеносныесосудыивлимфатическиесосуды.Установлено ,чтоуздорового человека за сутки из крови в ткани фильтруется до 20 литров жидкости, 17 из

* Здесь были представлены цифровые характеристики давлен ий по Старлингу; по

современным представлениям величина тканевого давления жидкости отрицательная, т.к. она на 6-7 мм. рт. ст. ниже величины атмосфер ного давления.

68

Схема 1

Факторы, обеспечивающие транскапиллярный обмен воды

Ê à ï è ë ë ÿ ð

|

|

|

которых возвращаются обратно в капилляры и около трех лит ров выводится из тканей через лимфатические сосуды и далее возвращается в сосудистое русло.

Таким образом, недостаточность оттока лимфы может привод ить ê развитию отеков, получивших название лимфатических (лимф огенных). Затруднениялимфооттокаможетноситькакместный,такиг енерализованный характер.Местноенарушениеможетбытьсвязаносврожденн ойгипоплазией лимфатических сосудов, их сдавлением рубцовой тканью, опу холями и метастазами. Затруднение лимфооттока (абсолютная или мех аническая лимфатическая недостаточность) возникает также при заку порке сосудов паразитамиилитромбами,атакжевслучаеспазмалимфосос удов.Длительный лимфатический отек ведет к накоплению в ткани белка с пос ледующим разрастанием коллагеновых волокон и деформацией органа (например, «синдромслоновости»).Кромеабсолютной,можетиметьмест оиотносительная (динамическая)лимфатическаянедостаточность.Онавозни каетприперегрузке лимфооттока и участвует в патогенезе некоторых генерализованных форм отеков.

Онкотические отеки. Эти отеки возникают от снижения концентрации белков в плазме (гипопротеинемии). Гипоонкия крови развив ается в связи с:

а) недостаточностью поступления белка в организм (алимен тарное голодание,заболеванияжелудочно-кишечноготракта);

69

б) нарушением синтеза белков при заболеваниях печени; в) потерями белков плазмы через повреждения кожного покрова при

ожогах или в связи с почечными потерями, максимально выраженными при нефротическомсиндроме.

Гипоонкия плазмы может быть связана с диспротеинемией, когда резко снижаетсяальбумин-глобулиновыйкоэффициент(внорме2:1).В этомслучае дефицитальбуминовможетвозмещатьсяизбыткомглобулин атак,чтоуровень общегобелкаплазмысохраняетсявпределахнормы.Следова тельно,величина онкотического давления в значительной степени зависит о т содержания мелкодисперсных белков – альбуминов. Поэтому замещение д ефицита альбуминов другими белками не предотвращает гипоонкии к рови.

СпозицииконцепцииЭ.Старлинга,снижениеЭОДодновремен ноизменяет оба процесса транскапиллярного обмена: усиливается тран ссудация в артериальном конце капилляра при параллельном снижении и даже прекращениирезорбцииввенозномотделекапилляров.Усил ениелимфооттока в этих условиях может оказаться недостаточным для поддер жания баланса междутранссудациейирезорбцией.Далее,всвязиспрогрес сированиемотека и компрессией тканевых элементов и лимфососудов, динамич еская лимфатическая недостаточность может трансформироватьс я в абсолютную, что резко усиливает отечность тканей. В патогенезе онкоти ческих (гипоальбуминемических)отековучаствуюттакжеигормон альныемеханизмы, регулирующиеводно-электролитныйобменнауровнецелост ногоорганизма (см. патогенез почечных и сердечных отеков).

Мембраногенные отеки – это отеки, в патогенезе которых гл авную роль играет повышение проницаемости сосудистой стенки для бе лка, что чаще связаносдействиемядазмей,насекомых,некоторыхбактер иальныхтоксинов, боевыхотравляющихвеществ.Такимжеэффектомобладаюти биологически активныевещества(известныекакмедиаторывоспаленияи аллергии–гистамин, серотонин, брадикинин и др.).

Повышение проницаемости сосудов для белка отмечается пр и тяжелой гипоксии (общей и местной), которая ассоциируется с накопл ением кислореагирующих продуктов и ацидозом.

Усиленныйвыходбелковневсегдакомпенсируетсяихадекв атнымоттоком через лимфатические сосуды, поэтому онкотическое давление интерстициальнойжидкостиувеличивается,чтозакономер носнижаетвеличину ЭОД. Если речь идет о генерализованном увеличении сосудистой проницаемости(например,присистемномдействиимедиатор ов),тоэтоможет приводитьикснижениюонкотическогодавленияплазмы,что ещевбольшей степени снижает ЭОД. Поэтому мембраногенные отеки иногда называют вторичноонкотическими.

Таким образом, множество причин, повышающих проницаемост ь сосудистой стенки, предопределяет участие мембраногенн ого фактора в развитии разных отеков, но ведущим фактором он является д ля воспалительных, аллергическихитоксическихотеков.

70