26. Роль наследственности и среды в онтогенезе. Морфозы, их происхождение. Тератогенные факторы, классификация, примеры. Лекарственные тератогены.

Для понимания роли наследственности и среды в онтогенезе че­ловека важное значение имеют такие понятия, как «генотип» и «фенотип». Генотип — это наследственная основа организма, сово­купность генов, локализованных в его хромосомах, это  генетическая конституция, которую организм получает от своих родителей.

Фенотип — совокупность всех свойств и при­знаков организма, сформировавшихся в процессе его индивиду­ального развития. Фенотип определяется взаимодействием организма с условия­ми среды, в которых протекает его развитие. В отличие от геноти­па фенотип изменяется в течение всей жизни организма и  зависит от генотипа и среды. Одинаковые гено­типы (у однояйцевых близнецов), оказавшись в различных средах, могут давать различные фенотипы. С учетом всех факторов воз­действия фенотип человека можно представить состоящим из не­скольких элементов.

К ним относятся:

• биологические задатки, кодируемые в генах;

• среда (социальная и природная);

• деятельность индивида;

• ум (сознание, мышление).

Взаимодействие наследственности и среды в развитии человека играет важную роль на  протяжении всей его жизни. Но особую важность оно приобретает в периоды формирования организма: эмбриональ­ного, грудного, детского, подросткового и юношеского. Именно в это время наблюдается интенсивный процесс развития организ­ма и формирования личности.

Наследственность определяет то, каким может стать организм, но развивается человек под одновременным влиянием обоих фак­торов — и наследственности, и среды.

МОРФОЗЫ.

Морфозы – изменение степени выраженности признака выходящее за пределы нормы реакции, под воздействием факторов окружающей среды.

Морфозы возникают только в эмбриональный период развития и фенотипически проявляются врожденными пороками.

Генетическая основа – подавление функциональной активности генов в эмбриональный период.

Факторы среды приводящие к возникновению пороков – называются теротогены.

Классификация теротогенов:

Физические – все виды ионизирующих излучений (рентген, радиация), гипертермия – повышение температуры свыше 38⁰С.

Химические – пестициды, консерванты, соли тяжелых металлов, никотин, выбросы ЦБК и т.д., лекарства. Фактически у любого лекарственного средства есть слабый теротогенный эффект.

Три группы лекарства обладают 100 % теротогенным действием: таледомид, антиметаболиты (цитостатики), стероидные гормоны с андрогенной активностью.

Биологические – вирусы краснухи, гриппа, герпеса и ряд других, простейшая токсоплазма, возбудитель сифилиса. 100 % теротогенным свойством является вирус краснухи – синдром краснушного поражения плода: поражение глаз слепота, глухота, поражение ЦНС с формированием умственной отсталости различной степени.

27. Проблема мутагенеза человека. Спонтанный и индуцированный мутагененз. Источники мутагенов, классификация мутагенов.

Мутагенез – процесс возникновения наследственных изменений или мутаций в организме.

По своему происхождению мутагенез может быть:

1. Спонтанный – протекает на естественном фоне не связан с воздействием каких-либо специфических факторов, может затрагивать любых клеток организма, может приводить к развитию любых мутаций. Средняя частота спонтанных генов у человека составляет 10^-5-10^-7 на одну гамету за каждое поколение. Средний тип генных мутаций в половых клетках одна мутация в одном гене на 106 гамет за одно поколение. Для геномных мутаций частота 10^-11 за каждое поколение. Факторы, вызывающие спонтанный процесс делят на:

• Экзогенные факторы – естественная радиация, радиоактивные элементы земной коры (радон, радиоактивный калий, углерод), экстремальные температуры.

• Эндогенные факторы – ошибки репликаций, рекомбинаций и репараций. Наличие в геноме мобильных генетических элементов (могут менять положение в геноме), образующиеся в организме метаболиты, которые могут вступать во взаимодействие с молекулами РНК, ДНК и изменять их структуру.

2. Индуцированный – вызванный направленным влиянием на генетический аппарат клетки мутагенов, являющихся причиной смерти эмбриона или плода, врожденных пороков развития и наследственной патологии, источник мутагена – окружающая среда.

3. Химические и физические - мутации вызванные мутагенами, приводят к увеличению генетического груза в популяциях людей, и медицинские и биологические последствия мутаций мы можем рассматривать через триаду: Мутагенез – канцерогенез – тератогенез.

Выделяют 3 группы мутагенов:

1. Физические – различные виды излучений, источником является атомное судостроение, военное дело, технологии медицины. Генетический эффект радиаций не имеет порога действия, даже небольшая доля радиации обладает мутагенным действием. Для человека смертельная доза радиация 10 Грей полученная однократно. Наибольшей активностью обладают рентгеновские лучи до 1 нм могут проникать внутрь живых клеток и систем и повреждать структуру ДНК. Ультрафиолетовые лучи слабо проникают в ткани организма, не действуют на половые клетки, и проявляют воздействие только в отношении бактерий и бактериофагов. Вред ультрафиолета на организм человека заключается в том, что он может приводить к образованию радикалов и перекиси, которая обладает мутагенным эффектом, или приводят к злокачественному перерождению клеток. Недостаток и избыток кислорода, и высокие температуры

2. Химические – к настоящему времени известно около 5000 химических мутагенов, человек сталкивается с ними как в быту, так и в промышленности. Можно выделить соединения в отношении реплицирующейся ДНК – производные пуринов, пиридинов, акридиновые красители, ароматические углеводороды и в основном вызывают мутации сдвига рамки считывания. Соединения мутагенные в отношении как реплицирующейся так, так и нереплицирующейся ДНК – алкилирующие соединения (вызывают изменении структуры гена, хромосомные абберации). Окислители и восстановители – азотистая кислота.

Основные пути поступления химических мутагенов:

• окружающий воздух

• основной путь через кожу и дыхательные пути

• пища и вода

• искусственная среда жилых помещений

• лекарственные средства

• химические производства

• Главным источником химическим мутагенов является пища

В день человек получает до нескольких грамм мутагенов. Образуются мутагены при неправильном хранении продуктов, и при поражении продуктов питания….. грибами. Ртуть накапливается в рыбе. Из почвы в овощи переходят такие химические элементы марганец, свинец, цинк, никель и т.д. В картофеле и зерновых – кадмий, хром, никель, свинец и кобальт. Если концентрация этих веществ превышает норму они могут обладать выраженным мутагенным эффектом.

• Мутагены обнаруживается при термической обработке, и приводят к образованию бензоперенов, гетероциклических аминов. Пищевые добавки – красители, ароматизаторы, консерванты и загустители. Нитрит натрия, сорбиновая кислота.

• Генотоксическое воздействие на организм человека оказывает алкоголь и курение. Основной продукт в алкоголе ацетальдегид вызывает ………

• Лекарственные препараты.

3. Биологические – вызывают разрывы хромосом, подавляют активность репарационных систем, увеличивают число хромосом перестроек в клетках человека. Продукты жизнедеятельности бактерий и паразитов.