Скачать 254.51 Kb.
|
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя школа №__» Сообщение по биологии «Наследственные заболевания человека» Выполнил: Ученик ___ класса _______________________ Проверила: _______________________ _______________________ г. _________ 20___ Оглавление:
мутации, возникающие на разных стадиях развития человека
Введение: В настоящее время более 4500 болезней классифицируется как генетические заболевания. Только небольшая часть из них картирована и для ещё меньшей установлен биохимический механизм, с помощью которого ген осуществляет свою функцию. Рецессивные генетические болезни, такие как муковисцидоз и недостаточность аденозиндезаминазы, проявляются в том случае, если повреждены оба аллеля гена. В доминантных аутосомных болезнях, такой является болезнь Хантингтона, эффект больного гена проявляется, даже если другой аллель здоров. Наконец, заболевания, сцепленные с Х-хромосомой, проявляются у мужчин, тогда как дамы, как правило, как в случае синдрома хрупкости Х-хромосомы, болеют не всегда, и носят в себе ген, передавая его потомкам и награждая своих сыновей болезнью. Принято различать хромосомные, моногенные и полигенные (мультифакториальные) наследственные болезни. ^ Наследственные заболеваний человека связаны с мутациями, приводящими к изменению уровней экспрессии генов. Мутации в определённых генах нарушают функционирование биохимических систем, что приводит к развитию соответствующих патологических состояний организма. Если мутации происходят в геноме клеток зародышевой линии человека, все соматические клетки организма-потомка, который развивается из мутантной зиготы, образовавшейся от слияния мутантных гамет, будут содержать эту мутацию. Чем позже в онтогенезе возникает соматическая мутация, тем меньше размер клона мутантных клеток во взрослом организме. Если мутация доминантна, то возникает наследственное заболевание. Если мутация рецессивна, можно говорить о предрасположенности организма - гетерозиготы к соответствующему заболеванию и носительстве мутантного гена. Организм, у которого действие рецессивной мутации маскируется функционированием полноценного аллеля, фенотипически выглядит нормальным, однако имеет больше шансов дать больное потомство в браке с носителем такого же мутантного гена. Кроме того, может произойти соматическая мутация в соответствующем аллельном гене соматических клеток, что станет причиной развития приобретённого генетического заболевания. Примером таких заболеваний может служить ретинобластома. РАСПРОСРАНЕННОСТЬ Как показали исследования в Канаде и США, у 6.8% госпитализированных детей выявлены моногенные болезни, у 0,4-2,5% - хромосомные болезни, ещё у 22-31% - полигенные болезни. Общая распространённость моногенных болезней равна примерно 1%. У 5,3% людей в возрасте до 25 лет разовьётся болезнь, обусловленная наследственными факторами (то есть моногенная, полигенная или хромосомная болезнь). Если добавить к этому поздно проявляющиеся полигенные болезни, то в течение жизни примерно у 60% людей развиваются болезни, связанные с наследственной предрасположенностью. На фоне успешной борьбы с инфекциями наследственные факторы приобретают все большее влияние на заболеваемость. ^ Отбор в любых популяциях обусловлен дифференциальной смертностью и плодовитостью особей с разными генотипами, что приводит через какое-то число поколений к различной концентрации аллелей в популяциях. Поскольку отбор (его направленность и интенсивность) тесно связан с условиями окружающей среды, то на этой основе возникают разные концентрации аллелей в различных популяциях. Элиминация или преимущественное размножение может наблюдаться в зависимости от дифференциальной приспособленности гетерозигот, нормальных или мутантных гомозигот к условиям окружающей среды В качестве примера этой закономерности можно привести факторы распространения аутосомно-рецессивных гемоглобинопатий ( серповидно-клеточная анемия, талассемия, аномальные гемоглобины С, Н, Е) в регионах с высокой заболеваемостью малярией. Малярия гомозигот по гену нормального гемоглобина сокращает жизнь и репродукцию у здоровых лиц. Гомозиготы по мутантным аллеям (больные гемоглобинопатиями) погибают от наследственной болезни, не оставляя потомства. Гетерозиготы же выживают, потому что малярийный плазмодий не поражает лиц с аномальными гемоглобинами, а сама гетерозиготность не вызывает патологического процесса в нормальных условиях. Преимущественное размножение гетерозигот приводило к высокой частоте носительства гена среди населения в прошлом малярийных регионов (Юго-Восточная Азия, Африка, Италия, Греция, Кипр, Азербайджан, Узбекистан), и такая частота сохраняется. Отбор, безусловно, продолжает действовать и сейчас в популяциях человека не только во внутриутробном, но и постнатальном периоде онтогенеза, несмотря на социальную и медицинскую помощь больным. В детском возрасте умирают с болезнью Тея-Сакса, миопатией Дюшенна, с моногенными врождёнными пороками развития. Пониженная репродукция отмечается у больных гемофилией, анходроплазией, нейрофиброматозом-1 и т. д. ^ Снижение давления отбора в современных условиях (разное для разных болезней), которые в популяциях человека идёт двумя путями. Во-первых, улучшение медицинской и социальной помощи больным (особенно лечение наследственных болезней) приводит к тому, что гомозиготы (например, больные фенилкетонурией, муковисцидозом), ранее не дожившие до репродуктивного периода, теперь не только живут до 30-50 лет и более, но и вступают в брак, имеют детей. Следовательно, популяции пополняются гетерозиготами по патологическим генам. Во-вторых, планирование семьи (сокращение рождаемости до произвольных величин, чаще всего это 1-2 или 3 ребёнка) изменяет действие отбора в связи с репродуктивной компенсацией. Популяционные последствия репродуктивной компенсации очевидны, хотя развиваться они будут медленно (десятки, а для некоторых генов сотни поколений). Патологические аллеи в этих случаях будут иметь большую вероятность для сохранения и увеличения их частоты, чем при естественной реализации репродуктивных способностей индивидов с разными генотипами. ^ Вариации распространённости генных болезней (этнические, географические, популяционные) подтверждены во многих исследованиях. Выше были рассмотрены факторы, влияющие на распространённость генных болезней. Каждый из них может действовать отдельно в конкретной популяции в отношении конкретной нозологической формы или же действует комбинация этих факторов. Накопилось много доказательств того, что распространённость большого числа генных болезней варьирует в разных популяциях. Высокая частота редких генных болезней в отдельных этнических группах объясняется эффектом родоначальника и дрейфом генов в изолированных популяциях. Отбор в таких случаях имеет меньшее значение. Редкие наследственные болезни относительно часто (в 10 - 100 раз чаще, чем в других популяциях) обнаруживаются в ряде популяций. Для армян независимо от места их проживания характерна высокая встречаемость семейной средиземноморской лихорадки (периодическая болезнь). В Финляндии несколько редких болезней встречаются часто: врождённый нефроз, лизинурическая непереносимость белка, аспартилгликозаминурия, липофусциноз (детский тип) и др. Среди евреев ашкенази, в нескольких поколениях постоянно проживающих в США, Европе и Израиле, отмечается высокая частота болезней накопления (Тея-Сакса, Нимана-Пика, Гоше), синдрома Блюма, семейной дизавтономии, абеталипопротеинемии, брахидактилии и др. В некоторых областях Японии часто встречаются акаталазия, болезнь Огаши, наследственный дисхроматоз. В Азербайджане в отдельных районах отмечается высокая частота синдрома Элерса-Данло (тип 1), хореи Гентингтона, гемофилии. Среди канадцев французского происхождения много больных тирозинемией, лиц с болезнью Тея-Сакса. Как видно из приведённых примеров (а подобной информации много и по другим популяциям), во всех случаях речь идёт о достаточно выраженной брачной изоляции, иногда даже вне географических ограничений (евреи ашкенази, армяне). Различия в распространённости генных болезней касаются не только редко, но и часто встречающихся форм. В последнем случае отклонения в распространённости могут быть в сторону уменьшения и увеличения частоты болезни. Объяснения колебаний распространённости часто встречающихся генных болезней, скорее всего, надо искать в условиях отбора, как уже упоминалось (для гемоглобинопатий). Например, две широко распространённые аутосомно-рецессивные болезни (фенилкетонурия и муковисцидоз) встречаются с неравной частотой в разных географических зонах или больших популяциях. Муковисцидоз встречается в среднем у 1 из 2000-3000 новорождённых, а среди чёрного африканского и японского населения его частота составляет 1: 100 000. Частота фенилкетонурией в большинстве популяций равна 1: 10000, а в Финляндии, Израиле (для евреев ашкенази), Японии болезнь встречается крайне редко (1:100000 - 1:200000). В Белоруссии и Ирландии её частота составляет 1:6000. В заключение следует подчеркнуть, что понимание эпидемиологии генных болезней необходимо врачу любой специальности, поскольку в своей практике он может столкнуться с "пучковостью" редкой наследственной болезни в пределах обслуживаемого им района или контингента. Значение закономерностей и механизмов распространения генных болезней поможет врачу своевременно разработать меры профилактики (обследование на выявление гетерогенности, генетическое консультирование и др.). ТИПЫНаследственные болезни обычно подразделяют на три типа.
Для каждой категории наследственных болезней патогенез, диагностика, профилактика, лечение и медико-генетическое консультирование имеют свои особенности. В действительности эта классификация сильно упрощена. Например, между хромосомными и моногенными болезнями нет чёткой границы. Очевидно, что проявления хромосомных болезней складываются из нарушения функции отдельных генов, поэтому небольшие хромосомные делеции вызывают одновременно несколько моногенных болезней - так называемый синдром соседних генов. Так, у мужчин с цитогенетически выявляемой делецией в коротком плече Х-хромосомы возникают симптомы миопатии Дюшенна, гранулематоза, пигментной дегенерации сетчатки и синдрома Мак-Лауда. Делеции в 13-й хромосоме в области локуса ретинобластомы (как выявляемые, так и не выявляемые цитогенетически) иногда захватывают несколько генов, например ген эстеразы D. Напротив, некоторые хромосомные транслокации нарушают функцию лишь одного гена. Так, у некоторых женщин транслокация между Х-хромосомой и аутосомой вызывает миопатию Дюшенна. Проявления моногенных болезней редко полностью зависят от одного гена и обычно изменяются под влиянием других генов и внешних факторов. Примеры влияния ненаследственных факторов на течение моногенных болезней: применение лекарственных средств при недостаточности Г-6-ФД и острой перемежающейся порфирии, приём препаратов железа и кровопускание при гемохроматозе, курение при недостаточности альфа 1-антитрипсина и режим питания при недостаточности липопротеид липазы. Проявления моногенной болезни зависят и от других генов. Например, течение серповидноклеточной анемии зависит от генотипа в области кластера генов альфа-цепи глобина. Часто в патогенезе полигенных болезней преобладающую роль играют немногие гены (например, генотип HLA при инсулинозависимом сахарном диабете ). Таким образом, между моногенными и полигенными болезнями также нет чёткой границы. Моногенные болезни - превосходная отправная точка для исследования наследственных болезней, но гораздо труднее понять природу более распространённых полигенных болезней. ^
Наследственные хромосомные болезни Благодаря интенсивному изучению хромосом человека и хромосомных болезней на протяжении 35-40 лет сложилось учение о хромосомной патологии, которая имеет теперь большое значение в современной медицине. Данное направление в медицине включает в себя не только хромосомные болезни, но и патологию внутриутробного периода (спонтанные аборты, выкидыши), а также соматическую патологию (лейкозы, лучевая болезнь). Число описанных типов хромосомных аномалий приближается к 1000, из них более 100 форм имеет клинически очерченную картину и называется синдромами. Диагностика хромосомных аномалий необходима в практике врачей разных специальностей (генетик, акушер-гинеколог, педиатр, невропатолог, эндокринолог и др.). Во всех многопрофильных современных больницах (более 1000 коек) в развитых странах имеются цитогенетические лаборатории. Хромосомные болезни - это большая группа врождённых наследственных болезней, клинически характеризующихся множественными врождёнными пороками развития. В их основе лежат хромосомные или геномные мутации. Эти два разных типа мутаций для краткости объединяют общим термином хромосомные аномалии. Нозологическое выделение, по меньшей мере, трёх хромосомных болезней как хронических синдромов врождённых нарушений развития сделано до установления их хромосомной природы. Причины хромосомных болезней - наиболее крупные изменения ДНК: целая лишняя копия генома (триплоидия), лишняя хромосома (трисомия), делеции или дупликации участков хромосомы и другие дефекты. Наиболее часто встречающаяся болезнь, трисомия-21 , клинически была описана в 1866 г. английским педиатром Л. Дауном. По его имени и названа эта болезнь - синдром (или болезнь) Дауна. В дальнейшем причина синдрома не раз подвергалась генетическому анализу. Высказывались предположения о доминантной мутации, о врождённой инфекции, о хромосомной природе. Первое клиническое описание синдрома моносомии по Х-хромосоме как отдельной формы болезни было сделано русским клиницистом Н.А. Шерешевским в 1925 г., в1938 г. Г. Тернер также описал этот синдром. По фамилии этих учёных моносомию по Х-хромосоме называют синдромом Шерешевского-Тернера. В зарубежной литературе в основном используют название синдром Тернера, хотя никто не оспаривает открытие Н.А. Шерешевского. Хромосомные аномалии часто вызывают самопроизвольный аборт, пороки развития, замедление умственного развития и появление опухолей. Аномалии в системе половых хромосом у мужчин (трисомия-ХХУ) как клинический синдром впервые описал Г. Клайнфелтер в 1942 г. Перечисленные три формы и явились объектом первых клиникоцитогенетических исследований, проведённых в 1959 г. Расшифровка этиологии синдромов Дауна, Шерешевского-Тернера и Клайнфелтера открыла новую главу в медицине - хромосомные болезни. В 60-х годах благодаря широкому развертыванию цитогенетических исследований в клинике полностью сложилась клиническая цитогенетика. Была показана роль хромосомных и геномных мутаций в патологии человека, расшифрована хромосомная этиология многих синдромов врожденных пороков, развития, определена частота хромосомных болезней среди новорождённых и при спонтанных абортах. Наряду с изучением хромосомных болезней как врожденных состояний начались интенсивные цитогенетические исследования в онкологии, особенно при лейкозах. Роль хромосомных изменений в опухолевом росте оказалась очень значимой. |
![]() |
Курский Государственный Медицинский Университет Кафедра хирургических... Актуальность: Портальной гипертензией страдает около 7% населения. Основными причинами являются острые и хронические заболевания... |
![]() |
Презентация по правилам чтения английских гласных Презентации по... Презентации по биологии «Происхождение эукариотических клеток», «Поток энергии и круговорот веществ в экосистемах» (9 класс) |
![]() |
Рабочая программа по биологии для 5-9 классов Учитель биологии Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Детловская средняя общеобразовательная школа №12 |
![]() |
Рабочая программа по биологии 11 класс рабочая программа по биологии... «средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов №3» |
![]() |
Реферат на тему: "Наследственные болезни человека и возможности их лечения" Причины наследственных заболеваний и механизм развития нарушений |
![]() |
Рабочая программа по биологии 9 класс Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Коношеозерская средняя общеобразовательная школа» |
![]() |
Рабочая программа по биологии составлена на основе Федерального компонента... ... |
![]() |
Рабочая учебная программа по биологии 10 в класс (углубленный уровень) Мбоу «Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов №3»г. Ханты-Мансийска |
![]() |
Программа по биологии М: Дрофа 2009 г учебник Биология (Н. И. Сонин) Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с. Калда мо «Барышский район» Ульяновской области |
![]() |
Программа по биологии М: Дрофа 2009 г учебник Биология (З. Б. Захаров, Мамонтов В. С.) Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с. Калда мо «Барышский район» Ульяновской области |