МОУ СОШ № 2. Презентация по биологии На тему: «Наследственные заболевания человека» . Исполнитель: Фефелова Ксения Ученица 11 «А» класса Г. Первоуральск, 2011 г.
Что такое наследственные заболевания? Наследственные заболевания болезни, обусловленные нарушениями в процессах хранения, передачи и реализации генетической информации.
Причины изменений в наследственном аппарате человека. • Спонтанные ошибки при мейозе и репликации ДНК • Мутагенные факторы окружающей среды • Близкородственные браки • Образ жизни будущих родителей
Наследственные болезни: типы, общие сведения. Наследственные болезни обычно подразделяют на три типа. n n n - Хромосомные болезни обусловлены отсутствием, избытком или нарушением структуры хромосом, что значительно увеличивает или уменьшает количество генетического материала и нарушает функцию многих генов. - Моногенные болезни чаще всего вызваны мутацией одного гена. Для этих болезней характерно менделевское наследование - аутосомнодоминантное, аутосомно-рецессивное и Х-сцепленное. - Полигенные болезни обусловлены взаимодействием большого числа генов и внешних факторов. Хотя эти болезни часто носят семейный характер, например сахарный диабет, подагра, расщелина губы, расщелина неба, они наследуются сложным образом и риск заболевания у родственников ниже, чем при моногенных болезнях.
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 четкой 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 Ххромосомы 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 невыявляемые цитогенетически) иногда захватывают несколько генов, например: ген эстеразы. 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, прием препаратов железа и кровопускание при гемохроматозе, курение при недостаточности альфа 1 -антитрипсина и режим питания при недостаточности липопротеидлипазы. Проявления моногенной болезни зависят и от других генов. Например, течение серповидноклеточнои 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 четкой границы. Моногенные болезни - превосходная отправная точка для исследования наследственных болезней, но гораздо труднее понять природу более распространенных полигенных болезней.
Причина заболеваний: В основе наследственных заболеваний лежат нарушения (мутации) наследственной информации — хромосомные, генные и митохондриальные. Отсюда — классификация наследственных заболеваний Наследственные болезни многочисленны (известно свыше 6000) и разнообразны по проявлениям. Для значительной части наследственных болезней тип наследования установлен — патологические признаки, также как и нормальные, могут наследоваться аутосомно-доминантно, аутосомно-рецессивно и сцеплено с полом (Х-сцепленный доминантный, Х-сцепленный рецессивный и Y-сцепленный типы наследования). Термин «аутосомный» указывает на то, что мутантный ген локализован в аутосоме, «Х-сцепленный» — в половой Х-хромосоме, а «Yсцепленный» — в половой Y-хромосоме. Выделение доминантного и рецессивного типов наследования существенно с медицинской точки зрения, так как при доминантном типе наследования клиническое проявление болезни обнаруживается у гомо - и гетерозигот, а при рецессивном — только у гомозигот, т. е. значительно реже.
Основные методы, с помощью которых устанавливается тот или иной тип наследования, — клиникогенеалогический, базирующийся на анализе родословных, и более точный сегрегационный анализ, объектом которого, как правило, являются так называемые ядерные семьи (т. е. родители и дети).
Диагностика: Диагностика производится цитогенетическими, молекулярно-цитогенетическими и молекулярногенетическими методами, а также на основании фенотипических признаков (синдромологический подход).
Статистика: Примерно 5 -6 детей из 100 рождаются с какими-нибудь генетически обусловленными заболеваниями. В большинстве — это заболевания с генетическими предрасположенностями. Это могут быть пороки развития, нарушения в интеллектуальном развитии ребенка. В эти 56 процентов входят наследственные заболевания, возникшие впервые или унаследованные от одного из родителей.
Наследственные нарушения аминокислотного обмена. n АЛКАПТОНУРИЯ n АЛЬБИНИЗМ n ТИРОЗИНЕМИЯ l ТИПА n ТИРОЗИНЕМИЯ ll ТИПА n ПРОПИОНОВАЯ АЦИДЕМИЯ n МЕТИЛМАЛОНОВАЯ АЦИДЕМИЯ n БОЛЕЗНЬ С ЗАПАХОМ МОЧИ КЛЕНОВОГО СИРОПА (MSUD) n ФЕНИЛКЕТОНУРИЯ (ФКУ)
НАСЛЕДСТВЕННЫЕ НАРУШЕНИЯ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА. • Мукополисахаридоз I типа (синдром Гурлера; Гурлера/Шейе; Шейе) • Мукополисахаридоз II типа (синдром Гунтера) • Мукополисахаридоз III типа (синдром Санфилиппо) • Мукополисахаридоз IV типа (синдром Моркио) • Мукополисахаридоз VI типа (синдром Маротто-Лами) • Мукополисахаридоз VII типа (синдром Слая) • Аспартилгликозаминурия • Галактоземия • Лактозный ацидоз • Фруктозурия
Наследственные нарушения липидного обмена. n n n n n Болезнь Гоше Болезнь Нимана-Пика Болезнь Тей-Сакса Синдром Фабри Наследственный дефицит печеночной липазы Гиперлипопротеинемия Гиперхолестеринемия наследственно-семейная Липоидозы Гиперхолистеринемия (семейная)
Наследственные заболевания крови. n n n n n АНЕМИЯ ФАНКОНИ ГЕМОЛИТИЧЕСКАЯ НЕСФЕРОЦИТАРНАЯ АНЕМИЯ ГЕМОФИЛИЯ A ГЕМОФИЛИЯ B ГИПОТРОМБИНЕМИЯ; ДЕФИЦИТ КОАГУЛЯЦИОННОГО ФАКТОРА II ДЕФИЦИТ КОАГУЛЯЦИОННОГО ТКАНЕВОГО ФАКТОРА III ГИПОПРОАКЦЕЛЕРИНЕМИЯ; ДЕФИЦИТ КОАГУЛЯЦИОННОГО ФАКТОРА V; ТРОМБОФИЛИЯ V ГИПОПРОКОНВЕРТИНЕМИЯ; ДЕФИЦИТ КОАГУЛЯЦИОННОГО ФАКТОРА VII НЕДОСТАТОК ФАКТОРА СТЮАРТА (фактор X, F X) СИНДРОМ РОЗЕНТАЛЯ; Дефицит фактора XI; Гемофилия С ДЕФИЦИТ ФАКТОРА ХАГЕМАНА; Дефицит фактора XII; Гемофилия D ДЕФИЦИТ КОАГУЛЯЦИОННОГО ФАКТОРА XIII ДЕФИЦИТ КОАГУЛЯЦИОННОГО БЕЛКА C ДЕФИЦИТ КОАГУЛЯЦИОННОГО БЕЛКА S ДЕФИЦИТ ФАКТОРА ВИЛЛЕБРАНДА ТАЛАССЕМИЯ АЛЬФА ТАЛАССЕМИЯ БЕТА ЭРИТРОЦИТОЗ; ЭЛИПТОЦИТОЗ; СФЕРОЦИТОЗ; ОВАЛОЦИТОЗ ДЕФИЦИТ ФАКТОРА I СИСТЕМЫ КОМПЛЕМЕНТА
Наследственные болезни соединительной ткани. • АЛЬФА-1 -АНТИТРИПСИНА ДЕФИЦИТ • ГОМОЦИСТИНУРИЯ • НЕСОВЕРШЕННЫЙ ОСТЕОГЕНЕЗ • ДИСПЛАЗИЯ СПОНДИЛОЭПИФИЗАРНАЯ • СИНДРОМ ЭЛЕРСА-ДАНЛОСА • СИНДРОМ АЛЬПОРТА • БУЛЛЕЗНЫЙ ЭПИДЕРМОЛИЗ • СИНДРОМ МАРФАНА • МИОДИСТРОФИЯ ДЮШЕНА/БЕККЕРА
Наследственные заболевания нервной системы. n n n n n Эпилепсия Шизофрения Болезнь Альцгеймера Болезни двигательного нейрона БОКОВОЙ АМИОТРОФИЧЕСКИЙ СКЛЕРОЗ (БАС) Болезнь Вильсона Болезнь Паркинсона (дрожательный паралич) Хорея Хантингтона Торсионная дистония
Наследственные болезни эндокринной системы. • ДИАБЕТ • Гиперинсулинемия • Резистентность к инсулину (инсулинорезистентность)
Альбинизм (лат. albus — белый) — врождённое отсутствие пигмента кожи, волос, радужной и пигментной оболочек глаза.
Причины: В настоящее время считается, что причиной альбинизма является отсутствие (или блокада) фермента тирозиназы, необходимой для нормального синтеза меланина — особого вещества, от которого зависит окраска тканей. В генах, ответственных за образование тирозиназы, могут возникать самые различные нарушения. От характера нарушения зависит степень недостатка пигмента у людей с альбинизмом. У некоторых людей, страдающих данным расстройством, с образованием тирозиназы всё обстоит благополучно, и учёные предполагают, что в подобных случаях, возможно, происходит мутация генов, регулирующих образование другого важного для обмена меланина энзима. Цвет кожи определяется содержанием меланина в кератиноцитах, представляющих собой клетки-рецепторы меланинсодержащих органелл (меланосом), формируемых меланоцитами. В норме цвет кожи детерминирован генетическими или конституциональными факторами и сохраняется на некоторых участках тела (область ягодиц), поскольку кожа не подвергается внешним воздействиям, или цвет её изменяется под воздействием солнечных лучей (загар), в результате усиленной пигментации под влиянием гормонов, стимулирующих меланоциты.
Пигментация зависит от четырёх факторов: образования меланосом, их меланизации и секреции, непостоянной агрегации и разрушения меланосом во время их перехода в кератиноциты. В увеальном тракте и пигментном эпителии сетчатки меланин защищает глаз от видимой и длинноволновой части лучистой энергии, тогда как ультрафиолетовая радиация задерживается роговицей. У человека система защиты от ультрафиолетового излучения высоко развита, воздействие этой части электромагнитного спектра ведёт к активации сложного механизма (загар) образования плотных, содержащих хромопротеин органелл (меланосомы) и их доставки к эпидермальным клеткам, внутри которых рассеивают и абсорбируют ультрафиолетовые лучи, удаляют обладающие повреждающим действием свободные радикалы, образующиеся в коже в результате воздействия ультрафиолетовой радиации.
Типы альбинизма: n n n n Глазокожный альбинизм 1 А Глазокожный альбинизм 1 В Температуро-чувствительный альбинизм Глазокожный альбинизм 2 Глазокожный альбинизм 3 Глазной альбинизм Аутосомально – рецессивный глазной альбинизм (АРГА)
Формы лечения. Лечение безуспешно. Восполнить недостаток меланина или предупредить расстройства зрения, связанные с альбинизмом, невозможно. Следует рекомендовать больному избегать солнечных облучений и применять светозащитные средства при выходе на улицу: фильтры, солнцезащитные очки или затемнённые линзы. Обычно подобные функции выполняет меланин. Иногда необходимо хирургическое вмешательство, в частности для коррекции глазодвигательных мышц при косоглазии. Развивающиеся патологические изменения в сетчатке и нервах глаза обычно устранить не удаётся. С целью профилактики передачи аномалии по наследству необходимы медико-генетические консультации.
Синдро м Шереше вского — Те рнера — хромосомная болезнь, сопровождающаяся характерными аномалиями физического развития, низкорослостью и половым инфантилизмом.
История. Впервые эта болезнь как наследственная была описана в 1925 г. Н. А. Шерешевским, который считал, что она обусловлена недоразвитием половых желез и передней доли гипофиза и сочетается с врожденными пороками внутреннего развития. В 1938 г. Тернер выделил характерную для этого симптомокомплекса триаду симптомов: половой инфантилизм, кожные крыловидные складки на боковых поверхностях шеи и деформацию локтевых суставов. В России этот синдром принято называть синдромом Шерешевского — Тернера. Этиология заболевания (моносомия по Х-хромосоме) была раскрыта Ч. Фордом в 1959 г.
Основные сведения Четкой связи возникновения синдрома Тернера с возрастом и какими-либо заболеваниями родителей не выявлено. Однако беременности обычно осложняются токсикозом, угрозой выкидыша, а роды часто бывают преждевременными и патологическими. Особенности беременностей и родов, заканчивающихся рождением ребенка с синдромом Тернера, — следствие хромосомной патологии плода. Нарушение формирования половых желез при синдроме Тернера обусловлено отсутствием или структурными дефектами одной половой хромосомы (X-хромосомы). У эмбриона первичные половые клетки закладываются почти в нормальном количестве, но во второй половине беременности происходит их быстрая инволюция (обратное развитие), и к моменту рождения ребенка количество фолликулов в яичнике по сравнению с нормой резко уменьшено или они полностью отсутствуют. Это приводит к выраженной недостаточности женских половых гормонов, половому недоразвитию, у большинства больных — к первичной аменорее (отсутствию менструаций) и бесплодию. Возникшие хромосомные нарушения являются причиной возникновения пороков развития. Возможно также, что сопутствующие аутосомные мутации играют определенную роль в появлении пороков развития, поскольку существуют состояния, сходные с синдромом Тернера, но без видимой хромосомной патологии и полового недоразвития.
Кариотип 45, (X 0)=70% / 46, (XX)=30% — мозаичная форма синдрома Тернера.
При синдроме Тернера половые железы обычно представляют собой недифференцированные соединительнотканные тяжи, не содержащие элементов гонад. Реже встречаются рудименты яичников и элементы яичек, а также рудименты семявыносящего протока. Другие патологические данные соответствуют особенностям клинических проявлений. Наиболее важны изменения костно-суставной системы — укорочение пястных и плюсневых костей, аплазия (отсутствие) фаланг пальцев, деформация лучезапястного сустава, остеопороз позвонков. Рентгенологически при синдроме Тернера турецкое седло и кости свода черепа обычно не изменены. Отмечаются пороки сердца и крупных сосудов (коарктация аорты, незаращение боталлова протока, незаращение межжелудочковой перегородки, сужение устья аорты), пороки развития почек. Проявляются рецессивные гены дальтонизма и других заболеваний. Синдром Шерешевского-Тёрнера встречается много реже, чем трисомия Х, синдром Клайнфельтера (ХХУ, ХХХУ), а также ХУУ, что указывает на наличие сильного отбора против гамет, не содержащих половых хромосом, или против зигот ХО. Это предположение подтверждается достаточно часто наблюдемой моносомией Х среди спонтанно абортированных зародышей. В связи с этим допускается, что выжившие зиготы ХО являются результатом не мейотического, а митотического нерасхождения, или утраты X-хромосомы на ранних стадиях развития. Моносомии УО у человека не обнаружено. Популяционная частота 1: 1500.
Клиническая картина и диагностика. Отставание больных с синдромом Тернера в физическом развитии заметно уже с рождения. Примерно у 15 % больных задержка наблюдается в период полового созревания. Для доношенных новорожденных характерна малая длина (42— 48 см) и масса тела (2500— 2800 г и менее). Характерными признаками синдрома Тернера при рождении являются избыток кожи на шее и другие пороки развития, особенно костно-суставной и сердечно-сосудистой систем, «лицо сфинкса» , лимфостаз (застой лимфы, клинически проявляющийся крупными отеками). Для новорожденного характерны общее беспокойство, нарушение сосательного рефлекса, срыгивание фонтаном, рвота. В раннем возрасте у части больных отмечают задержку психического и речевого развития, что свидетельствует о патологии развития нервной системы. Наиболее характерным признаком является низкорослость. Рост больных не превышает 135— 145 см, масса тела часто избыточна. При синдроме Тернера патологические признаки по частоте встречаемости распределяются следующим образом: низкорослость (98%), общая диспластичность (неправильное телосложение) (92%), бочкообразная грудная клетка (75%), укорочение шеи (63%), низкий рост волос на шее (57%), высокое «готическое» нёбо (56%), крыловидные складки кожи в области шеи (46%), деформация ушных раковин (46%), укорочение метакарпальных и метатарзальных костей и аплазия фаланг (46%), деформация локтевых суставов (36%), множественные пигментные родинки (35%), лимфостаз (24%), пороки сердца и крупных сосудов (22%), повышенное артериальное давление (17%).
Половое недоразвитие при синдроме Тернера отличается определённым своеобразием. Нередкими признаками являются геродермия (патологическая атрофия кожи, напоминающая старческую) и мошонкообразный вид больших половых губ, высокая промежность, недоразвитие малых половых губ, девственной плевы и клитора, воронкообразный вход во влагалище. Молочные железы у большинства больных не развиты, соски низко расположены. Вторичное оволосение появляется спонтанно и бывает скудным. Матка недоразвита. Половые железы не развиты и представлены обычно соединительной тканью. При синдроме Тернера отмечается склонность к повышению артериального давления у лиц молодого возраста и к ожирению с нарушением питания тканей. Интеллект у большинства больных с синдромом Тернера практически сохранен, однако частота олигофрении все же выше. В психическом статусе больных с синдромом Тернера главную роль играет своеобразный психический инфантилизм с эйфорией при хорошей практической приспособляемости и социальной адаптации. Диагноз синдрома Тернера основывается на характерных клинических особенностях, определении полового хроматина (вещества клеточного ядра) и исследовании кариотипа (хромосомного набора). Дифференциальный диагноз проводится с нанизмом (карликовостью), для исключения которого проводится определение содержания гормонов гипофиза в крови, особенно гонадотропинов.
Лечение. На первом этапе терапия заключается в стимуляции роста тела анаболическими стероидами и другими анаболическими препаратами. Лечение следует проводить минимальными эффективными дозами анаболических стероидов с перерывами при регулярном гинекологическом контроле. Главным видом терапии больных является эстрогенизация (назначение женских половых гормонов), которую следует проводить с 1416 лет. Лечение приводит к феминизации телосложения, развитию женских вторичных половых признаков, улучшает трофику (питание) половых путей, уменьшает повышенную активность гипоталамо-гипофизарной системы. Лечение следует проводить в течение всего детородного возраста больных. Если с помощью гормональной терапии удается вырастить до нормальных размеров матку, то беременность у таких больных возможна с помощью ЭКО с донорской яйцеклеткой. Случаи, где сохранились свои яйцеклетки, единичны. В последнее время для увеличения показателей окончательного роста проводится терапия соматотропином или человеческим гормоном роста.
Прогноз для жизни при синдроме Тернера благоприятный, исключение составляют больные с тяжёлыми врождёнными пороками сердца и крупных сосудов и почечной гипертензией. Лечение женскими половыми гормонами делает больных способными к семейной жизни, однако абсолютное большинство из них остаются бесплодными.
