Роль генетических факторов в развитии патологии.

Наследственные болезни- заболевания, возникшие в результате генеративных хромосомных и генных мутаций.

В основу выделения наследственных болезней заложен механизм возникновения заболевания, а не его способность передаваться по наследству. Это сделано в связи с тем, что не все наследственные заболевания могут передаваться по наследству. Существует целая группа заболеваний (хромосомные болезни), которая обычно не передаётся по наследству, а возникает в результате впервые возникших генеративных мутаций. Это связано с тем, что большинство больных с хромосомными заболеваниями не доживают до взрослого состояния, либо остаются стерильными.

Приобретенные болезни - возникают под действием факторов внешней среды.

Врожденные болезни - проявляются сразу же после рождения. К ним относят большинство наследственных заболеваний и приобретенных, которые возникли во время внутриутробного развития.

Фенокопии - это приобретенные болезни, по своим фенотипическим признакам 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 (тогда это фенокопия).

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

a. Собственно наследственные болезни . Они проявляются не зависимо от факторов внешней среды. (синдром Патау, Дауна, Шерешевского-Тернера)

b. Наследственные болезни, для проявления которых необходимо специфическое воздействие среды. (фенилкетонурия – если устранить из пищи фенилаланин, то заболевание не приведет к развитию олигофрении)

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

d. Заболевания возникающие под действием факторов внешней среды. (Травмы, инфекционные болезни)

Мутации.

Мутации - это изменения в генетическом аппарате клеток, не связанные с обычной рекомбинацией генов во время клеточного деления.

Классификация:

1.По типу клеток:

-соматические - возникают в соматических клетках и влияют на судьбу клетки или данного организма.

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

2. По биологической значимости.:

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

Вредные - могут быть летальными и нелетальными.

3.По этиологии:

-спонтанные - возникают под действием случайных ошибок при репликации или под действием природных факторов.

-индуцированные - возникают в результате действия конкретных физических, химических, биологических факторов.

Физические факторы - ионизирующая радиация.

Химические факторы- все вещества из группы мутагенов.

Биологические факторы- вирусы.

Эндогенные - свободные радикалы (ПОЛ).

4.В зависимости от характера нарушений в генотипе:

-хромосомные

-генные.

Наследственные болезни по характеру мутаций:

-хромосомные

-генные.

Классификация хромосомных мутаций:

1.Хромосные аберрации- изменения структуры отдельных хромосом.

а) делеция - отрыв участка хромосомы.

б) дупликация- удвоение участка хромосомы.

в) инверсия- отрыв участка хромосомы, его поворот на 180 градусов и прикрепление негомологичным концом.

г) транслокация- отрыв участка хромосомы и его перенос на негомологичную хромосому.

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

3.Анеуплоидии и полиплоидии - изменение количества гаплоидных наборов хромосом. Возникают только в соматических клетках, в генеративных – несовместимо с развитием беременности.

Общая характеристика 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.

К ним относят: трисомии по 13,18, 21 парам хромосом.

Трисомия по 13 паре (синдром Патау): характеризуется:

1)брахицефалическая форма черепа.

2)микро/анофтальмия

3) микро/анэнцефалия

4)расщелина твердого неба (волчья пасть) и верхней губы (заячья губа).

5) полидактилия

6) непропорциональное телосложение (короткие шея и конечности).

7) грубые системные пороки развития внутренних органов, от которых погибают, как правило, в раннем детском возрасте.

Трисомия по 18 паре (синдром Эдвардса):

1)долихоцефалическая форма черепа.

2)монголоидный разрез глаз.

3)узкая переносица (нос по типу птичьего клюва).

4)недоразвитие нижней челюсти.

5)полидактилия.

6) грубые системные пороки развития, которые становятся причиной гибели в раннем детском возрасте.

Трисомия по 21 паре (синдром Дауна):

1)брахицефалическая форма черепа.

2)антимонголоидный разрез глаз

3)седловидная переносица

4)высокое твёрдое небо.

5)большой язык.

6)короткая шея и конечности.

7)умственная отсталость.

8) грубые системные пороки развития, если они совместимы с жизнью, то в дальнейшем

9) половая стерильность..

2. гетероплоидии по половым хромосомам.

Синдром Кляйнфельтера (ХХУ - трисомия).

мужской фенотип, характеризуется высоким ростом, женским типом телосложения и отложениями жира по женскому типу, отсутствием вторичных половых признаков, гинекомастия, гипогонадизм, половая стерильность, умственная отсталость.

Синдром Шерешевского-Тернера (Х0- моносомия).

Фенотип - женский. Телосложение мужское, низкий рост, грубый голос, гипогонадизм, крыловидная складка на шее, отсутствие вторичных половых признаков, половая стерильность, пороки развития внутренних органов.

3. Хромосомные аберрации:

Синдром «кошачьего крика» (делеция короткого плеча 5 хромосомы).

Низкий рост, монголоидный разрез глаз, пороки развития гортани, заглоточного пространства другие системные пороки.

Голос напоминает кошачий крик (из-за порока развития гортани).

Транслокационная форма синдрома Дауна- перенос части 21 хромосомы на 15. Характеризуется теми же признаками, но более легким течением болезни.

Генные болезни.

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

1. Энзимопатии. Возникают в результате нарушения синтеза белков- ферментов. Это самая обширная группа генных заболеваний.

Sub→ФПП→Ф 1 Ф2 КП

Ферментопатии:

а) блок на уровне Sub→ФПП. Накопление Sub и его метаболитов.

Примеры: ФКУ - в норме фенилаланин→ 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 приводи к развитию олигофрении. Если сразу же после рождения выявить это заболевание и исключить питание ребенка пищей, содержащей ФА, то умственное развитие будет нормальным.

б) блок на уровне ПП→Ф 1 Ф2 КП. Накопление промежуточных продуктов.

Галактоземия. Галактоза→ галактозо-1-фосфат→глюкоза, под действием фермента галактозо-1-фосфатуридилтрансферразы. Если этого фермента не синтезируется, то накапливается галактозо-1-фосфат, который оказывает токсическое действие на печень, почки, ЦНС и хрусталик. Развивается умственная отсталость, печеночная и почечная недостаточность, катаракта.

в) блок на уровне ПП→Ф3КП. Дефицит конечного продукта.

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

Структурный блок.

При аномалии генов, кодирующих структурные белки.

Болезнь Марфана: аномалия гена, отвечающего за синтез фибрилина → нарушение структуры соединительной ткани. Проявляется повышенным ростом, подвывихами и вывихами в суставах, деформацией грудной клетки, расслойкой аорты (аневризма аорты), подвывихом хрусталика, арахнодактилией.

Синдром Элерса-Данглоса.

Аномалия коллагена в связи с тем, что в соединительной ткани преобладает эластин. Характеризуется гиперэластичностью кожи, повышенной растяжимостью, разболтанностью суставов, аневризма аорты.

Болезнь Рандю-Остлера:

Аномалия коллагена сосудистой стенки→ истончение базальной мембраны сосудов, их расширение с образованием телеангиоэктазий, что сопровождается геморрагическим синдромом, анемией.

Транспортный блок.

В результате нарушения структуры генов, кодирующих транспортные белки.