Наследственные болезни человека
Наследственные болезни – это большая группа разнообразных заболеваний, причиной которых исходно являются мутации наследственного аппарата клеток. Этот термин необходимо отличать от термина «врожденные болезни». Врожденные болезни – это такие состояния, которые существуют уже при рождении ребенка. Они проявляются сразу или вскоре после рождения и могут быть обусловлены не только наследственными факторами, но и вредными воздействиями окружающей среды. Например, врожденные инфекции и инвазии (сифилис, краснуха, токсоплазмоз), травмы. Токсические химические вещества, которые действуют на эмбрион через материнский организм, могут нарушать его развитие. Это может приводить к фенокопиям, которые сходны с наследственными болезнями. В то же время не все наследственные болезни являются врожденными, так как могут проявляться позже в зрелом и пожилом возрасте.
В настоящее время описано более 6 тысяч наследственных болезней и аномалий развития. Около 6% детей рождаются с врожденными болезнями, большинство из которых имеют наследственную природу. 40% детской смертности частично или полностью обусловлены наследственными и врожденными дефектами.
Таким образом, в широком смысле наследственная патология является такой же существенной во всей патологии человека, как и распространенные инфекционные болезни.
Классификация наследственных болезней, наряду с клинической, проводится на основе генетических причин их возникновения (генетическая классификация).
1. Генные болезни.
2. Хромосомные болезни.
3. Болезни с наследственной предрасположенностью.
4. Генетические болезни соматических клеток (некоторые виды опухолей, например ретинобластома и др.).
5. Болезни генетической несовместимости матери и плода по антигенам (1% новорожденных, например, резус-конфликт).
6. Митохондриальные болезни.
Генные болезни
Генные болезни– это наследственно обусловленные нарушения обмена веществ, связанные с мутациями генов. Повреждения и нарушения происходят на молекулярном уровне. Поэтому эти болезни еще называют молекулярными. Встречаются у 1% новорожденных.
У человека известны летальные и сублетальные мутантные гены. Летальные гены вызывают внутриутробную смерть или смерть сразу после рождения. Они могут быть доминантными и рецессивными. С рецессивными летальными генами связаны такие заболевания, как: ихтиоз (тяжелое поражение кожи), анэнцефалия (отсутствие мозга). Проявлением доминантного летального гена является брахидактилия(короткие пальцы). Гетерозиготы имеют укороченные пальцы, гомозиготы нежизнеспособны. Сублетальные гены значительно снижают жизнеспособность и приводят к смерти до достижения полового созревания. К сублетальным относятся идиотия Тея-Сакса (отложение липидов в нервных клетках), серповидно-клеточной анемия (образование аномального гемоглобина) и др. Гомозиготы по серповидно-клеточной анемии умирают в раннем детском возрасте.
Генные мутации приводят к нарушению обмена веществ. В результате в клетках могут накапливаться токсические продукты. Генные болезни, которые связаны с блоком какой-то биохимической реакции и накоплением не вступивших в реакцию веществ, называются болезнями накопления. Обычно это определяется неактивной формой фермента, который должен катализировать соответствующую реакцию. Таким образом, имеет место ферментопатия.
Таблица 2. Генные болезни человека
| Болезнь | Тип насле-до-вания | Фенотипические проявления |
| Нарушение аминокислотного обмена | ||
| Фенилкетонурия | АР | Не усваивается аминокислота фенилаланин. Не образуются тирозин, адреналин, норадреналин. Фенилаланин накапливается в крови и превращается в фенилпировиноградную кислоту – вещество, которое поражает деятельность нервной системы. Развивается умственная отсталость, нарушается регуляция движений. |
| Альбинизм | АР | Нарушается образование пигмента меланина из аминокислоты тирозин. Отсутствие пигмента обусловливает молочно-белый цвет кожи, очень светлые волосы и глаза. Повышается чувствительность к солнечным лучам. |
| Нарушение углеводного обмена | ||
| Галактоземия | АР | Неусвоение и накопление в крови галактозы, которая образуется из молочного сахара – мальтозы. Развивается печеночная недостаточность, катаракта, умственная отсталость. Без лечения больные погибают в первые месяцы жизни. |
| Фруктозурия | АР | Неусвоение фруктозы. Задерживается физическое развитие. Умственная отсталость. |
| Нарушение липидного обмена | ||
| Идиотия Тея-Сакса | АР | Накопление гликолипидов в нервных клетках. Умственная отсталость, расстройство движений, слепота. Смерть в 3-4 года. |
| Нарушение пуринового обмена | ||
| Подагра | АД | Отложение мочевой кислоты в суставах. Нарушение подвижности суставов. |
| Нарушение минерального обмена | ||
| Гепато-церебральная дистрофия (болезнь Вильсона-Коновалова) | АР | Недостаток белка церуллоплазмина, накопление меди в печени, селезенке и мозге. Дегенерация этих органов. |
| Нарушение развития органов и тканей | ||
| Ахондроплазия | АД | Недоразвитие трубчатых костей в длину, короткие конечности, карликовость (рост до 120см при нормальной длине туловища). |
| Брахидактилия | АД | Недоразвитие костной системы. Короткие пальцы. |
| Ихтиоз | АР, есть формы АД | Тяжелое поражение кожи. Эпидермис имеет вид роговых чешуек; кожа трескается и кровоточит. |
| Синдром Марфана (арахнодактилия) | АД | Разрастание соединительной ткани. Поражение опорно-двигательной, сердечно-сосудистой систем, хрусталика глаза. Характерный признак – длинные и тонкие пальцы (арахнодактилия). |
| Нарушение свертывающей системы крови | ||
| Гемофилия | ХР есть формы АР и АД | Низкая свертываемость крови, проявляется при ранениях. |
| Нарушение структуры гемоглобина | ||
| Серповидно-клеточная анемия | АР | В 6-м положении α – цепи нормального гемоглобина (HbA) глутаминовая аминокислота замещена валином. Образуется аномальный гемоглобин (HbS), который плохо переносит кислород. Эритроциты распадаются, развивается тяжелая гипоксия. |
Для изучения генных болезней используются методы: биохимические, клинико-генеалогический, популяционно-статистический, методы пренатальной диагностики. Для лабораторной диагностики генных болезней у конкретных больных основными являются биохимические методы. В настоящее время в медицинской практике стали пользоваться молекулярно-генетическими методами (ДНК-анализ, полимеразная цепная реакция – ПЦР, секвенирование ДНК).
Хромосомные болезни
Хромосомные болезни –это наследственныеболезни, обусловленные изменением количества (геномные мутации) и структуры (хромосомные аберрации) хромосом. Описано более 1000 хромосомных болезней. Около 100 болезней имеют четкую клиническую картину (комплекс характерных, взаимосвязанных патологических признаков) и называются синдромами.Причиной изменения числа хромосом в клетке является нерасхождение их в анафазе мейоза. В результате возникают моносомии и трисомии как по аутосомам, так и гетеросомам. Известны также хромосомные болезни, связанные с нарушением структуры хромосом. Причиной таких болезней являются делеции, транслокации и др.
Таблица 3. Хромосомные болезни
| Болезнь | Кариотип | Фенотипические проявления | |
| Изменение числа аутосом | |||
| Синдром Дауна (трисомия 21) Синдром Дауна транслокационный | 47 (21+) 46 (21/13-15) | Плоское лицо, монголоидный разрез глаз, эпикант (нависающее верхнее веко), расширенная и уплощенная переносица, маленькие низко посаженные уши, большой язык, умственная отсталость. | |
| Синдром Патау (трисомия 13) | 47 (13+) | Микроцефалия (недоразвития мозга). Расщелины твердого и мягкого неба, незаращение верхней губы, недоразвитие или отсутствие глаз, полидактилия, синдактилия. Врожденные пороки сердца и почек. Дети живут до 1 года. | |
| Синдром Эдвардса (трисомия 18) | 47 (18+) | Множественные пороки развития. Аномалии мозгового черепа и лица. Недоразвитие нижней челюсти, узкий лоб, широкий затылок, деформированные, низко посаженные уши. Дети живут 2-3 месяца. | |
| Изменение числа половых хромосом | |||
| Синдром Шерешевкого-Тёрнера (моносомия – Х) | 45 (Х0) | Кариотип женский. Короткая шея, кожные крыловидные складки на шее (шея сфинкса), укороченные нижние конечности, рост 135-145 см, эпикант, недоразвитие яичников. Отсутствие или слабое развитие молочных желез. | |
| Трисомия - Х | 47 (ХХХ) | Нарушение функции яичников, ранний климакс. Физическое и психическое развитие у большинства больных нормальное. | |
| Синдром Клайнфельтера | 47 (ХХУ) | Недоразвитие семенников и отсутствие сперматогенеза; высокий рост, непропорционально длинные конечности; узкие плечи, широкий таз; отложение жира и рост волос на теле по женскому типу; сниженный интеллект. | |
| Изменение структуры хромосом | |||
| Синдром «крика кошки» | 46 (5р-) | Делеция короткого плеча 5-й хромосомы. Микроцефалия. Лунообразное лицо, нарушение строения гортани, крик и плач, похожий на мяуканье кошки, умственная отсталость. | |
| Синдром «хронического миелолейкоза» | 46 t(9;22)(q34;q11) | Реципрокная транслокация участков длинных плеч 22-й и 9-й хромосом. Нормальные лейкоциты замещаются аномальными. Развивается хроническое белокровие. | |
Для диагностики хромосомных болезней используются методы: цитогенетические (кариотипирование, определение полового X- и Y- хроматина), дерматоглифика, методы пренатальной диагностики. Основным является кариотипирование (хромосомный анализ).