Наследственные болезни, их классификация. Хромосомные болезни. Причины, классификация. Классификация наследственной патологии
С генетической точки зрения все болезни в зависимости от относительной значимости наследственных и средовых факторов в их развитии подразделяют на три группы:
–наследственные болезни;
–болезни с наследственной предрасположенностью;
–ненаследственные болезни.
Наследственными болезнями называют такие болезни, этиологическим фактором которых являются мутации и проявление патологического действия мутации как причинного фактора практически не зависит от среды. Среда при этом может менять выраженность симптомов болезни и тяжесть ее течения. К заболеваниям этой группы относятся хромосомные и генные наследственные болезни. Эти болезни могут проявляться не обязательно в детском возрасте, но и в любом другом в соответствии со сроками генной экспрессии. Так, например, средний возраст начала проявления хореи Гентингтона равен 38-40 годам.
О болезнях с наследственной предрасположенностью говорят тогда, когда болезнь развивается у лиц с определенной генетической характеристикой под влиянием факторов окружающей среды. Эти болезни называют также мультифакториальными. Они проявляются после контакта с определенными внешними факторами, специфическими для каждого мутантного гена и способствующими пенетрантности мутантных генов. К таким болезням относятся: атеросклероз, гипертоническая болезнь, туберкулез, экзема, псориаз, язвенная болезнь и др. Различают болезни с наследственной предрасположенностью у детей и взрослых. Предрасположенность к тем или иным мультифакториальным болезням может носить как моногенный, так и полигенный характер.
В происхождении ненаследственных болезней определяющую роль играет среда. Сюда относятся большинство травм, инфекционных болезней, ожоги и т.д. При данных заболеваниях генетические факторы могут влиять только на течение патологических процессов (выздоровление, восстановительные процессы, компенсация нарушенных функций).
Под врожденными болезнями понимают такие болезни, которые существуют уже при рождении ребенка. Эти болезни могут быть обусловлены наследственными и ненаследственными факторами. К последним относятся врожденные пороки развития, возникшие в результате тератогенного действия во время внутриутробного развития внешних факторов – физических, химических, биологических, например, возбудителей сифилиса и корьевой краснухи. В то же время не все наследственные заболевания являются врожденными. Очевидно, их около 50%. Некоторые из наследственных болезней проявляются в раннем детском возрасте (миопатия Дюшенна, муковисцидоз), другие - в зрелом (миотоническая дистрофия, хорея Гентингтона) и даже в пожилом возрасте (болезнь Альцгеймера).
Всю наследственную патологию можно разделить на 5 групп: генные болезни, хромосомные болезни, болезни с наследственной предрасположенностью, генетические болезни соматических клеток и болезни генетической несовместимости матери и плода (Н.П.Бочков, 2001г.). Это генетическая классификация наследственных болезней.
Генетические болезни соматических клеток выделены в отдельную группу недавно. Поводом к этому послужило обнаружение при злокачественных новообразованиях специфических хромосомных перестроек в клетках, вызывающих активацию онкогенов (ретинобластома, опухоль Вильмса).
Имеются первые доказательства того, что спорадические случаи врожденных пороков развития являются результатом мутаций в соматических клетках в критических периодах эмбриогенеза. Весьма вероятно, что аутоиммунные процессы и старение могут быть отнесены к этой же категории генетической патологии.
Болезни, возникающие при несовместимости матери и плода по антигенам, развиваются в результате иммунной реакции матери на антиген плода. Наиболее типичное и хорошо изученное заболевание из этой группы - гемолитическая желтуха плода при резус – несовместимости материнского организма (резус – отрицательного) и плода (резус – положительного). Иммунные конфликты возникают и при несовместимых комбинациях антигенов и антител системы АВО матери и плода.
В целом эта группа заболеваний составляет в популяциях около 1%.
Клиническая классификация наследственных болезней ничем не отличается от классификации наследственных болезней по органному, системному принципу или по типу обмена веществ, поэтому она очень условна.
Хромосомные болезни
Хромосомные болезни – большая группа врожденных наследственных болезней, клинически характеризующихся множественными врожденными пороками развития. В их основе лежат хромосомные геномные мутации и аберрантные. Эти два типа мутаций объединяют общим термином «хромосомные аномалии».
Из 2000 известных в настоящее время наследственных заболеваний примерно 750 составляют хромосомные болезни, обусловленные изменением структуры и числа хромосом, т.е. хромосомными аберрациями и геномными мутациями.
Мутации возникают либо в гаметах родителей, либо в соматических клетках на ранних стадиях эмбриогенеза. Мутации в гаметах ведут к развитию полных форм нарушений хромосомного набора. Мутации в соматических клетках являются причиной возникновения соматического мозаицизма, когда только какая-то часть клеток организма отличается от нормальных клеток по структуре или числу хромосом. Мозаицизм может затрагивать как аутосомы, так и половые хромосомы.
Мозаики, как правило, имеют более стертые формы заболевания, чем лица с изменением числа или структуры хромосом в каждой клетке. При мозаицизме число аномальных клеток может быть различным и чем их больше, тем более ярко выражен симптомокомплекс той или иной хромосомной болезни. В некоторых случаях удельный вес аномальных клеток так невелик, что человек кажется фенотипически здоровым.
Хромосомные болезни на 60% обусловлены геномными мутациями и на 40% - структурными перестройками хромосом (аберрациями). В ряде случаев имеет место комбинирование геномных мутаций с хромосомными аберрациями.
Среди геномных мутаций при хромосомных болезнях чаще встречаются гетероплоидии: наличие в кариотипе одной или более добавочных хромосом или отсутствие какой-либо хромосомы. В первом случае говорят о трисомии или полисомии по какой-то из 23 пар хромосом. Во втором случае говорят о моносомии по одной из пар хромосом.
Полиплоидия и гаплоидия у человека, как правило, несовместимы с жизнью и элиминируются внутриутробно. Подсчитано, что 10% зародышей при медицинских абортах и 25% при самоабортах являются полиплоидными.
В литературе описаны единичные случаи рождения полиплоидных детей, но при полной форме полиплоидии они умирают через15 мин. - 7 суток после рождения. При мозаичной диплоидно-триплоидной форме дети иногда доживают до 9-10 лет.
Структурные изменения хромосом могут быть внутрихромосомными и межхромосомными, сбалансированными и несбалансированными. Сбалансированные - в геноме присутствуют все локусы, однако их расположение в хромосоме отличается от исходного нормального. Несбалансированные перестройки характеризуются утратой или удвоением участка хромосомы. Сбалансированные перестройки клинически не оставляют существенных фенотипических отклонений. Несбалансированные аберрации хромосом приводят к развитию патологического фенотипа. Половина структурных перестроек носит семейный характер, а гетероплоидии, как правило, являются спорадическими, т.е. вновь возникающими мутациями.
Характер и тяжесть проявления хромосомных болезней варьирует в зависимости от вида аномалий мутировавших хромосом. Общим для всех хромосомных болезней являются: множественные врожденные пороки развития внутренних и наружных органов, замедленный рост и развитие, отставание психического развития, нарушение функций нервной и эндокринной систем. Замечено, что аутосомные болезни протекают тяжелее, чем аномалии по половым хромосомам. Главные эффекты хромосомных аномалий - это летальность и врожденные пороки развития. Средняя частота хромосомных аномалий среди живорожденных детей составляет 0,7%. Среди перинатально погибших плодов частота хромосомных аномалий - 6%. Среди самопроизвольных выкидышей частота хромосомных аномалий достигает 95-98%. Хромосомные аномалии у недоношенных встречаются в четыре раза чаще, чем у доношенных. Если говорить о доимплантационных стадиях, то примерно 30 - 40% зигот - бластоцит погибают из-за хромосомных аномалий. Для диагностики болезней применяют ряд методов: клинические, генеалогический, цитогенетический (определение полового хроматина и кариотипирование), дерматоглифический и патологоанатомический. Как правило, современная диагностика любого заболевания является комплексной. Кроме традиционных клинических данных, особое внимание уделяется генеалогии больного при хромосомных аберрациях, которые передаются из поколения в поколение. Однако для геномных мутаций, которые в большинстве случаев по наследству не передаются, основным методом диагностики является кариотипирование. Дерматоглифика носит вспомогательный характер. Изменение кожного рисунка у больного с врожденными пороками развития должно насторожить врача и стать поводом для последующего целенаправленного клинического и цитогенетического исследования.