Физические химические биологические
Экзогенные эндогенные
2. Мутагены(по природе)
å â æ
Физические химические биологические
1. Экзогенные химические мутагены:
Пестициды,
§ промышленные соединения (формальдегид, ацетальдегид, уретан, бензол),
§ пищевые добавки (ароматические углеводороды, цикламаты),
§ лекарственные вещества (цитостатики, ртутные соединения, кофеин, мышьяк).
2. Эндогенные химические мутагены:
§ некоторые метаболиты, образующиеся в процессе обмена веществ (перекись водорода, липидные перекиси),
§ свободные радикалы (оксигенные, гидроксильные, липидные).
3. Экзогенные физические мутагены:
§ все виды ионизирующей радиации (α, β, γ, рентгеновские лучи, поток нейтронов),
§ ультрафиолетовые лучи.
4. Эндогенные физические мутагены:
§ эндогенная ионизирующая радиация, обусловленная наличием в составе тканей радиоактивных элементов: 40К, 14С, радона.
5. Биологические мутагены:
§ вирусы и токсины ряда микроорганизмов.
Патогенез наследственных болезней
Мутация – начальное звено патогенеза наследственных болезней.
Мутация – это изменение структуры гена, хромосомы или их числа. Мутации ведут к появлению гена, который обусловливает новые наследственные признаки.
Мутации
(по характеру изменений генетического аппарата)
å â æ
геномные хромосомные аберрации генные(точечные)
(обусловленные (обусловленные изменением обусловленные изменением
изменением структуры хромосом) молекулярной
числа хромосом): структуры гена)
-полиплоидии – кратное
увеличение полного
набора хромосом
(ди-, три-, тетраплоидии),
- анеуплоидии – изменение
числа хромосом в одной или
нескольких парах
Мутации
(в зависимости от типа клеток)
å æ
соматические гаметические(генеративные)
возникают в соматических клетках, появляются в клетках, из которых
не передаются при половом размножении; развиваются гаметы или в половых клетках;
могут влиять на судьбу только данного организма эти мутации могут сказываться на судьбе
(развитие мозаицизма определенных признаков, потомства или передаваться по наследству.
опухолевый рост клона потомков мутировавшей клетки и др.).
Мутации
(в зависимости от действующих мутагенных факторов)
å æ
Спонтанные индуцированные
Возникают под влиянием естественных природных Вызываются известными факторами или
факторов, в том числе при случайных ошибках специально направленными воздействиями,
в процессе репликации ДНК. повреждающими ДНК и/или нарушающими
процессы ее репликации или репарации.
Мутации
(с точки зрения биологической целесообразности)
å æ
полезные (биологически целесообразные) вредные (биологически нецелесообразные):
Увеличивают адаптационные и репродуктивные - нелетальные (совместимые с жизнью),
способности особи и способствуют оставлению - летальные (не совместимые с жизнью).
большего числа потомков.
5. Мутации - по механизму изменения генетического материала (гена или хромосомы):
§ делеции – выпадение какого-либо участка гена или хромосомы,
§ транслокации – перемещение участка,
§ инверсии – поворот участка на 1800,
§ дупликации – удвоение хромосом.
Необходимым условием для возникновения мутации является недостаточная активность систем обнаружения и устранения повреждений ДНК, называемых системами репарации.
В результате мутации образуется аномальный ген с измененным кодом.
I. Собственно наследственные (генные) болезни.
II. Хромосомные болезни.
III. Врожденные заболевания.
I. Наследственные (генные) болезни
Аутосомно-рецессивный тип наследования.
При этом типе наследования патологический ген проявляет себя только в гомозиготном состоянии. Больные выявляются не в каждом поколении.
§ Фенилкетонурия
§ Альбинизм
§ Алкаптонурия
§ Галактоземия
§ Талассемия
§ Гипофизарная карликовость
§ Микроцефалия
§ Некоторые формы шизофрении и эпилепсии
§ Болезнь Коновалова-Вильсона (гепатолентикулярная дегенерация)
Наследование, сцепленное с полом.
Характеризуется тем, что патологический ген находится в половой хромосоме – чаще в Х-хромосоме и может быть как рецессивным, так и доминантным.
q Дальтонизм
q Мышечная дистрофия Дюшена
q Сидеробластная анемия
q Фавизм
q Почечный несахарный диабет
q Гемофилия А
II. Хромосомные болезни
В отличие от генных возникновение хромосомных болезней связано с более грубыми изменениями генетического материала, вызванными нарушением числа или структуры хромосом, т.е. геномными или хромосомными мутациями.
Хромосомная болезнь может возникнуть в результате мутаций в гаметах родителей или в клетках эмбриона на стадии дробления зиготы.
Наиболее часто встречающимися и хорошо распознаваемыми являются следующие хромосомные синдромы:
¨ Синдром Шерешевского-Тернера (Х-моносомия).
Характеризуется наличием 44 аутосом + Х0 (в 23 паре) и отсутствием полового хроматина (телец Барра) в ядрах клеток. У женщин с этим синдромом отмечаются низкий рост, широкая короткая шея (часто с характерными крыловидными складками), врожденные пороки сердца, множественные пигментные пятна, недоразвитие молочных желез и яичников, первичная аменорея и бесплодие, умственное развитие нормальное.
Синдром Y-моносомии (44 + Y0) - организм нежизнеспособен.
¨ Синдром трисомии Х.
Встречается только у женщин. В кариотипе имеется лишняя Х-хромосома (ХХХ). Вместо одного тельца Барра имеется два. У больных с данным синдромом выявляются гипоплазия яичников, матки, бесплодие и умственная отсталость. Однако нередко у женщин с трисомией Х перечисленные проявления отсутствуют.
¨ Синдром Клайнфельтера (44 аутосомы + ХХY, или + ХХХY и т.п.).
Для мужчин с таким синдромом характерны высокий рост, астеническое телосложение евнухоидного типа, гинекомастия, атрофия яичек и бесплодие, часто остеопороз, возможно гомосексуальное и асоциальное поведение. В отличие от нормальных мужчин в ядрах клеток у них обнаруживается половой хроматин (телец Барра столько, сколько лишних Х-хромосом).
¨ Синдром Дауна в 94% случаев характеризуется трисомией в 21 паре аутосом (45 аутосом + ХХ у девочек или + ХY у мальчиков).
В 6% случаев может быть транслокационный вариант хромосомной аномалии (например, перенос фрагмента 21-й хромосомы на 13-ю или на 14-ю, или на 15-ю, или на 22-ю пары). Для этого синдрома характерны олигофрения разной степени выраженности, низкий рост, разболтанность суставов, мышечная гипотония, короткие пальцы, поперечная складка на ладони, монголоидный разрез глаз, увеличенный язык, микроцефалия, часто встречаются пороки сердца и аномалии других внутренних органов, недоразвитие половых признаков. Кроме того, характерно резкое снижение клеточного и гуморального иммунитета, повышенный риск развития лейкоза и формирование ранней катаракты.
¨ Синдром Патау (трисомия по 13 паре аутосом).
Характеризуется микроцефалией, аномикрофтальмом, деформацией ушных раковин, расщелиной верхней губы и неба, полидактилией, недоразвитием обеих челюстей, пороками сердца.
¨ Синдром Эдвардса (трисомия по 18 паре аутосом).
Проявляется деформацией ушных раковин, узкими глазными щелями, гипоплазией нижней челюсти, микроцефалией, пороками сердца, почек и органов пищеварения.
IV. Врожденные заболевания (пороки развития)
Это заболевания, фенотипические проявления которых присутствуют при рождении ребенка и могут быть выявлены физикально или с помощью дополнительных диагностических методов. К вржденным относится большая часть наследственных болезней и та часть приобретенных, которые возникли во внутриутробном периоде развития. Врожденное заболевание – это любое заболевание, с которым ребенок появляется на свет.
Врожденные болезни
å æ
наследственные: ненаследственные:
это заболевания, связанные связаны не с изменением генотипа,
с повреждением в генетическом аппарате а с появлением патологии в период
во время внутриутробного развития внутриутробного развития (врожденный
сифилис, СПИД, токсоплазмоз)
Формы врожденных пороков развития:
¨ Гаметопатии – патологические изменения в структуре гамет, резко снижающие либо фертильность (способность к размножению) индивида, которому они принадлежат; либо увеличивающие у его потомков риск развития наследственных болезней.
¨ Эмбриопатии – патологические изменения, возникающие при действии повреждающего фактора на организм человека в эмбриональном периоде развития (с момента оплодотворения до 12 недели). Характер нарушений в большей мере зависит от времени воздействия, а не от действующего фактора.
¨ Фетопатии – болезни плода, возникающие под влияниемэкзогенных воздействий в фетальном периоде (с 13 недели) внутриутробного развития.
Близнецовый метод.
Суть этого метода состоит в сопоставлении внутрипарной конкордантности (идентичности) одно- и двуяйцевых близнецов, живущих в разных и одинаковых условиях, по анализируемому патологическому признаку. Монозиготными близнецами (однояйцевые, идентичные) называются индивиды, выросшие из одной зиготы, разделившейся на ранних стадиях дробления на 2 части. Дизиготные близнецы (двуяйцевые, неидентичные) появляются за счет оплодотворения двух одновременно развившихся яйцеклеток. Какой-либо качественный признак может встречаться либо у обоих близнецов данной пары, либо у одного из них. В первом случае пара называется конкордантной, во втором – дискордантной. Степень конкордантности по наследственно обусловленным признакам будет выше у однояйцевых близнецов. Метод позволяет судить о соотносительной роли наследственности и среды в изменчивости разных признаков организма.
Цитогенетический метод.
Суть метода состоит в микроскопическом исследовании структуры и числа хромосом клеток (лейкоцитов, эпителия и др.). Метод включает анализ кариотипа и анализ полового хроматина.
Дерматоглифика.
Это изучение рельефа кожи на пальцах, ладонях и подошвенных поверхностях стоп. Метод основан на индивидуальном характере папиллярного рисунка, который находится под генетическим контролем. Разновидностями метода являются:
- дактилоскопия (изучение узоров на подушечках пальцев),
- пальмоскопия (изучение рисунков на ладонях),
- плантоскопия (изучение дерматоглифики подошвенной поверхности стопы).
Амниоцентез.
Исследование амниотической жидкости позволяет диагностировать наследственную патологию до рождения. Так, при исследовании амниотической жидкости, в которой определяют содержание различных продуктов обмена и активность ферментов, а в клеточных элементах – половой хроматин и кариотип, можно установить около 70 наследственных заболеваний. В случае обнаружения опасной наследственной патологии беременность можно прервать.
8. Параклинические методы исследования:
- биохимические (при подозрении на наследственные болезни обмена веществ),
- цитологические (для диагностики гликогенозов, гемоглобинопатии, ихтиоза и др. заболеваний),
- иммунологические (при подозрении на иммунодефицитные заболевания, на антигенную несовместимость матери и плода или для определения наследственного предрасположения к болезням).
Экзогенные эндогенные
2. Мутагены(по природе)
å â æ
физические химические биологические
1. Экзогенные химические мутагены:
Пестициды,
§ промышленные соединения (формальдегид, ацетальдегид, уретан, бензол),
§ пищевые добавки (ароматические углеводороды, цикламаты),
§ лекарственные вещества (цитостатики, ртутные соединения, кофеин, мышьяк).
2. Эндогенные химические мутагены:
§ некоторые метаболиты, образующиеся в процессе обмена веществ (перекись водорода, липидные перекиси),
§ свободные радикалы (оксигенные, гидроксильные, липидные).
3. Экзогенные физические мутагены:
§ все виды ионизирующей радиации (α, β, γ, рентгеновские лучи, поток нейтронов),
§ ультрафиолетовые лучи.
4. Эндогенные физические мутагены:
§ эндогенная ионизирующая радиация, обусловленная наличием в составе тканей радиоактивных элементов: 40К, 14С, радона.
5. Биологические мутагены:
§ вирусы и токсины ряда микроорганизмов.