Генні хвороби людини
Генні хвороби людини обумовлені генними мутаціями. Молекулярною основою цієї спадкової патології є зміни складу нуклеотидів структурних генів і регуляторних ділянок.
Більшість патологій характеризуються різноманіттям фенотипічних проявів – так званим клінічним поліморфізмом, що обумовлено численними факторами, що впливають на пенетрантність і експресивність генів, які викликають патологію.
У діагностиці генних хвороб людини широко застосовуються біохімічні методи, оскільки їх патогенез зазвичай пов’язаний з порушенням визначених ланок метаболізму.
В даний час в медичну генетику активно впроваджуються методи генної інженерії.
Класифікація генних хвороб відображає тип успадкування ознаки і локалізацію відповідного йому гена.
Генні хвороби з аутосомно-домінантним типом успадкування
У цьому випадку мутантний алель локалізований на аутосомі і пригнічує вихідний (нормальний) алель. Даний тип спадкування зустрічається вкрай рідко. Крім того, експресивність такого домінантного алеля зазвичай схильна до значних коливань.
Це відбивається в широкому діапазоні клінічних проявів хвороби. Якщо експресивність гена настільки мала, що не проявляється у його носія, то можна говорити про нульову пенетрантність.
Розглянемо кілька прикладів аутосомно-домінантних патологій:
- Ретинобластома (злоякісна пухлина очей). Обумовлена мутантним геном хромосоми 13. Пенетрантність цього гена близько 80%. Хорея Гентінгтона. Характеризується дегенеративними змінами мозку і прогресуючим недоумством. Ознаки захворювання проявляються зазвичай після 40 років і у гомозигот виражені значно сильніше, що вказує на варіант неповного домінування. Однак пенетрантність патології висока. Синдром Марфана. Типові довгі тонкі кінцівки, високий зріст, сколіоз. Являє собою мутацію гена, який кодує білок фібриліну, що бере участь у формуванні колагену. Характеризується різними порушеннями скелета і зв’язкового апарату. Широкий діапазон експресивності при високій пенетрантності.
Генні хвороби з аутосомно-рецесивним типом успадкування
Більшість генних хвороб людини відносяться до цього типу. Оскільки в патогенезі генних хвороб людини ключову роль відіграють порушення певних етапів метаболізму, можлива їх класифікація залежно від характеру порушення обміну речовин.
Порушення амінокислотного обміну
Найбільш відомі хвороби, причиною яких є дефекти ферментів метаболічного шляху фенілаланіну, основні етапи якого наступні:
Білки → фенілаланін → тирозин → гомогенттзтнова кислота → СО2 + Н2О.
Блокування певного етапу призводить до накопичення проміжних продуктів обміну, що порушує загальний розвиток організму, особливо нервової системи.
Летальний результат наступає в залежності від токсичності проміжного продукту. До цієї групи відносяться:
- Фенілкетонурія; Тирозинемія; Алкаптонурія.
Більш нешкідливим захворюванням є альбінізм, при якому порушений етап перетворення тирозину в меланін, хоча недолік меланіну може бути причиною раку шкіри.
Іншими хворобами цієї групи є:
- Кетоацидурія (порушення метаболізму лейцину, валіну та ізолейцину); Гомоцистинурія (порушення метаболізму метіоніну); Гістидинемія (порушення метаболізму гістидину).
Ці захворювання також характеризуються важкими клінічними проявами.
Порушення вуглеводного обміну
Найбільш відоме захворювання цієї групи – галактоземія. Обумовлене воно дефектом ферменту галактозо-1-фосфат-уриділ-трансферази, що блокує метаболізм галактози, яка утворюється з дисахарида лактози материнського молока.
Симптоми захворювання (пронос, блювання, жовтяниця) виявляються відразу після початку годування дитини. Смерть може наступити на першому році життя.
Частота – 1:35000.
Аналогічні явища спостерігаються при фруктоземії, яка пов’язаназ порушенням метаболізму фруктози. Симптоми починають проявлятися після підкормлювання дитини фруктовими соками.
Велику групу захворювань складають глікогенози. Всі вони пов’язані з дефектами різних ферментів, які беруть участь в обміні глікогену. Прогноз багатьох з цих захворювань несприятливий.
Ще більш велику групу захворювань утворюють мукополісахаридози – порушення обміну глікозаміногліканів (кислих мукополісахаридів).
В організмі людини глікозаміноглікани, взаємодіючи з білками, утворюють комплекси, які є компонентами багатьох видів сполучної тканини.
Мукополісахаридози характеризуються значним клінічним поліморфізмом і проявляються порушеннями:
- Функцій опорно-рухової системи; Внутрішніх органів; Розумового розвитку.
Більшість хвороб мають несприятливий прогноз.
Порушення ліпідного обміну
Численні захворювання, які класифікуються в певні групи.
Гангліозідози – накопичення гангліозиду, що вражає, в першу чергу, клітини головного мозку.
Найбільш відома з цієї групи хвороба Тея-Сакса.
Сфінгомієлоліпідози – накопичення сфінгомієліна з ураженням переважно клітин внутрішніх органів:
- Хвороба Гоше; Хвороба Німана-Піка та ін.
Лейкодистрофії – порушення метаболізму ліпідів, які входять до складу мієліну, внаслідок дефекту певних ферментів. Відомі різні клінічні форми, що призводять до загибелі нервових клітин і поразці головного мозку.
Інші порушення метаболізму
Описано численні генні захворювання, які пов’язані з порушенням:
- Обміну металів; Жовчних пігментів; Транспортних білків; Кортикостероїдів та інших речовин.
Розглянемо деякі з них.
Адреногенітальний синдром
Описано декілька типів синдрому залежно від характеру біохімічних порушень різних ферментів стероїдогенезу. Характерне різке підвищення рівня АКТГ в крові, що призводить до гіперплазії наднирників та інтенсивної секреції андрогенів.
Адреногенітальний синдром є основною причиною жіночого гермафродитизму (при каріотипі XX). У хлопчиків він стимулює передчасне статеве дозрівання.
Гемоглобінопатії
Вони викликані певними мутаціями в глобінових ланцюжках гемоглобіну. Наочним прикладом є серповидно-клітинна анемія, викликана зміною структури β-глобінового ланцюжка і утворенням дефектного гемоглобіну HbS.
Гомозиготи за цією мутацією гинуть у ранньому дитинстві, але гетерозиготи мають велику стійкість до малярії, що було фактором відбору в районах з підвищеним ризиком малярії.
Талассемії
Мутації, які призводять до інактивації певного числа копій генів α-глобіну (α-таласемія) або β-глобіну (β-таласемія).
Хромосома 16 людини містить 2 гена α-глобіну, а хромосома 11-1 ген β-глобіну. Тому у людини присутні 4 алелі α-глобіну і 2 алелі β-глобіну, визначаючи значний клінічний поліморфізм захворювання.
Талассемії призводять до розвитку анемії різного ступеня тяжкості, аж до летального результату відразу після народження. Як і в попередньому випадку, гетерозиготне носійство знижує ризик захворювання малярією.
Муковісцидоз
Мутація гена, локалізованого на хромосомі 7, яка кодує білок, що регулює мембранний транспорт епітеліальних клітин. Хвороба проявляється хронічними інфекціями травної та дихальної систем. Прогноз, зазвичай, Несприятливий.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)