23. Вслед за определением пола следует дифференциация, т. Е. Развитие половых различий.

Главным критерием пола является формирование воспроизводительной, половой системы и физиологического (биохимического) механизма, обеспечивающего скрещивание.

Зачаточные гонады у эмбрионов животных оказываются двойственной природы или, точнее, индифферентными в половом отношении. Они состоят из внешнего слоя ткани, называемого кортексом (cortex), из которого развивается женская ткань, и из внутреннего слоя, называемого медуллой (medulla), из которого развивается мужская ткань.

В ходе дифференциации пола идет развитие одного из зачатков и подавление другого. У мужского пола быстрее развивается медуллярная ткань, которая подавляет деятельность кортикального слоя, в результате гонады превращаются в семенники. У женского пола ускоряется развитие кортикального слоя, в силу чего подавляется формирование медуллярного слоя, и гонады превращаются в яичники. Соответственно этим преобразованиям половых зачатков дифференцируются и половые пути. Вначале закладываются как Вольфовы, так и Мюллеровы протоки, но впоследствии протоки противоположного пола дегенерируют или остаются в зачаточном состоянии.

Половая дифференциация эмбриона человека начинается с образования гонад. У шестинедельного эмбриона, который имеет длину 12 мм, пол еще не различается, гонады внешне одинаковы. У зародыша в 13 мм появляются первые признаки мужских гонад — семенники. Гонады женского эмбриона в это время индифферентны; на неделю позже, чем у мужского эмбриона, в них начинается процесс дифференциации яичников. В 12-недельном возрасте пол эмбриона человека хорошо различается.

Сам процесс дифференциации пола у многих животных обусловлен гормонами, которые выделяются не только эндокринными железами, но и кортикальным и медуллярным слоями полового зачатка, а в последующем — и половыми железами. Эти вещества отличаются по времени их выработки и по характеру своего действия. У особей мужского пола преобладает «мужское вещество» — медулларин, у женского — кортикальный гормон.

Дальнейшая дифференциация пола, особенно развитие вторичных половых признаков, также идет под влиянием различных гормонов. Если у самца млекопитающего удалить семенники, т. е. кастрировать его до наступления половой зрелости, то взрослое животное приобретает некоторые признаки женского пола — оно становится феминизированным. Классическими опытами М. М. Завадовского еще в 20-х годах было показано, что кастрация самок птиц даже во взрослом состоянии приводит к развитию признаков противоположного пола. Кастрированные курочки превращаются по внешнему виду в петухов. Этот процесс может быть обратимым.

Главным действующим началом в дифференциации пола являются гены, контролирующие уровень гормональной секреции мужского или женского направления. Преобладание генов, определяющих мужской пол, в общем балансе приводит к повышению активности мужских гормонов и к дифференциации мужского пола, обратное соотношение генов — к развитию женского пола. Преобладание в онтогенезе гормональной секреции то одного, то другого пола приводит к развитию интерсексуальных форм. По представлению Р. Гольдшмидта, у интерсексов имеются критические моменты гормональной активности, которые определяют «поворот» в развитии пола данной особи. Половые гормоны животных принято делить на три группы: андрогены, эстрогены и гормон желтого тела — прогестерон. Эстрогены и прогестерон являются женскими половыми гормонами, а андрогены — мужскими. Результаты исследований показывают, что гормоны у позвоночных оказывают влияние не только на развитие вторичных половых признаков, но и на гонады. Андрогенные вещества вызывают маскулинизацию яичников, т. е. появление в них мужских половых клеток, а эстрогены — феминизацию семенников, т. е. появление в них женских половых клеток.

На дифференциацию пола у высших растений значительное влияние оказывает действие растительных гормонов — ауксинов.

24. Возникновение аномалий половых хромосом объясняется их нерасхождением в мейозе или при делениях в раннем развитии зиготы. В результате нерасхождения половых хромосом одни из сперматозоидов могут иметь 22 аутосомы и обе половые XY-хромосомы (мужскую и женскую), другие сперматозоиды имеют только 22 аутосомы. Также при нерасхождении половых хромосом возможно образование яйцеклеток, содержащих 22 аутосомы и две женские Х-хромосомы или только 22 аутосомы. Теоретически синдром Шерешевского—Тернера с набором половых хромосом ХО может возникнуть при оплодотворении нормальной яйцеклетки сперматозоидом, не содержащим половой хромосомы, или при оплодотворении яйцеклетки, не содержащей половой хромосомы, сперматозоидом, несущим в своем наборе женскую Х-хромосому. При оплодотворении яйцеклетки с двумя Х-хромосомами сперматозоидом с Х-хромосомой образуется синдром трисомии X. Возникновение синдрома Клайнфельтера происходит при оплодотворении яйцеклетки с Х-хромосомой сперматозоидом, содержащим Х-и Y-хромосому.

Синдром Шерешевского— Тернера (моносомия X)

Впервые женщина с полным отсутствием менструаций, недостаточным развитием вторичных половых признаков и низким ростом была описана Н. А. Шерешевским в 1925 г. В 1938 г. X. X. Тернер опубликовал данные о 7 женщинах с низким ростом, задержкой полового развития, отсутствием менструальной функции, бесплодием и крыловидной складкой на шее.

Частота встречаемости синдрома Шерешевского—Тернера составляет 1 случай на 3000 новорожденных детей женского пола. Это значительно меньше теоретически ожидаемых результатов, что объясняется высокой частотой спонтанных абортов. При этом многие зародыши погибают на начальных сроках беременности.

Новорожденные девочки с синдромом Шерешевского— Тернера имеют выраженные отеки, расположенные преимущественно на задней поверхности рук и ног. Такие отеки, как правило, исчезают через несколько месяцев после рождения. Отмечаются избыток и повышенная подвижность кожи на шее. С возрастом становится четко заметным отставание ребенка в росте. Маленький рост таких девочек сочетается с нормальными пропорциями тела, хотя аппетит ребенка может быть повышенным. У половины девочек заметна короткая шея с крыловидной складкой кожи. Внешне лицо таких детей выглядит достаточно зрелым, а черты телосложения при этом не соответствуют предполагаемому возрасту (инфантильное телосложение). На коже встречаются пигментные пятна, могут появляться пятна белого цвета (витилиго), опухоли периферических нервов (нейрофибромы), сосудистые опухоли (гемангиомы).

У некоторых девочек с синдромом Шерешевского—Тернера могут возникать различные аномалии скелета: бочкообразная или реже плоская грудная клетка, сращение позвонков между собой, расщелины в позвонках, искривление стоп внутрь (по отношению к срединной линии тела), короткие кости запястья и предплюсны. Нередко можно заметить различные деформации зубов. Со стороны внутренних органов характерным проявлением синдрома являются всевозможные врожденные аномалии сердечно-сосудистой системы. Наиболее характерным признаком является коарктация аорты. Также достаточно часто у девочек при тщательном обследовании в стационаре выявляют стенозы устья аорты и легочной артерии, дефект межжелудочковой перегородки. Довольно часто отмечается повышение артериального давления, что может быть обусловлено как коарктацией аорты, так и сопутствующим нарушением развития почек. У отдельных детей могут возникать кровотечения из желудочно-кишечного тракта. К периоду полового созревания проявляются признаки отставания в половом развитии (половой инфантилизм). При этом молочные железы отсутствуют или представлены жировой тканью, соски широко расставлены и недоразвиты, оволосение на лобке и под мышками довольно скудное. Наружные половые органы недоразвиты. Влагалище длинное, узкое. Матка уменьшена в размерах. Неотъемлемым признаком синдрома Шерешевского—Тернера является полное отсутствие менструаций, однако у некоторых девочек могут быть редкие скудные менструации.

Дети отстают в умственном развитии. Снижен интерес к противоположному полу. Логическое мышление ограниченно. Девочки некритично относятся к имеющемуся у них дефекту. Они обычно благодушны, трудолюбивы, отличаются услужливостью. Особенность синдрома Шерешевского—Тернера заключается в полной проявляемости у детей наследственных заболеваний, передающихся по сцепленному с Х-хромосомой типу. К таким заболеваниям относятся гемофилия, миопатии, цветовая слепота.

При рентгенологическом исследовании костной системы выявляют задержку окостенения даже у лиц зрелого возраста. Наблюдаются деформации позвоночника — кифоз, сколиоз, укорочение тел позвонков, остеопороз. При специальных методах обследования выявляется недоразвитие яичников. При биохимических исследованиях в Моче отмечается повышение количества гормонов, появляющихся в периоде полового созревания. Содержание женских половых гормонов в моче снижено.

Исследование хромосомного набора у девочек с синдромом Шерешевского—Тернера выявляет 45 хромосом: 22 пары аутосом и одну Х-хромосому. Другой характерной особенностью является отсутствие полового хроматина в ядрах клеток кожи. Половой хроматин (тельца Барра) присутствует в большинстве ядер соматических клеток нормальных девочек.

Считается, что синдром Шерешевского—Тернера более вероятно обусловлен нерасхождением половых хромосом в процессе образования сперматозоидов, чем яйцеклеток.

У некоторой части девочек с синдромом Шерешевского— Тернера, у которых не выявляют половой хроматин в клетках кожи, может определяться мужской набор хромосом 46,XY. Патологические изменения в таком случае объясняются отсутствием активности мужской Y-хромосомы, что внешне проявляется как набор половых хромосом ХО. Такое состояние наблюдается недоразвитием половых желез у девочек с нормальным ростом с различной степенью полового созревания. При сохраненной в некоторой степени активности мужской Y-хромосомы больные внешне выглядят как мальчики, имеют карликовый рост с отдельными соматическими изменениями, укорочением шеи, маленькими неопущенными яичками. Интеллекту таких мальчиков снижен. Это люди с так называемым мужским синдромом Шерешевского—Тернера. В редких случаях у людей с отсутствием полового хроматина в клетках кожи (хроматинотрицательные лица) обнаруживается мозаичный хромосомный набор XO/XY, т. е. в одних соматических клетках содержится одна половая женская Х-хромосома, в других X-и Y-хромосомы. Указанный синдром обнаруживается у девочек с недоразвитием половых желез, у мальчиков с неопущением яичек, а также у детей с гермафродитизмом. Особенностью этого вида синдрома является высокая частота развития опухолей половых желез.

Все описанные выше варианты синдрома Шерешевского—Тернера с хромосомными наборами ХО, 46,XY, XO/XY являются хроматинотрицательными, т. е. во всех этих случаях в клетках тела (соматические клетки), в частности в клетках кожи, не выявляют половой хроматин. Наряду с этим описаны хроматинположительные состояния (половой хроматин определяется в клетках кожи), частота которых приблизительно в 4 раза меньше первых. У некоторых лиц в результате генетического обследования были выявлены две женские Х-хромосомы, но одна из них была морфологически изменена: утрата части хромосомы, кольцевая Х-хромосома. Часто обнаруживается мозаицизм ХО/ХХ, когда в одних клетках имеется две Х-хромосомы, в других — одна Х-хромосома. Признаки заболевания у этих людей менее выражены, чем при синдроме ХО: отек при рождении и крыловидная шейная складка отмечаются в отдельных случаях, рост может оставаться нормальным, более часто возникают спонтанные менструации. Яичники могут быть не изменены. Тельца Барра (половой хроматин) при мозаицизме выявляются, но в меньшем количестве по сравнению со здоровыми девочками. Мозаицизм по половым хромосомам может комбинироваться с утратой части Х-хромосомы.

Иногда встречаются лица с набором половых хромосом ХО/ХХ/ХХХ. Внешне этот вид мозаицизма проявляется различными вариантами синдрома Шерешевского—Тернера. При мозаицизме ХО/ХХ/ХХХ в ядрах клеток кожи тельца Барра отсутствуют или имеются одно — два тельца. При мозаицизме ХО/ХХХ половой хроматин отсутствует полностью либо содержится в минимальном количестве. Проявлениями такого состояния является отек лимфатических узлов, крыловидная складка кожи на шее, изменения со стороны внутренних органов выявляются значительно реже. Половые железы обычно недоразвиты.

Другая разновидность мозаицизма при хроматинположительном синдроме Шерешевского—Тернера характеризуется кольцевой женской Х-хромосомой. Внешне такие девочки напоминают лиц с хромосомным набором ХО/ХХ. Синдром Шерешевского—Тернера, при котором в ядрах клеток определяется половой хроматин, может сочетаться с маленькими половыми хромосомами, из которых одна нормальная Х-хромосома комбинируется с другой маленькой половой хромосомой. У девочек выявляются недоразвитие половых желез, отставание в развитии. При исследовании хромосомного набора выявляют различные сочетания и аномалии половых хромосом.

У всех лиц с синдромом Шерешевского—Тернера выявляются характерные изменения кожных узоров пальцев и ладоней, которые определяются методом дактилоскопии.

Для подтверждения заболевания необходимо исследование полового хроматина и хромосомного набора в условиях специализированного стационара. Показанием к проведению такого исследования у мальчиков являются слабо выраженные вторичные половые признаки, неопущение и недоразвитие яичек, низкий рост и снижение интеллекта.

Для лечения этого синдрома применяются гормональные препараты, причем применение женских половых гормонов целесообразно после прекращения роста. В случае более раннего применения женских гормонов возможна преждевременная остановка роста. Курс гормонального лечения составляет 6—12 месяцев. При эффективном лечении увеличиваются молочные железы, появляются менструации, после чего дозу гормонов уменьшают.

Синдром Клайнфелтера

Синдром впервые описан в 1942 г. X. В. Клайнфелтером, который отметил характерные признаки болезни: недоразвитие яичек, увеличение у мужчин молочных желез, недостаточное развитие наружных половых органов и повышенное выделение с мочой фолликулостимулирующего гормона. В 1956 г. у части лиц с синдромом Клайнфелтера обнаружили половой хроматин, после чего Барр предложила деление синдрома на хроматинположительный (когда половой хроматин определяется) и хроматинотрицательный (когда половой хроматин не определяется). Частота встречаемости синдрома Клайнфелтера составляет 1 случай на 400 новорожденных мальчиков. Среди умственно отсталых детей синдром Клайнфелтера встречается в 1—2% случаев.

В типичных случаях синдрома Клайнфелтера мальчики имеют высокий рост, плохо спят, быстро утомляются, характерна узкая грудная клетка, отмечается увеличение молочных желез, отсутствие яичек в мошонке. Однако эти признаки заболевания, как правило, обнаруживаются только в периоде полового созревания. Доброкачественное увеличение молочных желез и отсутствие яичек в мошонке обнаруживаются примерно у половины мальчиков с синдромом Клайнфелтера, поэтому распознавание этого синдрома в более раннем возрасте представляет значительные затруднения. Для многих мальчиков в период полового созревания характерны евнухоидные пропорции тела. Яички маленькие, мягкие на ощупь, образование сперматозоидов нарушено. При исследовании мочи на гормоны выявляют характерные изменения. В некоторых случаях обнаруживаются деформации зубов, сращения пальцев между собой, различные аномалии скелета. Характерных изменений со стороны органов дыхания, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем не обнаруживается. Эндокринные нарушения нередко представлены ожирением по женскому типу, доброкачественным увеличением молочных желез, недоразвитием полового члена и яичек. Нередко у мальчиков определяется женский тип оволосения. Особенностью синдрома является высокая частота рака грудных желез: в 60 раз выше, чем в популяции.

В некоторых случаях могут выявляться признаки поражения нервной системы: неравенство зрачков (анизокория), снижение мышечного тонуса, нарушения при выполнении ко-ординаторных проб и др. У отдельных лиц с синдромом Клайнфелтера описаны нарушения со стороны головного мозга, которые проявляются приступами эпилепсии. Значительные изменения выявляются в психической сфере. У части мальчиков отмечается слабоумие в степени дебильности, у других сохраняется нормальный интеллект. Наблюдается снижение психической активности, неспособность к длительному напряжению. Примечательной чертой синдрома Клайнфелтера является крайняя вариабельность признаков: от лиц внешне нормальных, с достаточно сохранным интеллектом, до больных с евнухоидизмом и дебильностью. Общим признаком болезни является различная степень нарушения образования сперматозоидов и недоразвитие яичек, изменение содержания гормонов в моче. Проявляемость некоторых заболеваний, сцепленных с Х-хромосомой (цветовая слепота, гемофилия и др.) улиц с синдромом Клайнфелтера ниже, чем у здоровых мальчиков.

В 1959 г. был описан хромосомный набор лиц с синдромом Клайнфелтера — 47,XXY. Характерной особенностью набора хромосом явилось наличие лишней Х-хромосомы (22 пары аутосом, две Х- и одна Y-хромосома). Наличие дополнительной Х-хромосомы обусловливает разнообразные нарушения при синдроме Клайнфелтера. В значительном числе клеток кожи обнаруживается половой хроматин. Все лица с этим синдромом имеют мужской фенотип (внешний вид), недоразвитие яичек, евнухоидизм, дебильность. С увеличением количества Х-хромосом (которых может быть также 3 и 4) нарастает степень снижения интеллекта, обнаруживается тенденция к формированию пороков развития.

При лечении синдрома Клайнфелтера применяются гормональные препараты. Положительные результаты лечения доброкачественного увеличения молочных желез могут быть получены при хирургическом вмешательстве.

Синдром трисомии X

У больных девочек с трисомией по половой Х-хромосоме обнаружен хромосомный набор из 47 хромосом (47,XXX). Частота синдрома трисомии X составляет 1 случай на 1200 новорожденных девочек. Этот синдром может проявляться снижением интеллекта в легкой степени, расстройствами менструального цикла или полным отсутствием менструаций. Нередко синдром трисомии X внешне никак не проявляется. При этом девочки могут быть способны к деторождению. Интересно отметить, что у матерей с трисомией X рождаются нормальные дети.

Значительно реже встречается синдром с четырьмя половыми хромосомами: 48,ХХХХ. У таких девочек обычно обнаруживается умственное отставание. При синдроме 49,ХХХХХ степень снижения интеллекта более глубокая. Больные девочки имеют карликовый рост, различные врожденные уродства.

25. Генеалогический метод заключается в анализе родословных и позволяет определить тип наследования (доминантный, рецессивный, аутосомный или сцепленный с полом) признака, а также его моногенность или полигенность. На основе полученных сведений прогнозируют вероятность проявления изучаемого признака в потомстве, что имеет большое значение для предупреждения наследственных заболеваний.

При аутосомном наследовании признак характеризуется равной вероятностью проявления у лиц обоих полов. Различают аутосомно-доминантное и аутосомно-рецессивное наследование.

При аутосомно-доминантном наследовании доминантный аллель реализуется в признак как в гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии. При наличии хотя бы у одного родителя доминантного признака последний с разной вероятностью проявляется во всех последующих поколениях. Однако для доминантных мутаций характерна низкая пенетрантность. В ряде случаев это создает определенные трудности для определения типа наследования.

При аутосомно-рецессивном наследовании рецессивный аллель реализуется в признак в гомозиготном состоянии. Рецессивные заболевания у детей встречаются чаще при браках между фенотипически нормальными гетерозиготными родителями. У гетерозиготных родителей (Аа х Аа) вероятность рождения больных детей (аа) составит 25%, такой же процент (25%) буду здоровы (АА), остальные 50% (Аа) будут также здоровы, но окажутся гетерозиготными носителями рецессивного аллеля. В родословной при аутосомно-рецессивном наследовании заболевание может проявляться через одно или несколько поколений.

Интересно отметить, что частота появления рецессивного потомства значительно повышается при близкородственных браках, так как концентрация гетерозиготного носительства у родственников значительно превышает таковую в общей массе населения.

Сцепленное с полом , наследование характеризуется, как правило, неравной частотой встречаемости признака у индивидуумов разного пола и зависит от локализации соответствующего гена в Х- или Y-хромосоме. В X- и Y-хромосомах человека имеются гомологичные участки, содержащие парные гены. Гены, локализованные в гомологичных участках, наследуются так же, как и любые другие гены, расположенные в аутосомах. По-видимому, негомологичные гены имеются и в Y-хромосоме. Они передаются от отца к сыну и проявляются только у мужчин.

У человека в Y-хромосоме находится ген, обусловливающий дифференцировку пола. В Х-хромосоме имеется два негомологичных участка, содержащих около 150 генов, которым нет аллельных в Y-хромосоме. Поэтому вероятность проявления рецессивного аллеля у мальчиков более высока, чем у девочек. По генам, локализованным в половых хромосомах, женщина может быть гомозиготной или гетерозиготной. Мужчина, имеющий только одну Х-хромосому, будет гемизиготным по генам, которым нет аллелей в Y-хромосоме.

Наследование, сцепленное с Х-хромосомой, может быть доминантным и рецессивным (чаще рецессивным). Рассмотрим Х - сцепленное рецессивное наследование на примере такого заболевания человека, как гемофилия (нарушение свертывания крови). Известный всему миру пример: носитель гемофилии королева Виктория была гетерозиготной и передала мутантный ген сыну Леопольду и двум дочерям. Эта болезнь проникла в ряд королевских домов Европы и попала в Россию.

26. Близнецовый метод используется для выяснения наследственной обусловленности признаков и хорошо демонстрирует взаимоотношения между генотипом и внешней средой. С помощью этого метода удалось оценить значимость генетической предрасположенности к многим заболеваниям, пенетрантность, экспрессивность и условия проявления тех или иных видов патологии. Близнецовые данные оказываются полезными для количественной оценки степени генетической детерминированности отдельных признаков, в связи с чем, близнецовый метод можно считать одним из важных методов количественной генетики. Таким образом, близнецовый метод, также как и анализ родословной, позволяет установить наследственный характер признаков, и это единственный метод, выявляющий соотносительную роль (удельный вес) генетических (наследственных) и средовых факторов в формировании признака. Авторство близнецового метода приписывают Ф.Гальтону (1876), который сформулировал концепцию: «природа» или «воспитание» (Nature or Nurture), и изложил основные положения вопроса в книге «Близнецы, как критерий силы наследственности и среды». Этот метод сыграл очень большую роль в развитии генетики человека, и одно время рассматривался как своеобразная «королевская дорога» в генетическом анализе человека. В последние годы, несмотря на возможности близнецового метода для понимания роли наследственности и среды, он не имеет столь широкого практического применения, как ранее. Это обусловлено появлением более точных современных методик, дающих однозначный ответ относительно генетической предрасположенности к конкретному заболеванию. Принцип близнецового метода прост и заключается в сравнении моно- и дизиготных близнецов. Близнецы - потомство, состоящее из одновременно родившихся особей у одноплодных млекопитающих (человека и животных). Монозиготные близнецы развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки и имеют 100% общих генов, т.е. выявляемые между ними различия не связаны с наследственным фактором. Дизиготные близнецы развиваются из разных яйцеклеток, оплодотворенных разными спермиями. Они имеют 50% общих генов, как обычные сибсы, но, благодаря одновременному рождению и совместному воспитанию имеют общие средовые факторы, следовательно, степень их различия определяется степенью несходства генотипов. Результатом сравнения этих двух групп близнецов является расчет показателей соответствия (конкордантности) и несоответствия (дискордантности), а также вычисление частоты возникновения заболевания /признака в каждой группе близнецов. Методологические основы близнецового метода были разработаны в 1924 г. Сименсом, который показал необходимость исследования близнецов обоих типов и возможность надежной диагностики типа зиготности на основании анализа большого числа критериев. Кроме того, Сименс сформулировал принципы составления близнецовой выборки, создав предпосылки для изучения генетики нормальной изменчивости.

Таким образом, близнецовый метод включает следующие этапы: 1) составление выборки, 2) определение типа зиготности, 3) собственно оценка результатов сопоставления пар. При составлении выборки необходимо соблюдать ряд условий: 1) обязательно обследовать обоих членов близнецовой пары (из выборки исключаются пары в случае невозможности обследования одного из близнецов); 2) иметь статистически достаточное количество пар близнецов, причем соотношение пар близнецов NDZ/NMZ должно совпадать с таковым для изучаемой популяции, так как и процент многоплодия, и указанное соотношение варьируют у разных рас и народов. Рассчитать количество ди- (NDZ) и монозиготных (NMZ) пар достаточно легко: а) NDZ = 2 х (количество разнополых пар), так как рождение однополых и разнополых дизиготных близнецов равновероятно, отсюда NMZ = NDZ + Mz - NDZ; б) или по формуле Вайнберга 3) учитывать соответствие возраста и пола близнецов в сравниваемых выборках. Для установления типа зиготности можно использовать следующие методы: метод оценки количества плодных оболочек (плаценты и хориона) и метод полисимптомного сходства, предложенный Сименсом и Фершуером в 1924 г. и основанный на сравнении партнеров по внешним морфологическим признакам. Но самым надежным диагностическим тестом является метод оценки частоты встречаемости моногенных полиморфных признаков, впервые примененный Смитом и Пенроузом при анализе зиготности близнецов по группам крови. Для установления типа зиготности этим методом можно использовать анализ эритроцитарных и лейкоцитарных антигенов, белков сыворотки крови, ПДРФ-маркеров, восприятие вкуса фtнилтиокарбамида, а также содержание различных веществ в слюне, моче, поте. Сущность этого метода заключается в вычислении по теореме Байеса вероятности дизиготности и монозиготности пары близнецов одного пола при наличии у них одинаковых маркеров. Вероятность наличия у дизиготных близнецов одинаковых показателей в n-системах, равна произведению вероятностей по каждому тесту (Pd = Pdl x Pd2 x Pdn), а то, что они монозиготны - Рт = (1 — Pd). Результаты расчетов вероятностей встречаемости признаков показали, что сходство дизиготных близнецов по пяти локусам от двух гетерозиготных родителей ожидается лишь в 1,4%. Оценка результатов сопоставления пар включает расчет конкордантности пар, а также доли наследственной обусловленности признака. Конкордантность (С) — показатель идентичности близнецов пары по определенному признаку; соответствует доле сходных (конкордантных) по изучаемому признаку пар среди обследованных пар близнецов для каждой группы):

где n - число пар близнецов соответствующей группы, у которых признак отмечен у обоих партнеров, N - общее число обследованных близнецовых пар этой же группы. Дискордантность (D) по признаку, как правило, рассчитывается для дизиготных близнецов, как доля дискордантных (т.е. признак выявлен только у одного из двух партнеров) по изучаемому признаку пар среди всех обследованных дизиготиых пар близнецов или по формуле: DDZ=100%-CDZ. Аналогично можно рассчитать и дискордантность для монозиготных близнецов. Существуют таблицы конкордантности близнецов по различным признакам и заболеваниям, составленные эмпирически. Чем больше наследственная компонента, тем больше различаются по конкордантности моно- и дизиготные близнецы. Для определения доли наследственной обусловленности признака рассчитывается коэффициент наследуемости (Н) по формуле Хольцингера: Если Н > 0,7 (70%), то решающая роль в проявлении признака принадлежит наследственным факторам, если показатель Н находится в интервале 0,3—0,7 (30—70%), то на проявление признака оказывают влияние как наследственные, так и внешнесредовые факторы с тем или иным преимуществом. Основная роль факторов внешней среды в проявлении признака предполагается, если Н < 0,3 (30%). Близнецовые исследования, (определение коэффициента наследуемости и конкордантности пар) сыграли значительную роль при изучении генетики поведения, многих инфекционных и, так называемых, мультифакториальных заболеваний. Довольно часто в генетике человека используется не классический близнецовый метод, а его модификации, например, для изучения возможностей улучшения определенных характеристик интеллекта путем психологической тренировки — метод контроля по партнеру, для исследования сахарного диабета - метод близнецовых семей. Наследование психологических особенностей личности и интеллекта удобно анализировать на разлученных близнецах, которые были разделены в младенческом или раннем возрасте и воспитывались раздельно, не имея влияния общей среды и специфического взаимодействия между собой. Однако не всегда возможно получить достоверные данные при изучении признаков близнецовым методов, это связано с систематическими различиями между близнецами и не близнецами по ряду признаков (по массе, частоте врожденных аномалий, индексу IQ) и психологическими и социальными особенностями развития близнецов в постнатальный период. Эти факторы и являются ограничениями использования данного метода.

27. Биохимический метод. Наследственные заболевания, которые обусловлены генными мутациями, изменяющими структуру или скорость синтеза белков, обычно сопровождаются нарушением углеводного, белкового, липидного и других типов обмена веществ. Наследственные дефекты обмена можно диагностировать посредством определения структуры измененного белка или его количества, выявления дефектных ферментов или обнаружения промежуточных продуктов обмена веществ во внеклеточных жидкостях организма (крови, моче, поте и т.д.). Например, анализ аминокислотных последо- вательностей мутационно измененных белковых цепей гемоглобина позволил выявить несколько наследственных дефектов, лежащих в основе ряда заболеваний, — гемоглобинозов. Так, при сер- повидно-клеточной анемии у человека аномальный гемоглобин вследствие мутации отличается от нормального заменой только одной аминокислоты (глутаминовой кислоты на валин).

В практике здравоохранения кроме выявления гомозиготных носителей мутантных генов существуют методы выявления гетерозиготных носителей некоторых рецессивных генов,что осо- бенно важно при медико-генетическом консультировании. Так, у фенотипически нормальных гетерозигот по фенилкетонурии (рецессивный мутантный ген; у гомозигот нарушается обмен аминокислоты фенилаланина, что приводит к умственной отсталости) после приема фенилаланина обнаруживается повышенное его содержание в крови. При гемофилии гетерозиготное носительство мутантного гена может быть установлено с помощью определения активности фермента, измененного в результате мутации.

28. Цитологический метод. Цитогенетический метод используют для изучения нормального кариотипа человека, а также при диагностике наследственных заболеваний, связанных с геномными и хромосомными мутациями.

Кроме того, этот метод применяют при исследовании мутагенного действия различных химических веществ, пестицидов, инсектицидов,лекарственных препаратов и др.

В период деления клеток на стадии метафазы хромосомы имеют более четкую структуру и доступны для изучения. Диплоидный набор человека состоит из 46 хромосом:

22 пар аутосом и одной пары половых хромосом (XX — у женщин, XY — у мужчин). Обычно исследуют лейкоциты периферической крови человека, которые помещают в специальную питательную среду, где они делятся. Затем готовят препараты и анализируют число и строение хромосом. Разработка специальных методов окраски значительно упростила распознавание всех хромосом человека, а в совокупности с генеалогическим методом и методами клеточной и генной инженерии дала возможность соотносить гены с конкретными участками хромосом. Комплексное применение этих методов лежит в основе составления карт хромосом человека.

Цитологический контроль необходим для диагностики хромо- сомных болезней, связанных с ансуплоидией и хромосомными мутациями. Наиболее часто встречаются болезнь Дауна(трисомия по 21-й хромосоме), синдром Клайнфелтера (47 XXY), синдром Шершевского — Тернера (45 ХО) и др. Потеря участка одной из гомологичных хромосом 21-й пары приводит к заболеванию крови — хроническому миелолейкозу.

При цитологических исследованиях интерфазных ядер со- матических клеток можно обнаружить так называемое тельце Барри, или половой хроматин. Оказалось, что половой хроматин в норме есть у женщин и отсутствует у мужчин. Он представляет собой результат гетерохроматизации одной из двух Х-хромосом у женщин. Зная эту особенность, можно идентифицировать половую принадлежность и выявлять аномальное количество Х-хромосом.

Выявление многих наследствен- ных заболеваний возможно еще до рождения ребенка. Метод пренатальной диагностики заключается в получении околоплодной жидкости, где находятся клетки плода, и в последующем биохимическом и цитологическом определении возможных наследственных аномалий. Это позволяет поставить диагноз на ранних сроках беременности и принять решение о се продолжении или прерывании.

29. Популяционно-статистческий метод изучения распространенности генов Популяционно-статистический методиспользует математическую обработку материала и заключается в изучении распространенности тех или иных генов по определенным критериям.

В этом отношении все гены делятся на следующие 2 группы:

имеющие универсальное распространение:

ген амавротической миопатии, который в рецессивном состоянии встречается почти у 1 % населения Европы;

ген дальтонизма, который проявляется у 7 % мужчин и 0,5 % женщин, но в гетерозиготном состоянии обнаруживается уже у 13 % женщин;

встречающиеся локально, преимущественно в строго определенных районах. К ним относятся:

ген серповидноклеточной анемии, распространенный в странах Африки и Средиземноморья;

ген врожденного вывиха бедра, имеющий высокую концентрацию у аборигенов северо-восточных регионов нашей страны.

30. Медико-генетическое консультирование - специализированная медицинская помощь - наиболее распространенная форма профилактики наследственных болезней. Генетическое консультирование - состоит из информирования человека о риске развития наследственного заболевания, передачи его потомкам, а также о диагностических и терапевтических действия.          Опыт работы медико-генетических консультаций показывает, что большое число обращений связано с вопросом прогноза потомства, с оценкой генетического риска. Генетический риск, не превышающий 5%, расценивается как низкий, до 20% - как повышенный и более 20% - как высокий.  Консультирование по поводу прогноза потомства можно разделить на две большие группы: проспективное и ретроспективное.        Проспективное консультирование - это наиболее эффективный вид профилактики наследственных болезней, когда риск рождения больного ребенка определяется еще до наступления беременности или на ранних ее этапах. В этом случае супруги, направленные на консультацию, не имеют больного ребенка, но существует определенный риск рождения такого ребенка, основанный на данных генеалогического исследования, анамнеза или течении данной беременности.        Ретроспективное консультирование - это консультирование относительно здоровья будущих детей после рождения в семье больного ребенка.  Задача медико-генетического консультирования:

      1.   Установления точного диагноза врожденного или наследственного заболевания;        2.   Определение типа наследования заболевания в данной семье;       3.   Расчет величины риска повторения заболевания в семье;    4. Объяснение содержания медико-генетического прогноза тем людям, которые обратились за консультацией;       5.   Диспансерное наблюдение и выявление группы повышенного риска среди родственников индивида с наследственной болезнью;        6.   Пропаганда медико-генетических знаний среди врачей и населения;    Показания для медико-генетического консультирования:        1. Рождения ребенка с врожденными пороками развития;        2. Установленная или подозреваемая наследственная болезнь в семье;        3. Задержка физического развития или умственная отсталость у ребенка;        4. Повторные спонтанные аборты, выкидыши, мертворождения;       5. Близкородственные браки;       6. Возраст матери старше 35 лет;        7. Неблагоприятные воздействия факторов внешней среды в ранние сроки беременности (инфекционные заболевания, особенно вирусной этиологии, массивная лекарственная терапия, рентген-диагностические процедуры, работа на вредных для здоровья предприятиях);       8. Неблагоприятный ход беременности;  Этапы медико-генетического консультирования.

Консультирование должно состоять из нескольких этапов для того, чтобы врач-генетик мог дать обоснованную рекомендацию и подготовить людей к правильному восприятию советов. При этом перед врачом возникают не только генетические, но и морально-этические вопросы. Медико-генетическая консультация состоит из четырех этапов: диагноз, прогноз, вывод, совет. При этом необходимо откровенное и доброжелательное общение врача-генетика с семьей больного.       Первый этап консультирования начинается с уточнения диагноза болезни. Это требует близкого контакта между генетиком и врачом-специалистом в области той патологии, что является предметом консультирования (акушер, педиатр, невропатолог и др.) Начальным моментом диагностики является клинический диагноз. В медико-генетических консультациях диагноз уточняют с помощью генетического анализа (что и отличает врача-генетика от других специалистов), широко используют генеалогический и цитогенетический методы, а также специфические методы биохимической генетики, которые специально разработаны для диагностики наследственных болезней и не часто применяются в клинической практике.       На втором этапе консультирование задача врача-генетика заключается в определении риска рождения больного ребенка. Начальным моментом является родословная обследуемой семьи. Генетический риск выражает вероятность появления определенной аномалии у обследуемого или его потомков. Он определяется двумя способами: либо путем теоретических расчетов, основанных на генетических закономерностях, либо с помощью эмпирических данных.       На третьем этапе консультирования врач-генетик должен сделать вывод о риске возникновения болезни у обследуемых детей  и дать им соответствующие рекомендации. Составляя заключение, врач учитывает тяжесть семейной патологии, величину риска рождения больного ребенка и морально-этическую сторону вопроса.       Заключительный этап консультирования (совет врача-генетика)  требует самого внимательного отношения. Как отмечают некоторые авторы, многие обследуемые не готовы к восприятию генетической информации. Все лица, обращающиеся в консультацию, хотят иметь ребенка и ждут от консультантов положительного ответа. Нередко их запросы нереальны, поскольку они не знают о возможностях консультанта-генетика и ожидают от него практической помощи.