3 курс / Патологическая физиология / Учебник Атаман Патфиз

певшего мутацию, выделяют: а) геномные (изменение количества хро­ мосом); б) хромосомные (изменение структуры хромосом); в) генные

(изменение структуры гена) мутации.

б.4. Что может быть причиной муmации?

Факторы, являющиеся причиной мутаций, называют м у т а г е -

н а м и. В зависимости от происхождения мутагены подразделяют на

три группы.

1 . Физические. К ним относятся все виды ионизирующего излу­ чения, ультрафиолетовое излучение, повышенные температуры.

2. Химические. Основными их представителями являются: а) деза­ минирующие агенты (азотистая кислота и другие нитросоединения);

б) алкилирующие вещества - агенты, способные переносить на моле­

кулу ДНК алкильные группы (метиловую, этиловую и др.); в) соеди­

нения - аналоги азотистых оснований (5-бромурацил, 2-аминопурин и др.); г) соединения, встраивающиеся в молекулу ДНК и вызывающие ее деформацию (акридин и его производные).

3. Биологическиемутагены - вирусы.

б. 5. Какие нарушения в геноме клеток могут возникать при

действии мутагенов?

Действие мутагенов может вызывать следующие нарушения.

1 . Инактивирующие повреждения. Это повреждения ДНК, при ко­

торых невозможна ее репликация. Если такие повреждения не ликви­

дируются соответствующими системами репарации, то клетка погибает. 2. Собственно мутагенные повреждения. Это повреждения, кото­ рые не нарушают репликацию ДНК, но изменяют последовательность

азотистых оснований в ее цепях.

Большинство мутагенов вызывает как инактивирующие, так и собственно мутагенные повреждения ДНК.

б. б. Какими механизмами противомутационной защиты рас­ полагают клетки?

Системы противомутационной защиты, обеспечивающие репара­

цию ДНК, представлены следующими основными группами фермен­

тов: 1) нуклеозидазы - катализируют отщепление отдельных азоти­

стых оснований; 2) инсертазы - вставляют азотистые основания в

нить ДНК; 3) лиазы - расщепляют пиримидиновые димеры; 4) эндо­

нуклеазы - надрезают нить ДНК возле поврежденного участка; 5) эк­

зонуклеазы - удаляют поврежденный участок; 6) ДНК-полимеразы - осуществляют синтез недостающего участка ДНК; 7) лигазы - "сши­

вают" концы новообразовавшегося участка с концами нитей ДНК.

47

деля. Их причиной являются генные мутации, т.е. мутации, ограни­ ченные одним геном.

б. 8. Назовит типы наследования моногенных болезней.

1 . Аутосомно-доминантный тип. При этом типе наследования па­ тологический ген проявляет себя всегда, независимо от состояния, в котором он пребывает - гомоили гетерозиготном.

Выделяют также неполное доминирование, когда степень прояв­ ления доминантного гена в гомозиготном состоянии - максимальна, а

вгетерозиготном - минимальна.

2.Аутосомно-рецессивный тип. В этом случае мутантный патоло­

гический ген проявляет себя только в гомозиготном состоянии.

3. Наследование, сцепленное с полом. Чаще всего имеет место сце­

пление с Х-хромосомой. Патологический ген находится в Х-хромосоме и проявляется всегда у мужчин (у них только одна Х-хромосома), а у женщин, если мутантный ген рецессивный, может проявляться только

в гомозиготе (такая ситуация бывает очень редко).

б. 9. Приведите примеры наследственных болезней, которые передаются по аутосомно-доминантному типу.

По аутосомно-доминантному типу наследуются различные ске-

48

летные и другие аномалии, не препятствующие размножению, не со­

кращающие продолжительность жизни, и поэтому мало подверженные

отбору. Такими аномалиями могут быть короткопалость, многопалость,

сросшиеся и искривленные пальцы, искривление ногтей, отсутствие

боковых резцов, близорукость, дальнозоркость, астигматизм. Из тяже­ лых болезней по доминантному типу передаются врожденная катарак­ та, отосклероз, некоторые формы мышечной атрофии, прогрессирую­ щая хорея Геттингтона, ахондроплазия, множественный полипоз тол­ стой кишки, нейрофиброматоз (болезнь Реклингаузена).

б. 10. Приведите примеры наследственных болезней, кото­ рые передаются по аутосомно-рецессивному типу.

К этой группе болезней относятся дефекты аминокислотного об­ мена (фенилкетонурия, альбинизм, алкаптонурия), врожденная глухо­ немота, микроцефалия, пигментный ретинит. По такому же типу на­ следуются ферментопатии (дефицит фермента и блок на определенном этапе метаболизма). Ряд наследственных заболеваний связан с нару­ шением синтеза неферментных белков, например факторов свертыва­ ния крови (коагулопатии), транспортных белков, белково-пептидных

гормонов.

б. 1 1. Приведите примеры наследственных болезней, кото­ рые передаются по типу, сцепленному с полом.

Большинство патологических генов, связанных с Х-хромосомой, рецессивны. Это значит, что в более выгодном положении находятся женщины, у которых наличие Х-хромосомы с патологическим геном компенсируется второй нормальной Х-хромосомой. Следовательно, болезнь проявляется только у мужчин, в то время как женщины оста­ ются здоровыми, являясь, однако, носителями патологического при­

знака.

По такому типу наследуются гемофилия, дальтонизм, атрофия зрительных нервов, юношеская глаукома, отсутствие сумеречного зре­ ния. В отличие от перечисленных болезней ген витамин D-резис­

тентного гипофосфатемического рахита сцеплен с Х-хромосомой, но является доминантным, т.е. проявляется как у мужчин, так и у жен­

щин даже в гетерозиготном состоянии.

б. 12. Что такое полигенные болезни? Приведите примеры.

П о л и г е н н ы м и (мультифакториальными) называют болезни с

ствием нескольких или многих генов с факторами окружающей среды.

В отличие от наследования, определяемого одним геном, в данном

случае наличие признака зависит от взаимодействия многих генов.

49

Поэтому выраженность его может варьировать в очень широком диа­ пазоне.

Примерами полигенных болезней являются подагра, некоторые формы сахарного диабета, гиперлипопротеинемии, атопическая аллер­ гия.

6. 13. Что такое хромосомные болезни? Почему они возника­ ют?

Х р о м о с о м н м и называют болезни, которые возникают

вследствие ш1рушения количества хромосом или их структуры. Они

б. 14. Какие механизмы лежат в основе геномных мутаций?

В основе геномных мутаций могут лежать следующие механизмы 1 . Нерасхождепие хромосом во время мейоза или во время мито­ тического деления соматических клеток на этапах дробления зиготы. В последнем случае наблюдается явление под названием м о з а и ц из м:

в организме развиваются клетки трех популяций - нормальные клет­

ки, юrетки-трисомикп и клетки-моносомики.

2.Потеря отдельной хро_11юсомы вследствие так называемого

"хромосомного отставания" во время митотического деления клеток

зародыша. При этом в организме появляется две популяции клеток: нормальные и клетки-моносо:.\1ики.

3.Полиплоидизация - увеличение количества наборов хромосом

(более двух).

4. Из111е11е11ие количества хро.мосом без из:vrенения количества на­ следственного материала - робертсоповские перестройки: а) центри­ ческое слияние, б) центрическое деление хромосом.

б. 15. Какие синдромы связаны с изменениеN количества со­

матических хромосом? Дайте их краткую характеристику.

С изменением количества соматических хромосом связаны сле­ дующие синдромы.

Синдром Дауна - трисомня по 2 1 -1! хромосоме. Характеризуется умственной отсталостью, характерной uвешностью (низкий рост, ко­ роткопалые ноги и руки, монголо1щныii разрез глаз, задержка физиче­ ского развития), аномалиями nнутрепних органов, особенно сердца. Частота возникновения это1·0 сшщрома - 1 случай на 500-600 родов.

Синдром Патау - трисомия по 1 3-й хромосоме. Основными при­ знаками являются расщепление губ и неба ("заячья губа", "волчья

50

пасть"), серьезные нарушения зрения, нервной и сердечно-сосудистой

систем. Частота возникновения - 1 случай на 5000 родов.

б. 16. Какие синдромы связаны с изменением количества по­

ловых хромосом? Дайте их краткую характеристику.

Трисомия по Х-хромосоме (кариотип ХХХ). Общее количество

хромосом - 47, половых - 3, телец Барра - 2, пол женский, отмеча­

ется незначительное слабоумие и недоразвитие яичников.

Синдром Шерешевского-Тернера (кариотип ХО). Общее количе­

ство хромосом - 45, половых - 1 , тельца Барра отсутствуют, пол женский. Характерны недоразвитие гонад и других половых органов

(бесплодие), нарушения скелета (низкий рост, деформация грудной

клетки и др.); умственной отсталости, как правило, нет.

Синдром Клайнфельтера (кариотип ХХУ). Общее количество хромосом - 47, половых - 3, телец Барра - 1, пол мужской. Прояв­

.'!ЯСтся недоразвитием мужских гонад и половых органов (стериль­ нпсть), появлением вторичных женских половых признаков (фемини­ зация), отсталостью умственного развития.

Иногда встречаются варианты этого синдрома с кариотипами

ХХХУ и ХХХХУ.

б. 17. Назовите виды хромосомных мутаций. В чем их сущ­ ность?

Существуют следующие виды хромосомных мутаций. 1 . Делеция - потеря участка хромосомы.

2.Дупликация - удвоение фрагмента хромосомы, когда один из участков представлен в хромосоме более одного раза.

3.Инверсия - поворот на 1 80° отдельных участков хромосом,

вследствие чего в инвертированном участке меняется последователь­

ность генов на обратную.

4. Транслокация - изменение положения какого-либо участка

хромосомы в хромосомном наборе. Ее основу могут составлять взаим­

ный обмен участками между двумя негомологичными хромосомами

(реципрокная транслокация), перемещение участка в пределах той же

хромосомы (внутрихромосомная транспозиция) или в другую хромо­

сому (межхромосомная транспозиция).

б. 18: Какими клиническими признаками проявляются хромо­

сомные мутации?

Хромосомные мутации могут проявлятся следующими клиниче­

скими признаками.

1 . Общие признаки: резкая задержка развития, умственная отста­

лость, низкий рост.

5 1

2.Аномалии головы, лица, верхних и нижних конечностей: мик­ роцефалия, неправильное размещение глазниц, ушных раковин, не­ полное окостенение.

3.Поражения внутренних органов: врожденные пороки сердца и

крупных сосудов, пороки развития мочеполовой системы.

6.19. Назовите основные методы изучения наследственных болезней.

1 . Де.мографо-статистический метод. Предполагает сравнение

частоты возникновения наследственного заболевания в семье больного

счастотой возникновения его в популяции. Статистически достовер­

ное различие доказывает наследственную природу заболевания.

2.Генеалогический метод - метод составления родословной. По­ могает установить тип наследования наследственной болезни, чтобы определить вероятность повторения ее в потомстве.

3.Близнецовый метод. Дает возможность разграничить роль на­ следственных факторов и факторов внешней среды в возникновении

болезни.

4.Цитологические методы: исследование кариотипа в ядрах деля­

щихся клеток, изучение полового хроматина в клетках слизистой обо­ лочки рта, исследование "барабанных палочек" в ядрах сегментоядер­ ных нейтрофилов.

5.Биохимические методы. Часто используют· как экспресс-методы

диагностики наследственных аномалий обмена веществ.

6. Экспериментальное моделирование наследственных болезней у жи­ вотных. С этой целью выводят мутантные линии животных, имеющих

наследственные дефекты, аналогичные таковым у человека (гемофилия у собак, атеросклероз у голубей, мышечная дистрофия у хомяков).

6.20. Что такое конституция? Каково ее значение?

К о н ст и т у ц и я - это комплекс морфологических, функцио­

нальных и психических особенностей организма, достаточно устойчи­ вых, определя;ющих его реактивность и сложившихся на наследствен­

ной основе под влиянием факторов внешней среды.

Конституция определяет индивидуальную реактивность организ­ ма, его адаптационные особенности, своеобразие течения физиологиче­ ских и патологических процессов, патологическое предрасположение.

6.21. Какие существуют классификации конституциональ­ ных типов человека? На чем они основаны?

Классификация Гиппократа. В зависимости от особенностей тем­ перамента человека и его поведения в обществе выделяют сангвини­ ков, холериков, флегматиков и меланхоликов.

5 2

Рис.22. Классификация конституциональ­

ных тшюв по Сиго:

а- дыхательный; 6 - пищеварительный;

в- мышечный; г - мозговой

Классификация Сига. В ее основе лежит принцип преимуществен­ ногощ развития той или иной физиологической системы. Различают

следующие типы: дыхательный (респираторный), пищеварительный

(дигестивный), мышечный и мозговой (церебральный) (рис. 22). Классификация Кречмера. Связывает морфологические особенно­

сти человека с особенностями его психики и с частотой определенных психических заболеваний. Выделяют атлетический, пикнический и ас­

тенический типы конституции.

Классификация М.В.Черноруцкого. С точки зрения основных функций и обмена веществ людей разделяют на нормостеников, гипо­

стеников и гиперстеников.

Классификация А.А.Богомольца. Основана на особенностях строе­

ния и функции соединительной ткани в организме. Различают фиб­

розный, липоматозный, пастозный и астенический типы конституции.

Для фиброзного типа характерна плотная волокнистая соединительная

ткань. Для липоматозного - обильное развитие жировой ткани, для

пастозного - преобладание отечной, рыхлой соединительной ткани, а для астенического - нежной, тонкой мезенхимы.

КлассификаtjИЯ И.П.Павлова. В зависимости от соотношения пер­

вой и второй сигнальных систем высшей нервной деятельности чело­

века выделяют два типа: художественный (преобладает первая систе­

ма) и ;ы лительный (преобладает вторая).

6.22.Что такое диатез?

ди ат е з - это своеобразная аномалия конституции, характери­

зующаяся ненормальной реакцией организма на физиологические и

53

7. ЗНАЧЕНИЕ ВОЗРАСТНЫХ ФАКТОРОВ В ПАТОЛОГИИ. СТАРЕНИЕ

7. 1. Назовите виды нарушений внутриутробного развития в

зависимости от Времени их возникновения.

1. Гаметопатии. Возникают до оплодотворения, во время гаметоге-

неза.11. Бластопатии. Формируются в первые 15 суток развития заро­

дышаIII(бластоцисты. ).

Эмбриопатии. Охватывают нарушения, возникающие после

Фетопатии - нарушения развития плода (фетогенеза). Различают патологию раннего фетогенеза, когда происходит обра­

ювание тонких структур и достигается жизнеспособность плода (от 12-й недели до 7-го месяца), и нарушения позднего фетогенеза, когда происходит становление функций плода и одновременно -- старение плаценты (от 7-го месяца до родов).

7.2. Назовите основные причины нарушений внутриутробно­ го развития.

1. Неполноценность половых клеток (гаметопатии).

2. Патогенные факторы внешней среды: а) физические (ионизи­ рующая радиация, термические факторы); б) химические (никотин,

алкоголь, пестициды, некоторые лекарственные препараты); в) биоло­

гические (вирусы краснухи, кори, гриппа, возбудитель токсоплазмоза);

г) кислородное голодание; д) нерациональное питание матери.

3. Болезни матери.

7.3. Что такое тератогенные факторы?

Т е р ат о г е н н ы е ф а к т о р ы - это факторы внешней среды,

которые, воздействуя в течение беременности, вызывают развитие

врожденных пороков (см. вопр. 7.2).

1.4. Что такое критические периоды Внутриутробного раз­ вития? Какое они имеют значение в патологии?

К р и т и ч е с к и й п е р и о д - это такой промежуток времени в

развит·.и z,рганизма, когда после очередной стадии определяются

далын:i1:_-,.f пути становления всего зародыша или отдельных его за­

чатков, их вступление в новый этап морфогенеза.

Различают два основных критических периода: 1) период перехо­

да зародыша от стадии дробления до дифференцировки на три заро-

55

дышевых листка, который заканчивается имплантацией (1-я неделя); 2) период закладки органов, в том числе и плаценты, - период пла­

центации и большого органогенеза (3-8-я недели).

Критические периоды характеризуются высокой метаболической активностью и повышенной чувствительностью к действию повреж­ дающих факторов. Высокая уязвимость организма в эти периоды объ­ ясняет частое развитие врожденных пороков при воздействии терато­

генных факторов.

7.5. Что такое старение?

Ст а р е н и е - это биологический разрушительный процесс, кото­ рый неминуемо развивается с возрастом и ведет к ограничению адап­

тационных возможностей организма, развитию возрастной патологии и увеличению вероятности смерти.

7.6. Как классифицируют старение?

1.По темпам развития выделяют преждевременное (ускоренное)

иретардированное (замедленное) старение.

11.По причинам развития старение может быть физиологическим

ипатологическим. Физиологическое развивается как неминуемый

биологический процесс, патологическое - под влиянием патогенных факторов.

111. В зависимости от уровня биологической организации выде­ ляют старение молекул, клеток, органов и систем, организма в целом.

7. 1. Какие факторы влияют на видовую продолжительность

жизни?

В и д о в о й называют продолжительность жизни представителей определенного вида.

Считают, что максимальная видовая продолжительность жизни генетически запрограммирована и составляет для некоторых видов че­ репах 150 лет, человека - 1 15 лет, индийского слона - 70 лет, лоша­ ди - 62 года, шимпанзе - 44 года, собаки - 34 года, домашнего круп­

ного рогатого скота - 30 лет, кошки - 28 лет, овцы - 20 лет, козы - 18 лет, морской свинки - 7,5 лет, домашнего кролика - 4,5 года, мы­ ши - 3,5 года.

Выявлена корреляция между максимальной видовой продолжи­ тельностью жизни и следующими факторами: 1) продолжительностью периода роста; 2) уровнем развития мозга; 3) массой тела; 4) про­

должительностью беременности; 5) длиной кишок; 6) двигательной ак­ тивностью; 7) энергетическими затратами; 8) способностью к репара­ ции ДНК; 9) активностью микросомального аппарата печени; 10) мощ­ ностью антиоксидантных систем организма.

56