Тема 8. Здоров'ябудгвництво як основа формування опірності організму

Учбова мета: розглянути причини появи спадкових хвороб; необхідність медико-генетичного консультування шлюбних пар, навчитись складати родовід для визначення спадкових хвороб.

Форма заняття: лабораторне заняття (2 год)

Місце проведення: аудиторія

Матеріальне забезпечення: таблиці, диски СБ, комп'ютер.

План

1. Спадкові хвороби

2 Медико-генетичне консультування.

3. Генеалогічне дослідження. Використання генеалогічного дерева з визначенням захворюванності в родині з метою поліпшення здоров'я

Література

1. Генге-Вегтомов С.Г. Генетика з основами селекції.-М., 1989.-С.496-

524.

2. Ленц В. Медицинская генетика. - М., 1984. - 573 с.

3. Маккьюсик В.Наследственньїе признакичеловека. М., 1976, -200 с.

4. Бочков Н.П. Генетика человека. - М., 1978. - 382 с.

5. Валеологія. Навч. Посібник для студентів вищих закладів освіти: В2ч. / В.І. Бобрицька, М. В. Гриньова та інші; за редакцією В.І. Бобрицької. - Полтава, 2000.-Ч.І.- 146 с.

6. Локтина С.М., Чейз Г.Л. Основьі медико-генетического консультирования. - М., 1976.-234с.

Теоретичний матеріал.

Спадкові хвороби.

Спадкова хвороба - це результат порушення структури спадкової речовини заплідненої клітини (зиготи), із якої розвинувся даний хворий організм.

Хоча молекули ДНК відрізняються особливою стабільністю, зміни їх можливі і на цих змінах (мутаціях), базується еволюція органічного світу.

Частота мутацій окремого гена в природних умовах коливається від 1:100000 до1:10000000,авцілому виявляється, що 8-10% зигот несуть генні або

хромосомні мутації.

Число відомих і розшифрованих генетично обумовлених хвороб зараз складає більше 1500. Спеціальні дослідження, проведені Всесвітньою Організацією Охорони Здоров'я, показали, що із усього числа новонароджених в світі, 4 % сзраащають тими чи іншими генетичними дефектами, а біля 15 % із них народжуються з хромосомними порушеннями.

С^ржсзано, що серед причин загальної дитячої смертності генетичні хвороби визначаються в 42 % випадків, в тому числі 11% дітей г.д>:тззи> від власне спадкових хвороб, в залежності від об'єму, характеру і

ілки спадкових порушень розрізняють мутації геномні, хромосомні та

гінн;.

Геномні мутації - найбільш великі зміни спадкового апарату, що виражаються в збільшенні чи зменшенні числа хромосом відносно нормального.

Хромосомні мутації- груба патологія, що виражається зміною будови хромосом, або їх аберацією. Порушення хромосом може виразитися втратою якоїсь її частини (делеція), приєднанні до хромосоми нової частини (дуплікація), або в зміні послідовності частин хромосом (інверсія).

Геномні та хромосомні мутації можна визначити при мікроскопічному дослідженні (цитологічний аналіз)', хромосоми добре видно в світловому мікроскопі в метафазі мітозу. Цитологічний аналіз - це вивчення каріотипу і з'ясування питання, у нормі він, чи патологічний.

В основі генних мутацій лежать порушення в самій ДНК. Такі мутації мікроскопічному дослідженню недоступні: вони не відображуються на числі хромосом чи їх будові. Найбільш характерні генні мутації - випадання однієї частинки молекули ДНК, заміна одних азотистих основ іншими і вставка в ланцюжок ДНК нових відрізків. Такі зміни різко порушують, а частіше роблять взагалі неможливим процес синтезу нормальних білків по цим генам.

Всі відомі спадкові хвороби поділяють на три основні групи:

• моногенні хвороби, пов'язані з порушенням одного, частіше структурного гена.

• аутосомно-домінантні-проявляються при наявності порушення в одному гені із пари алельних.

• аутосомно-рецесивні - проявляються лише при пошкодженні обох із генів одної алелі, тобто повинні бути обов'язково гомозиготними.

Моногенні хвороби успадковуються в повній відповідності з законами Г.Менделя. До однієї із груп таких хвороб можна віднести остеодисплазію, синдром Альтпорта, спадкову гематурію, агаммаглобулинемію, серповидно- клітинну анемію, гемофілію А і В. При перерахованих хворобах не синтезується або синтезується з помилкою структурний білок.

До другої групи відносяться такі хвороби: хвороба Вільсона- Коновалова (при нестачі ферменту церулоплазміну порушується обмін міді і вона накопичується в організмі, викликаючи отруєння паренхіматозних органів); хвороба Гірке - порушення синтезу ферменту глюкозо-6-фосфатази, завдяки чому створюються залишки запасу глікогену. Досить відома хвороба

• фенілкетонурія—викликана дефіцитом ферменту гідроксил ази фенілаланіну (амінокислота фенілаланін накопичується в крові, спинно-мозковій рідині, що веде до важких уражень центральної нервової системи з перших днів після народження). Якщо поступання фенілаланіну не перервати, розвинеться слабоумкуватість. При перерахованих хворобах не синтезується або синтезується з помилкою білок-фермент.

До третьої групи відносяться ендокринні хвороби. Причина цих хвороб

• відсутність синтезу чи синтез з помилкою білка-ферменту, що регулює синтез якоїсь біологічно-активної речовини-гормону, медіатора. Наприклад, спадкове порушення синтезу гормону вазопрессину (антидіуретичного гормону) проявляється в вигляді симптомів нецукрового діабету. Спадковий дефект ферменту, що відповідає за синтез тироксину щитовидної залози тягне за собою розвиток кретинізму. Порушення в ферментній системі синтезу кортизолу наднирниками викликає андреногенітальний синдром з патологією статевого розвитку. Нестача в синтезі паратгормону паращитовидними залозами проявляється ідіопатичною титанією.

Полігенні хвороби або мультифакгорні - це переважно так звані хвороби з спадковим нахилом (у виникненні їх відіграють роль і спадкові фактори, і фактори навколишнього середовища). Вони обумовлені взаємодією декількох генів і факторів навколишнього середовища. Відхилення від нормальних варіантів будови структурних, захисних і ферментних білків можуть визначати розвиток багаточисельних діатезів. Крім того, до таких хвороб відносять аненцефалію, мікроцефалію, черепно-мозкові грижі, вроджені пороки сердця, епілепсію, шизофренію, мікрофтальм, розумову відсталість, псоріаз, астму, виразкову хворобу, і цукровий діабет.

Хромосомні хвороби пов'язані з змінами структури чи числа хромосом. Зазвичай це важкі форми, що супроводжуються грубими дефектами фізичного та психічного розвитку. Відомо біля 300 хромосомних хвороб. В процесі мейозу може статися так, що якась хромосома не розійшлась після другого поділу, в результаті чого в відповідній гаметі буде нестача однієї хромосоми, а в другій

одна зайва. Якщо подібне відбулося з аутосомою або з декількома хромосомами, то плід частіше за все буває нежиттєздатний або зовсім не розвивається. Можливі такі комбінації нормальних та неповноцінних гамет з утворенням відповідних каріотипів у дітей:Х-трисомія. При такому каріотипі особини жіночої статі. При дослідженні статевого хроматину в ядрах у них знаходяться дві його глибки. Лишня X- хромосома знаходиться в репресованому стані, в спіралевидній формі. Найбільш часта ознака хвороби - порушення розумового розвитку, аж до ідістга. Нерідко відстає і фізичний розвиток Часто хворі безплідні і рано старіють.

Синдром Шерешевського-Тернера. Характеризується недостачею статевої X- чи У - хромосоми. Це хворі жіночої статі, з недорозвиненими жіночими рисами, вони низького зросту, виглядають старше за свої роки. Вуха незвичайної форми і низько розміщені, дуже коротка типова шия. Характерна ознака- широка складка шкіри по обом сторонам шиї, яка надає голові схожість з головою сфінкса Недорозвинені внутрішні та зовнішні статеві органи, невираженність вторинних статевих ознак. Характерні вроджені пороки серця і дефекти великих судин.

Хвороба Клайнфельтера. Характеризується нормальним набором аутосом та лишньою статевою X - хромосомою. Загальна кількість хромосом -47. При цьому народжуються хлопчики. Характерні ознаки: атрофія яєчок, гіалінізація сім'яних канальців. Часто, але не завжди, страждає розумовий розвиток, можливий розвиток психічних порушень, психопатій, немотивованої агресивності.

Такі ж дефекти можуть спостерігатися і у аутосомах. При цьому плід частіше нежиттєздатний і елімінується. Тому хвороб, пов'язаних з порушенням великих хромосом, невідомо.

Трисомія по 22 хромосомі веде до порушення будови голови, обличчя і послаблення інтелекту. При нерозходженні 18 пари хромосом спостерігається дефект міжшлункової перегородки, уродливість обличчя, розумова недорозвиненість. Нерозходження хромосом групи 13-15 ведуть до розщеплення верхньої губи ("заяча губа") та твердого піднебіння ("вовча паща"). Трисомія по 21 хромосомі прооявляється в вигляді хвороби Даунаї При цьому хворий має характерну будову обличчя, рук, вух, значне недорозвинення інтелекту. Хворі низького зросту, з малою головою та зрізаною потилицею. Рот розкритий, язик висунуто, зуби каріозні, ростуть неправильно, тонус м'язів ослаблений. Відмічається висока чутливість до інфекцій, при цьому раніше такі хворі помирали на першому році життя. Частіше нерозходження 21 пари хромосом буває у матерів і лише в 20 % випадків у батьків. По даним Пенроуза (1964), частота народження дітей з хворобою Дауна збільшується з віком матері: у 15-19 років в середньому народжується 0,03 % дітей з синдромом Дауна,у30-34річних-0,11%, а у матерів старше 45 -збільшується до 3,12 %.

Спадкові хвороби не виліковуються, тому необхідно запобігати народженню дітей зі спадковими вадами.

Позбавити наступні покоління від спадкових хвороб, а сім'ї від страждань

-це першочергове призначення медико-генетичних консультацій (МГК).

Медико-генетичне консультування. Включає в себе два поняття: 1) генетичне консультування як звернення до лікаря за допомогою; 2) консультацію як кабінет, установу, до якої звертається сім'я, де проводиться прийом сімей зі спадковими хворобами.

Генетична консультація має такі завдання:

1. визначити чи уточнити діагноз;

2. оцінити ризик повторних випадків народження дітей зі спадковою патологією і повідомити про це в сім'ю;

3. пояснити ймовірність народження хворої дитини в сім' ї і допомогти сім'ї в прийнятті рішення народити ще одну дитину, чи не ризикувати, якшо ступінь ризику досить високий.

До консультації обов'язково повинні звертатися сім'ї, у яких є близькі родичі із спадковою чи вродженою аномалією, вже є діти з спадковими вадами, майбутні матері старше 35-40 років, а також - опромінені на виробництві чи в результаті аварії на АЕС.

В генетичній консультації проводять клінічні та генеалогічні дослідження, а також цитогенетичні, біохімічні, генеалогічні, електрофізіологічні та імунологічні аналізи та дослідження.

Генеалогічне дослідження — це один із основних методів МГК. Це складання родоводів із з'ясуванням, хто в попередніх поколіннях мав спадкові хвороби (шизофренія, гемофілія, дальтонізм, муковісцидоз...). Генеалогічні дані збираються про три покоління по висхідній і бокових лініях. Після цього складається родовід. На підставі аналізу родоводу, а при необхідності - й на підставі цитогенетичних, біохімічних та інших аналізів, ставиться діагноз.

Приклад. На підставі родоводу робимо висновок, що ознака передається нащадкам обох статей, але виявляється лише в оргашзмахчоловічої статі, отже, ознака зчеплена зі статтю. Ймовірність народження дитини (хлопчика) з гемофілією вираховується за аналізом родоводу або за таблицею: 0,5(50%) серед хлопчиків, тобто у випадку народження хлопчиків, половина з них може народитися гемофіліками, половина - здоровими. Діагноз: гемофілія А (класична, спадково зумовлена).

На вивчення каріотипу - тобто застосування цитогенетичного аналізу направляються пацієнти:

1. з багатьма вадами і аномаліями розвитку;

2. діти із затримкою фізичного і психомоторного розвитку;

3. пацієнтиз аномаліями розвитку внутрішніх статевих органів (статевих залоз);

4. пацієнтки з ознаками олігофренії (порушення психіки і розумового розвитку);

5) безплідні - чоловіки й жінки.

Типи успадкування мутантних генів та прогноз потомства

Аутосомно домінантний тип спадковості хвороби характеризується тим, зю один із батьків обов'язково хворий, частота наслідування складає 50% і хворіють як хлопчики, так дівчатка. До аутосомно-домінантних відносяться синдром Альпорта (нефропатія з глухотою), синдром Марфана (генералізована дисплазія скелету), хвороба Олбрайта (псевдогіпопаратиреоз), гемохроматоз, спадкова білірубінемія, нейрофіброматоз, отосклероз.

При аутосомно-рецесивному типі спадкування мутантний ген проявляється тільки в гомозиготному стані. Імовірність народження хворої дитини складає 25 %, при умові, що обидва батьки мають даний ген в гетерозиготному стані. Частіше виникають ензимопатії.

Рецесивне спадкування, зчеплене з X - хромосомою - дія мутантного гену, що проявляється лише у хлопчиків. Імовірність народження хворого хлопчика у матері носійки мутантного гену - 50%. Половина народжених дівчаток є носіями гену. Такий тип спадкування характерний для гемофілії А і В, м'язової дистрофії.

Домінантне успадкування по Х-хромосомі полягає в тому, що його дія проявляється в гетерозиготному стані, тобто як у чоловіків, так і у жінок. Більш важко захворювання протікає у хлопчиків. Якщо хворий батько, то сини здорові (їм Х-хромосома передається лише від матері), тоді як всі дочки вражені. Якщо хвора мати, то половина як синів, так і дочок - хворі. Цей тип успадкування характерний для фосфатдіабету.

Знання того, як успадковуються мутантні гени, дає можливість визначити ймовірність спадкової патології у майбутніх дітей (в медико-генетичних консультаціях).

Практична робота ,

Визначення ймовірності спадкової патології у майбутніх дітей.

Шляхом теоретичних розрахунків на основі генетичних закономірностей, успадкування ознак (шляхом генетичного аналізу) можна визначити ймовірність народження дітей з спадковою патологією (генетичний ризик).

Визначимо ймовірність народження другої дитини, обтяженої моногенною рецесивною хворобою - фенілкетонурією. Фенілкетонурія - спадкова генна хвороба, зумовлена гомозиготністю рецесивного гена феніл- аланін-4-гідроксилази, що каталізує перетворення феніл-аланіна в тирозин.

Розв'язок:

Гени: А - нормальний

А- мутантний, зумовлює ФКУ в гомозиготному стані

Батько: АаМати: Аа

А	А	а
А	АА	Аа
а	Аа	аа

Шлюб: Аа х Аа

Мати батько

Гамети: А,а (материні) А,а (батькові)

Отже, тільки 1\4 дітей у цих батьків може народитися хворими на ФКУ, тобто - ймовірність народження хворої дитини рівна 0,25 (25%). Ризик високий для даної сім'ї.

З трьох добре вивчених форм гемофілії дві визначаються рецесивними генами, локалізованими в Х-хромосомі. Вони викликають неповноцінність чинників зсідання крові, часті кровотечі, особливо небезпечні у внутрішніх органах, і в кінцевому результаті - ранню смерть. Гемофілією хворіють майже завжди чоловіки. Захворювання жінок маловірогідно, тому що вони повинні мати відповідний рецесивний ген в обох Х-хромосомах. Одну із таких хромосом жінка обов'язково одержить від батька, але чоловіки, які страждають гемофілією, рідко доживають до репродуктивного віку. В цей же час зрозуміло, що половина синів жінки-носія гемофільного гена у вегетативному стані ("кондуктора"), безперечно, одержить цей ген та захворіє.

Задачі на картках

Ймовірність народження дитини з спадковими патологіями вираховують також за допомогою ТАБЛИЦЬ ЕМПІРИЧНОГО РИЗИКУ.

Приклад. У сім'ї народилася дитина з синдромом Дауна. Родина молода. Що робити? Чи буде друга дитина такою ж як перша? Народжувати чи не народжувати?

Треба звернутися до медико-генетичної консультації, де за таблицями емпіричного ризику визначать імовірність народження другої дитини з синдромом Дауна. В даному випадку - мати віком 25 років, рівень ризику- 0,09%.

Враховуючи рівень ризику, подружжя повинне прийняти одне з альтернативних рішень - мати чи не мати дитину.

В Україні медико-генетичні центри є в Києві, Дніпропетровську, Одесі, Львові, Донецьку, Кривому розі, Харкові, Полтаві.

Самостійна робота.

Скласти сімейний родовід. Проаналізувати на наявність спадкових хвороб.