Билет№ 51

Генные болезни – это большая группа заболеваний, возникающих в результате повреждения ДНК на уровне гена. Термин употребляется в отношении моногенных заболеваний, в отличие от более широкой группы - Наследственные заболевания 

Причины генных патологий

Большинство генных патологий обусловлено мутациями в структурных генах, осуществляющих свою функцию через синтез полипептидов — белков. Любая мутация гена ведет к изменению структуры или количества белка.

Начало любой генной болезни связано с первичным эффектом мутантного аллеля.

Болезни аминокислотного обмена

Самая многочисленная группа наследственных болезней обмена веществ. Почти все они наследуются по аутосомно-рецессивному типу. Причина заболеваний — недостаточность того или иного фермента, ответственного за синтез аминокислот. К ним относится:

• фенилкетонурия - нарушение превращения фенилаланина в тирозин из-за резкого снижения активностифенилаланингидроксилазы;

• алкаптонурия - нарушение обмена тирозина вследствие пониженной активности фермента гомогентизиназы и накоплением в тканях организма гомотентизиновой кислоты;

• глазно-кожный альбинизм - обусловлен отсутствием синтеза фермента тирозиназы.

[Править]Нарушения обмена углеводов

• галактоземия - отсутствие фермента галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы и накопление в крови галактозы;

• гликогеновая болезнь - нарушение синтеза и распада гликогена.

[Править]Болезни, связанные с нарушением липидного обмена

• болезнь Ниманна-Пика - снижение активности фермента сфингомиелиназы, дегенерация нервных клеток и нарушение деятельности нервной системы;

• болезнь Гоше - накопление цереброзидов в клетках нервной и ретикуло-эндотелиальной системы, обусловленное дефицитом фермента глюкоцереброзидазы.

Болезни нарушения обмена соединительной ткани

• синдром Марфана («паучьи пальцы», арахнодактилия) - поражение соединительной ткани вследствие мутации в гене, ответственном за синтез фибриллина;

• мукополисахаридозы - группа заболеваний соединительной ткани, связанных с нарушеним обмена кислых гликозаминогликанов.

• Фибродисплазия - заболевание соединительной ткани,связанное с ее прогрессирующим окостенением в результате мутации в гене ACVR1

Билет №52

    Собственно наследственные заболевания — это состояния, возникающие и развивающиеся в связи с дефектами в генетическом аппарате клеток, передаваемыми по наследству. Врожденные заболевания развиваются из-за нарушения внутриутробного развития плода под воздействием внешних повреждающих факторов. 

  Ген — это элементарная единица наследственности, представляющая собой отрезок молекулы ДНК, определяющая строение одного из белков живой клетки и тем самым участвующая в формировании признака или свойства организма. В организме человека все гены представлены «в двойном размере», при этом каждая из «половинок» или копий получена соответственно от каждого из родителей.  Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) присутствует в каждой живой клетке, сохраняя и передавая по наследству информацию о строении, развитии и индивидуальных признаках любого живого организма.  Генотип — совокупность генов, получаемых организмом от родителей.  Фенотип — комплекс признаков организма в процессе его развития. Мутации — внезапно возникающие естественные (спонтанные) или вызываемые искусственно (индуцированные) стойкие изменения наследственных структур живой материи, ответственных за хранение и передачу генетической информации.    Итак, весьма распространенными являются так называемые моногенные заболевания, связанные с наличием единичного поврежденного гена, ответственного за определенную функцию в организме. В свою очередь, данная группа заболеваний подразделяется на следующие подгруппы.  Аутосомно-доминантные заболевания, для возникновения которых необходима хотя бы одна копия дефектного гена. У каждого больного болен один из родителей. Соответственно в 50% случаев существует вероятность, что потомство больного также будет страдать данным заболеванием. Однако в силу так называемой низкой пенет-рантности генов, ответственных за развитие данной группы заболеваний, наличие дефекта крайне редко приводит к развитию болезни. К заболеваниям данной группы относятся синдром Марфана, болезнь, или хорея, Гентингтона и др. Аутосомно-рецессивные заболевания, для развития клинической картины которых обязательно наличие 2-х дефектных копий гена. Родители такого больного клинически в большинстве случаев абсолютно здоровы, но оба являются носителями одной копии дефектного, мутировавшего гена. Вероятность рождения больного ребенка в данной ситуации при каждой беременности оценивается в 25%. К заболеваниям данной группы относятся муковисцидоз, серповидно-клеточная анемия и др. Вероятность носительства дефектного гена существенно выше в сравнительно замкнутом обществе, поэтому наибольший риск развития подобных заболеваний дают браки между родственниками.  Х-связанные доминантные заболевания, характеризующиеся наличием дефектных генов в женской половой Х-хромосоме... Лишь несколько заболеваний имеют данный характер наследования. Мальчики страдают ими чаще девочек. При этом мальчик, рожденный от больного отца, не имеет наследственной основы для развития заболевания, в то время как все рожденные девочки будут иметь дефектный ген. В случае болезни матери 50-процентная вероятность передать новорожденному дефектный ген распространяется на мальчиков и девочек в равной степени.  Х-связанные рецессивные заболевания вызываются также из-за мутации генов, расположенных на Х-хромосоме. Вероятность передачи дефектного гена для мальчиков и девочек различна, а клинические формы заболевания наиболее часто развиваются у мальчиков. Мальчик, рожденный от больного отца, не имеет наследственной основы для развития заболевания, в то время как все рожденные девочки будут иметь одну копию дефектного гена. Если мать — носитель дефектного гена, то существует 50-процентная вероятность рождения больного мальчика и 50-процентная вероятность рождения девочки-носителя. Данная группа заболеваний наиболее известна. Среди них — гемофилия А, мышечная дистрофия Дюшена и др.      Генетические заболевания также могут быть мультифакторными, или полигенными. Они реализуются в результате одновременной работы нескольких генов на фоне образа жизни и влияния окружающей среды. К таким заболеваниям относятся болезни сердца и сахарный диабет. Заболевания этой группы обычно имеют семейную предрасположенность, но без четких признаков, указывающих на передачу по наследству.

Профилактика врожденных и наследственных заболеваний 

Успехи, достигнутые медицинской генетикой, позволяют проводить комплекс медико-генетической профилактики врожденной патологии в двух направлениях:

• Генотипическое направление включает комплекс мероприятий, направленных на предотвращение передачи мутантного гена или хромосомной мутации в ряду поколений, т.е. от родителей - детям.

Основным подходом в этом направлении является медико-генетическое консультирование семей, отягощенных наследственными болезнями c использованием методов пренатальной диагностики, позволяющих произвести предимплантационный (на уровне яйцеклетки и сперматозоида) или внутриутробный отбор генетически дефектных плодов и их элиминацию с последующими рекомендациями ограничения деторождения носителю патологических генов.

• Фенотипическое направление - это комплекс мероприятий, предупреждающих клиническое развитие болезни, снижающих тяжесть ее проявления, без устранения этиологического фактора (без устранения причины).

Консультация врача-генетика, как и врача любого профиля, состоит из нескольких этапов.

1. Первый этап консультирования начинается с уточнения диагноза болезни. Это требует тесного контакта между генетиком и врачом-специалистом в области той семейной патологии, которая явилась предметом консультирования (акушер, педиатр, невропатолог или др.), т.к. исходным моментом диагностики служит клинический диагноз.

В дальнейшем врач-генетик уточняет диагноз с помощью генетических анализов, использующих генеалогические, цитогенетические, специальные биохимические методы, разработанные именно для диагностики наследственных болезней.

Генетические методы диагностики позволяют различить среди близких по клинике нозологических форм доминантные, рецессивные, аутосомные и сцепленные с полом. Установление типа наследования имеет решающее значение при расчете риска рождения больного ребенка. Зная тип наследования, генетик в ряде случаев может точно установить, что консультирующийся член семьи не является носителем патологического гена, и тем самым устранить его неоправданные подозрения.

2. На втором этапе консультирования задача врача-генетика заключается в определении риска рождения больного ребенка. Исходным моментом служит родословная обследуемой семьи. При ее анализе возможны 4 ситуации, требующие различного подхода:

• Первая ситуация — моногенно наследуемая патология, при которой повторность болезни среди родственников дает возможность выяснить тип наследования в данной семье. В этих случаях при прогнозировании используют методы теории вероятностей и вычисляют теоретический риск рождения больного ребенка.

• Вторая ситуация — полигенно наследуемая патология. Болезнь хотя и повторяется среди родственников, но методы теоретического расчета неприменимы и риск устанавливается на основе эмпирических данных.

• Третья ситуация — хромосомные болезни, которые в отдельных случаях могут повторяться у потомства супружеской пары.

• Четвертая ситуация — спорадические случаи патологии. Чаще всего это случай рождения больного ребенка у здоровых родителей, при котором в родословной не удается найти данных о патологии среди родственников. В такой ситуации специалист всегда предельно осторожен в оценке риска.

Врач-генетик в каждом конкретном случае моделирует генетическую ситуацию и относит ее к определеному типу, позволяющему сформировать и решить задачу по расчету риска.

3. На третьем этапе консультирования врач-генетик выносит заключение о степени риска возникновения болезни у детей консультирующихся супругов и дает родителям соответствующие рекомендации.

Ответственность врача, рассчитавшего риск, очень велика. От его совета зависит предупреждение родов или рождение ребенка, обреченного при современном уровне медицины на тяжелый физический дефект или психическую неполноценность. Необоснованные рекомендации могут принести страдания ребенку и несчастье семье. На родителей ляжет огромное горе от бессилия помочь больному ребенку. Именно поэтому совет врача-генетика основывается на точных расчетах вероятности рождения больного ребенка при существующей в семье генетической ситуации. Личные впечатления врача здесь недопустимы! Сплошная математика и только!

Заключение врач-генетик оформляет в письменной форме учитывая тяжесть семейной патологии, величину риска рождения больного ребенка и морально-этическую сторону вопроса.

4. Заключительный этап консультирования — совет врача-генетика — не менее ответственный этап, требующий самого внимательного отношения.

Билет№53

Профилактика врожденных и наследственных заболеваний 

Перинатальная диагностика позволяет установить наличие врожденного порока или генетического заболевания плода на ранних этапах его развития.

УЗИ – безопасный метод перинатальной диагностики, который может быть использован при подозрении на наличие структурных аномалий. Считается, что оно не производит риска для матери и плода. При массовом ультразвуковом скрининге беременных обычно определяют размеры и массу тела плода, их количество и жизнеспособность. Также проводят оценку состояния плаценты, пуповины, околоплодных вод. Во время ультразвукового исследования может быть обнаружена большинство структурных аномалий основных органов и систем в срок гестации до 16-18 недель, а при некоторой патологии и прежде. 

К методам перинатальной диагностики относятся:

1) неинвазивные:

а) определение уровня альфа-фетопротеина;

б) ультразвуковое исследование;

2) инвазивные методы:

а) амниоцентез;

б) биопсия ворсин хориона;

в) фетоскопия.

Амниоцентез — получение околоплодной (амниотической) жидкости. Проводится на сроке 16-20 недель беременности путем пункции передней брюшной стенки.

Хорионбиопсия — получение ткани хориона (ворсинок хориальной оболочки плода). Осуществляется в сроки 7-9 недель беременности путем пункции передней брюшной стенки или доступом через шейку матки.

Альфа-фетопротеин является белком эмбрионального происхождения, который поступает в кровь беременной через плаценту и непосредственно из амниотической жидкости. Наиболее частой причиной повышения содержания этого белка в сыворотке крови беременных является нарушение кровоснабжения плода, что может быть обусловлено угрозой прерывания беременности. После проведения соответствующего лечения уровень альфа-фетопротеина, как правило, нормализуется.

Стойкое повышение уровня альфа-фетопротеина в крови беременных отмечается при некоторых пороках плода: дефектах нервной системы, а также нарушениях развития желудочно-кишечного тракта и почек.

Снижение уровня альфа-фетопротеина, особенно в сочетании с повышением других показателей материнской сыворотки (например, хорионического гопадот-ропина), является фактором риска рождения ребенка с болезнью Дауна и другой хромосомной аномалией плода.

Фетоскопия применяется для выявле­ния врожденной и наследственной патологии плода. Фетоскопия производится путем введения через брюшную полость фетоскопа - прибора, аналогичного лапароскопу, только немного больше. По окончании операции проводится кардиомониторный контроль состояния плода. Беременная женщина остается под наблюдением врачей в течение 24 часов.

Осложнения фетоскопии:

- излитие околоплодных вод;

- пре­рывание беременности.

Такие осложнения, как кровотечение и развитие инфекции, образование небольших поверхностных гематом на конечнос­тях плода, крайне редки. Тем не менее, в связи с возможностью прерывания беременнос­ти, фетоскопия применяется редко.

Билет№54

Генетическая инжене́рия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов изорганизма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.

 Биологи изолируют те или иные участки ДНК, соединяют их в новых комбинациях и переносят из одной клетки в другую. В результате удается осуществить такие изменения генома, которые естественным путем вряд ли могли бы возникнуть.

Методом генной инженерии получен уже ряд препаратов, в том числе инсулин человека и противовирусный препарат интерферон. И хотя эта технология еще только разрабатывается, она сулит достижение огромных успехов и в медицине, и в сельском хозяйстве. В медицине, например, это весьма перспективный путь создания и производства вакцин. В сельском хозяйстве с помощью рекомбинантной ДНК могут быть получены сорта культурных растений, устойчивые к засухе, холоду, болезням, насекомым-вредителям и гербицидам.

 Клеточная инженерия –  методика конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции.    Культивирование клеток – это метод сохранения жизнеспособности клеток вне организма  в искусственно созданных условиях.    Задачи  клеточной инженерии: получение и применение культур клеток животных, человека, растений и бактерий для культивирования вирусов с целью создания вакцин, сывороток, диагностических препаратов. культивирование культур клеток для получения биологически активных веществ. получение моноклональных антител (гибридом) для использования в медицине и ветеринарии. генно-инженерные манипуляции с клетками для получения новых форм, новых культур клеток, биопрепаратов и др. 

Биотехноло́гия — дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.

Билет №55

Классификация паразитов

По характеру связи с хозяином выделяют истинных, ложных паразитов и сверхпаразитов.

Истинные паразиты - это организмы, для которых паразитический образ жизни является обязательной формой существования и видоспецифичным (например, гельминты кишечника, вши, блохи). Они могут быть облигатными и факультативными, постоянными и временными.

Ложные паразиты (псевдопаразиты) - это обычно свободноживущие организмы, которые при случайном попадании в организм другого вида способны некоторое время существовать в нем и причинять этому организму вред (например, личинки комнатной мухи в кишечнике человека).

Сверхпаразиты (гиперпаразиты) - это паразиты, живущие у паразитов (например, бактерии у простейших и насекомых-паразитов).

По длительности связи с хозяином паразиты подразделяются на:

постоянных, которые весь свой жизненный цикл проводят в организме хозяина, используя его как источник питания и место обитания (например, аскарида, цепни, вши);

временных, которые связаны с хозяином и питаются за его счет на определенной стадии развития (например, личиночный паразитизм у воль-фартовой мухи, имагинальный - у блох и комаров).

По локализации у хозяина паразиты подразделяются на:

эктопаразитов, которые обитают на покровах тела хозяина (например, вши, блохи, клещи);

эндопаразитов, которые локализованы внутри организма хозяина:

а) внутриполостные - локализованы в полостях, соединяющихся с внешней средой (например, в кишечнике - аскарида, власоглав);

б) тканевые локализованы в тканях и закрытых полостях; (например, печеночный сосальщик, цистицерки ленточных червей);

в) внутриклеточные - локализованы в клетках; (например, малярийные плазмодии, токсоплазма).