Наследование хромосомных болезней 2020 год

Наследственные болезни человека. Классификация. Генные, хромосомные, мультифакториальные заболевания. Примеры. Методы профилактики. Митохондриальные болезни.

Наследственные болезни человека — обусловлены патологическими мутациями, которые передаются из поколения в поколение. Эти мутации могут быть локализованы как в половых хромосомах X или Y, так и в обычных. В первом случае характер наследования заболеваний различается у мужчин и женщин, во втором — пол не будет иметь значения в закономерностях наследования генетических мутаций.
Наследственные болезни разделяют на две группы: хромосомные и генные.

Генные заболевания, в свою очередь, разделяют на моногенные и мультифакториальные. Происхождение первых зависит от наличия мутаций в определенном гене. Мутации могут нарушать структуру, повышать или снижать количественное содержание кодируемого геном белка.

Во многих случаях у больных не обнаруживается ни активности мутантного белка, ни его иммунологических форм. В результате нарушаются соответствующие обменные процессы что, в свою очередь, может приводить к аномальному развитию или функционированию различных органов и систем больного.
Мультифакториальные заболевания — обусловлены комбинированным действием неблагоприятных факторов окружающей среды и генетических факторов риска, формирующих наследственную предрасположенность к заболеванию. К этой группе заболеваний относятся подавляющее большинство хронических болезней человека с поражением сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной и других систем. К этой группе заболеваний можно отнести и ряд инфекционных болезней, чувствительность к которым во многих случаях также генетически детерминирована.

С определенной долей условности мультифакториальные болезни можно разделить на:

-врожденные пороки развития

— распространенные психические и нервные болезни

-распространенные болезни среднего возраста.

ВПР мультифакториальной природы — расщелина губы и неба, спинно-мозговая грыжа, стеноз привратника, анэнцефалия и черепно-мозговая грыжа, вывих бедра, гидроцефалия, гипоспадия, косолапость, астма бронхиальная, диабет сахарный, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, ревматоидный артрит, коллагенозы.
Генные болезни — это большая группа заболеваний, возникающих в результате повреждения ДНК на уровне гена, употребляется в отношении моногенных заболеваний.
Примеры:

-фенилкетонурия — нарушение превращения фенилаланина в тирозин из-за резкого снижения активности фенилаланингидроксилазы

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

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

-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.

-синдром Марфана паучьи пальцы, арахнодактилия — поражение соединительной ткани вследствие мутации в гене, ответственном за синтез фибриллина.

Хромосомные болезни — относятся болезни, обусловленные геномными мутациями или структурными изменениями отдельных хромосом. Хромосомные болезни возникают в результате мутаций в половых клетках одного из родителей.
Примеры:
Болезни, обусловленные нарушением числа аутосом неполовых хромосом

-синдром Дауна — трисомия по 21 хромосоме, к признакам относятся: слабоумие, задержка роста, характерная внешность, изменения дерматоглифики

-синдром Патау — трисомия по 13 хромосоме, характеризуется множественными пороками развития, идиотией, часто — полидактилия, нарушения строения половых органов, глухота; практически все больные не доживают до одного года

-синдром Эдвардса — трисомия по 18 хромосоме, нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, глазные щели узкие и короткие, ушные раковины деформированы; 60% детей умирают в возрасте до 3-х месяцев, до года доживают лишь 10%, основной причиной служит остановка дыхания и нарушение работы сердца.

Болезни, связанные с нарушением числа половых хромосом

-Синдром Шерешевского — Тёрнера — отсутствие одной Х-хромосомы у женщин 45 ХО вследствие нарушения расхождения половых хромосом; к признакам относится низкорослость, половой инфантилизм и бесплодие, различные соматические нарушения микрогнатия, короткая шея и др.

-полисомия по Х-хромосоме — включает трисомию кариотии 47, XXX, тетрасомию 48, ХХХХ, пентасомию 49, ХХХХХ, отмечается незначительное снижение интеллекта, повышенная вероятность развития психозов и шизофрении с неблагоприятным типом течения

-полисомия по Y-хромосоме — как и полисомия по X-хромосоме, включает трисомию кариотии 47, XYY, тетрасомию 48, ХYYY, пентасомию 49, ХYYYY, клинические проявления также схожи с полисомией X-хромосомы

-Синдром Клайнфельтера — полисомия по X- и Y-хромосомам у мальчиков 47, XXY; 48, XXYY и др., признаки: евнухоидный тип сложения, гинекомастия, слабый рост волос на лице, в подмышечных впадинах и на лобке, половой инфантилизм, бесплодие; умственное развитие отстает, однако иногда интеллект нормальный.

Болезни, причиной которых является полиплоидия
триплоидии, тетраплоидии и т. д.; причина — нарушение процесса мейоза вследствие мутации, в результате чего дочерняя половая клетка получает вместо гаплоидного 23 диплоидный 46 набор хромосом, то есть 69 хромосом у мужчин кариотип 69, XYY, у женщин — 69, XXX; почти всегда летальны до рождения.

Митохондриальные заболевания — группа наследственных заболеваний, связанных с дефектами в функционировании митохондрий, приводящими к нарушениям энергетических функций в клетках эукариотов, в частности — человека.
Обусловлены генетическими, структурными, биохимическими дефектами митохондрий, приводящими к нарушениям тканевого дыхания. Они передаются только по женской линии к детям обоих полов, так как сперматозоиды передают зиготе половину ядерного генома, а яйцеклетка поставляет и вторую половину генома, и митохондрии.

Примеры:
Помимо относительно распространённой митохондриальной миопатии, встречаются

-Митохондриальный сахарный диабет, сопровождающийся глухотой DAD, MIDD,

-синдром MELAS — это сочетание, проявляющееся в раннем возрасте, может быть вызвано мутацией митохондриального гена MT-TL1, но сахарный диабет и глухота могут быть вызваны как митохондриальными заболеваниями, так и иными причинами

-наследственная оптическая нейропатия Лебера, характеризующийся потерей зрения в раннем пубертатном периоде

-рассеянный склероз и подобные ему заболевания

синдром Лея Leigh или подострая некротизирующая энцефаломиопатия : После начала нормального постнатального развития организма болезнь обычно развивается в конце первого года жизни, но иногда проявляется у взрослых. Болезнь сопровождается быстрой потерей функций организма и характеризуется судорогами, нарушенным состоянием сознания, деменцией, остановкой дыхания.

Наследственные заболевания человека. Список. Наиболее распространенные и опасные заболевания

На начало 21 века насчитывается уже более 6 тыс. видов наследственных заболеваний. Сейчас во многих институтах мира изучаются наследственные заболевания человека, список которых огромен.

Мужское население имеет все больше генетических дефектов и все меньше шансов зачать здорового ребенка. Пока неясны все причины закономерности развития пороков, однако можно предположить, что в ближайшее 100-200 лет наука справится с решением этих вопросов.

Что такое генетические болезни? Классификация

Генетика как наука начала свой путь исследования с 1900 года. Генетическими болезнями называют те, которые связаны с отклонениями в генной структуре человека. Отклонения могут происходить как в 1 гене, так и в нескольких.

1. Аутосомно-доминантные.
2. Аутосомно-рецессивные.
3. Сцепленные с полом.
4. Хромосомные болезни.

Вероятность болезни ребенка при аутосомно-доминантном отклонении — 50 %. При аутосомно-рецессивном — 25%. Болезни, сцепленные с полом, это те, что несет с собой поврежденная Х-хромосома.

Наследственнные заболевания

Приведем несколько примеров болезней, согласно вышеозвученной классификации. Итак, к доминантно-рецессивным заболеваниям относятся:

• Синдром Марфана.
• Пароксизмальная миоплегия.
• Талассемия.
• Болезнь Олбрайта.
• Отосклероз .

Сцепленные с полом заболевания:

• Гемофилия.
• Мышечная дистрофия.
• Болезнь Фарби.

Также на слуху хромосомные наследственные заболевания человека. Список хромосомных аномалий следующий:

К полигенным заболеваниям относятся:

• Вывих бедра (врожденный).
• Пороки сердца.
• Шизофрения.
• Расщепление губы и неба.

Самая распространенная генная аномалия — синдактилия. То есть срастание пальцев. Синдактилия — самое безобидное нарушение и лечится благодаря хирургии. Однако это отклонение сопровождает и другие более серьезные синдромы.

Какие заболевания наиболее опасны

Из тех перечисленных заболеваний можно выделить наиболее опасные наследственные заболевания человека. Список их складывается из тех видов аномалий, где в хромосомном наборе встречается трисомия или полисомия, то есть когда вместо пары хромосом наблюдается присутствие 3, 4, 5 или более. Встречается и 1 хромосома вместо 2. Все эти отклонения происходят из-за нарушения деления клеток.

Самые опасные наследственные заболевания человека:

• Синдром Эдвардса.
• Спинальная мышечная амиотрофия.
• Синдром Патау.
• Болезнь Кэнэвэн.
• Гемофилия.
• Другие заболевания.

Вследствие таких нарушений, ребенок проживает год или два. В некоторых случаях отклонения не столь серьезны, и ребенок может дожить до 7, 8 или даже до 14 лет.

Синдром Дауна

Синдром Дауна передается по наследству, если один или оба родителя являются носителями дефектных хромосом. Если точнее, синдром связан с трисомией 21 хромосомы (т. е. 21 хромосомы 3, а не 2). Дети с синдромом Дауна имеют косоглазие, складку на шее, аномальную форму ушей, проблемы с сердцем и умственную отсталость. Но для жизни новорожденных опасности хромосомная аномалия не несет.

Сейчас статистика утверждает, что из 700-800 детей 1 рождается с этим синдромом. У женщин, которые хотят завести ребенка после 35, больше вероятность родить такого малыша. Вероятность где-то 1 к 375. А вот женщина, решившаяся на рождение малыша в 45, имеет вероятность 1 к 30.

Акрокраниодисфалангия

Тип наследования аномалии — аутосомно-доминантный. Причина синдрома — нарушение в 10 хромосоме. В науке эта болезнь называется акрокраниодисфалангия, если проще, то синдром Аперта. Характеризуется такими особенностями строения тела, как:

• брахикефалия (нарушения соотношения ширины и длины черепа);
• срастание коронарных швов черепа, вследствие этого наблюдается гипертензия (повышенное кровяное давление внутри черепа);
• синдактилия;
• выпуклый лоб;
• часто умственная отсталость на фоне того, что череп сдавливает мозг и не дает расти нервным клеткам.

В наше время детям, имеющим синдром Аперта, назначают хирургическую операцию по увеличению черепа, чтобы восстановить кровяное давление. А психическую недоразвитость лечат стимуляторами.

Если в семье есть ребенок, у которого диагностирован синдром, вероятность того, что 2 ребенок родится с тем же отклонением, очень велика.

Синдром счастливой куклы и болезнь Кэнэвэн — ван-Богарта — Бертрана

Рассмотрим подробнее и эти заболевания. Опознать синдром Энгельмана можно где-то с 3-7 лет. У детей бывают судороги, плохое пищеварение, проблемы с координацией движений. У большинства из них косоглазие и проблемы с мышцами лица, из-за чего на лице очень часто улыбка. Движения ребенка очень скованы. Для врачей это понятно при попытках ребенка ходить. Родители в большинстве случаев не знают, что происходит и тем более с чем это связано. Чуть позже заметно и то, что они не могут говорить, лишь стараются что-то нечленораздельно пробормотать.

Причина, по которой у ребенка проявляется синдром — это проблема в 15 хромосоме. Встречается заболевание крайне редко — 1 случай на 15 тыс. рождений.

Другая болезнь — болезнь Кэнэвэн — характеризуется тем, что ребенок имеет слабый мышечный тонус, у него проблемы с проглатыванием пищи. Заболевание обусловлено поражением центральной нервной системы. Причина — поражение одного гена в 17 хромосоме. Вследствие этого нервные клетки головного мозга разрушаются с прогрессирующей быстротой.

Признаки болезни можно увидеть в 3-хмесячном возрасте. Проявляется болезнь Кэнэвэн так:

1. Мышечная гипотония.
2. Макроцефалия.
3. Судороги появляются в месячном возрасте.
4. Ребенок не способен вертикально держать голову.
5. После 3 месяцев повышаются сухожильные рефлексы.
6. Многие дети к 2 годам слепнут.

Как видим, очень разнообразны наследственные заболевания человека. Список, приведенный лишь для примера, далеко не полный.

Хотелось бы отметить, что если у обоих родителей есть нарушение в 1 и том же гене, то шансы родить больного ребенка велики, но если аномалии в разных генах, то можно не опасаться. Известно, что в 60 % случаях хромосомные аномалии у зародыша приводят к выкидышу. Но все же 40 % таких детей рождаются и борются за свою жизнь.

4.2. Особенности наследования и проявления хромосомных болезней

Хромосомные болезни составляют своеобразную группу наследственных болезней, обусловленных изменениями в кариотипе. Они разнообразны по своей клинической картине, часто выражается в тяжелых нарушениях психического и соматического развития вплоть до гибели плода и ребенка.

Сейчас описано около 750 различных хромосомных аномалий у человека. Среди новорожденных хромосомные болезни встречаются в среднем с частотой 1х250, однако у эмбрионов хромосомные аномалии выявлены чаще (до 4-5%). Такое различие объясняется тем, что большая часть эмбрионов с хромосомными нарушениями прекращает свое развитие. Так, среди спонтанно абортированных плодов частота хромосомных аберраций достигает 25%.

Хромосомные болезни м.б. обусловлены изменениями аутосом и м.б. связаны с изменениями половых хромосом (гоносом). Их соотношение примерно одинаково – 50х50.

Классификация хромосомных болезней основана на типах мутаций: полисомии, трисомии, моносомии, делеции, инверсии.

Накопленный в генетике к настоящему времени материал позволяет выделить следующие группы и виды хромосомных синдромов:

1.Синдромы моносомий Х- или Y-; ХО. 23- (с.Шерешевского-Тернера.

2.Синдромы трисомий 8+, 9+, 13+(с.Патау), 18+(с.Эдвардса), 21+(с.Дауна).

3.Синдромы обусловленные делециями 4р- (с.Вольфа-Хиршхорна), 5р-(с.»кошачьего крика»).

4.Синдромы частичных трисомий 9р+ (с.Реторе).

Общим для всех форм хромосомных болезней является множественность поражений: черепно-лицевые нарушения, врожденные пороки развития внутренних и наружных органов, замедленный рост и развитие, отставание психического развития, умственная отсталость, нарушения функций нервной и эндокринной системы. При них наблюдается от 30 до 80 различных отклонений от нормы, касающихся физического и психического развития.

Изучение хромосомных болезней ведется с конца 50х годов ХХ века. В настоящее время существует несколько способов анализа кариотипа.

1.Анализ на клетках культуры крови, взятой из пальца или вены.

После 3х суток роста культуры клеток крови в термостате, в препаратах, полученных из лимфоцитов в момент их деления. Под микроскопом анализируется хромосомный набор, изучается число и структура хромосом.

2.Анализ полового хроматина.

При массовых обследованиях новорожденных половой хроматин исследует в эпителиальных клетках слизистой щеки, у мертворожденных – в клетках различных органов и тканей (почки, надпочечники, нервные клетки сплетений, головной мозг и др.).

3. Клинико-статистический метод.

Диагностирует проявления болезни по сумме клинических признаков и по архивным документам, регистрациям заболеваний (с.Дауна. с.»кошачьего крика»).

Из-за тяжести нарушений многие индивидуумы с хромосомными мутациями отсеваются, но часть из них дает потомство, в том числе и мутантное. Вопрос о возникновении мутации заново или в предыдущих поколениях решается медико-генетическим анализом.

4.3. Характеристика врожденных болезней

Врожденные болезни – это заболевания, обусловленные средовыми факторами, воздействующими на плод в разные этапы внутриутробного развития.

Врожденные болезни имеют наследственную и ненаследственную природу. Если поражение плода происходит в первые 4 месяца беременности – это приводит к гибели плода или образованию грубых пороков развития, т.е. к ненаследственному заболеванию – эмбриопатии. Если вредоносные факторы действуют на плод во 2й половине беременности, то они вызывают некоторые изменения структуры внутренних органов и нарушения их деятельности, т.е. вызывают фетопатии.

Некоторые заболевания – это болезни, развивающиеся в результате патологических изменений генотипа, точнее обусловленные хромосомными и генными мутациями. Соответственно, выделяют 2 группы болезней: генные и хромосомные.

Генные болезни передаются из поколения в поколение без изменений, в то время как хромосомные передаются с дополнительными перекомбинациями, которых не было у родителей. В происхождении наследственных болезней определенную роль играют наследственные и средовые факторы. По их соотношению болезни подразделяются на 4 группы:

1 группа. Патологическое действие мутаций как этиологического фактора не зависит от окружающей среды. Поэтому к болезням этой группы относятся все хромосомные и генные болезни (с.Дауна, гемофилия, фенилкетонурия, ахондроплазия, болезнь Тея — Сакса). Такие болезни могут проявиться в любом возрасте.

2 группа. Наследственность является этиологическим фактором, но для мутационных процессов необходимо соответствующее состояние организма, обусловленное вредным влиянием среды: переутомление, переедание, охлаждение (подагра, диабет).

3 группа. Этиологическими факторами болезней является влияние среды. Хотя вероятность развития болезни определяется наследственным предрасположением (гипертония, туберкулез, экзема, язва, атеросклероз).

4 группа. В происхождении болезней этой группы наследственность не играет никакой роли, а только среда: травмы, инфекции, ожоги и др. Генетические факторы могут повлиять на исход болезни, процесс выздоровления и компенсации.

Наследственные болезни

Согласно статистике 2,4 % всех новорожденных имеют наследственные нарушения.

Наследственными называют те болезни, единственной причиной которых явилась мутация гена. Наследственная предрасположенность может проявиться и с возрастом: для того, чтобы дефектный ген себя проявил, определенное сочетание вредных факторов должно его к этому подтолкнуть.

Врожденные болезни вызываются различными вредными факторами, которые действуют на будущую маму во время беременности.

Хромосомные болезни происходят от нарушения структуры множества генов и хромосом.

Мультифакторные заболевания (болезни, имеющие несколько причин) появляются, если на малышей с определенным типом иммунной системы действуют вирусы, бактерии, токсические или лекарственные средства.

Как правило, наследственные болезни проявляются лишь пороками развития разных органов и задержкой психомоторного развития. Хромосомные дефекты – это куда более серьезная проблема, ведь они вызывают грубые интеллектуальные дефекты, такие, как , например, синдром Дауна. Многие наследственные заболевания проявляются в детском возрасте, хотя на практике могут быть обнаружены много лет спустя.

Наследственные болезни передаются непосредственно от родителей к детям, но в этом случае плод погибает еще до рождения. Чаще наследование происходит иначе : болеют только дети, получившие дефектный ген от обоих родителей. Если ребенку от родителей достаются разные гены – один здоровый, другой – больной, то болезнь никак не будет проявлять себя. Вероятность рождения больного ребенка у родителей, которые имеют и здоровый, и больной ген, составляет 25%.

Для болезней, «сцепленных с полом», то есть контролируемых генами, которые находятся в половой хромосоме, характерно то, что ими болеют преимущественно мальчики, а носителями болезни являются девочки.

Хромосомные заболевания, или синдромы, передаются по наследству, но не всегда, хотя генетически они предопределены.

Если специалистам удается вовремя обнаружить наследственную болезнь, они подчас добиваются поразительных результатов в ее лечении. Но лучшим средством от наследственных болезней остается их профилактика. Родители обязательно должны помнить, что будущее детей надо прогнозировать.

Чем могут помочь врачи? В арсенале врачей есть различные методы определения и предотвращения наследственных и врожденных болезней. Пренатальная диагностика, которая позволяет узнать, каким будет «наследство» ребенка, еще до его рождения. Современный уровень дородовой диагностики немыслим без использования живых клеток и тканей, в том числе клеток крови плода, которые необходимы для изучения вещества наследственности – дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК)

Скринирующие (т.е. просеивающие) программы. В них участвуют семьи из групп риска.

Дородовый патронаж. Очень важно, чтобы во время беременности будущая мама не подвергалась различным воздействиям, которые могли бы сказаться на здоровье ребенка. Существует прямая и непрямая ДНК-диагностика наследственных болезней.

Главное преимущество прямого метода – точность диагностики и отсутсвие необходимости обследовать всю семью, так как объектом анализа является ген ребенка, а точнее мутации этого гена. Так выявляют тяжелые наследственные болезни, такие как миодистрафия Дюшенна, гемофилия А.

Непрямые (косвенные ) методы требуют обследования родителей и родственников больного ребенка с тем, чтобы выявить наследственные болезни, «гены-виновники» которых четко не определены.

Любое заболевание важно вовремя обнаружить, в том числе и наследственное. Еще лучше – попытаться его избежать, то есть обратиться за советом к врачу-специалисту. Наследственные болезни изучают врачи-генетики, и получить у них консультацию можно в Научно-исследовательском институте или в медико-генетических центрах.

В каких случаях обращаться к специалистам:
• В семье планируется рождение ребенка.
• У малыша появились врожденные пороки развития.
• Поражение имеет синдромальный характер ( в патологический процесс вовлечены 2 и более системы организма).
• Тяжелые формы гипотрофии.
• Непропарциональное телосложение малыша.
• Нарушение полового развития ребенка.
• Задержка психомоторного ( интеллектуального) развития без видимых причин, особенно в сочетании с аномалиями физического развития.