Понятие о наследственности

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПОНЯТИЕ О НАСЛЕДСТВЕННОСТИ

Наследственность определяется как свойство организма родителей передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению. Наука о наследственности называется генетикой. Этот термин происходит от греческого слова «ген», что означает «нечто возникающее и развивающееся». Генетика -- это наука, изучающая наследственный материал клеток и механизмы передачи наследственных свойств от родителей детям.

Понятие о хромосомах. Как уже упоминалось ранее, основной составной частью клеточного ядра являются хромосомы, которые различаются по своим морфологическим признакам. Набор хромосом называется кариотипом.

В кариотипе человека имеется 46 хромосом, составляющих 23 пары: 22 пары хромосом получили название аутосом, а одна последняя, очень особенная пара -- половых хромосом.

Хромосомы можно увидеть в процессе деления клетки. Прямое деление клетки (митоз) обеспечивает точную преемственность наследственных свойств в ряду клеточных поколений. Клетка специально готовится к делению: число ее хромосом удваивается, так как каждая хромосома строит себе подобную за счет синтеза ДНК и белка. Таким образом, все клетки тела (соматические), образовавшиеся в результате митоза, имеют двойной (диплоидный) набор хромосом.

Половые клетки (гаметы) имеют непарный (гаплоидный) набор хромосом. Это связано с особенностями их возникновения. Образованию половой клетки предшествует особый процесс деления -- мейоз. В процессе мейоза клетка делится дважды, а удвоение хромосом происходит лишь один раз. При слиянии яйцеклетки и сперматозоида образуется зигота, в которой имеется уже двойной набор хромосом.

Различие хромосомного набора (кариотипа) мужчины и женщины проявляется в половых хромосомах. Каждая 23-я пара хромосом мужчин и женщин разнятся между собой. У женщин она представлена двумя одинаковыми (X и X), а у мужчин -- двумя разными (X и Y) хромосомами. В мужском организме в процессе мейоза образуются два типа гамет -- X и Y, а в женском -- только один тип зрелых половых клеток, которые, наряду с аутосомами, содержат Х-хромосому. Оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом, несущим Х-хромосому, предопределяет развитие женского, а сперматозоидом с Y-хромосомой -- мужского организма.

Понятие о генах.

Фрагмент молекулы ДНК, в котором закодирован один признак организма, называется геном. Комплекс генов, который ребенок получает от отца и матери, называется генотипом.

Проявление гена в виде признака (фена) зависит от его взаимодействия с факторами внешней среды, поэтому развитие организма в целом обусловлено не только генотипом, но и средой обитания, с которой он постоянно взаимодействует. В генетике широко распространено понятие фенотип, под которым понимают совокупность признаков и свойств, сформировавшихся в процессе внутри- и внеутроб-ного периода развития организма в результате их взаимодействия.

Ген в хромосоме всегда занимает определенное место. В каждом из генов могут быть небольшие, характерные только для определенной личности отличия (мутации), касающиеся 1-2 или нескольких нуклеотидов. Различающиеся между собой варианты одного и того же гена носят название аллелей. Ген в хромосоме представлен парой аллелей, в которых закодированы признаки, полученные от отца и матери.

Ген как структурная единица наследственности может быть в двух состояниях -- доминантном (определяющем, главенствующем, который обозначается буквой «А») и рецессивном (подавленном, скрытом, обозначаемым буквой «а»). Ребенок имеет один аллель данной пары, полученный от отца, другой -- от матери. Если аллели находятся в одинаковом состоянии (доминантном или рецессивном), то такой организм носит название гомозиготного по данному аллелю («АА» или «аа»). Если аллели находятся в разном состоянии, то такой аллель называется гетерозиготным (состояние гена «Аа»). Сильным, проявляющим свое действие в гетерозиготном состоянии, доминантным («А») может быть как нормальный, так и патологический аллель. Аллель, свойства которого не проявляются в фенотипе, в гетерозиготном состоянии будет рецессивным («а») по отношению к доминантному («А») аллелю.

Иначе говоря, генотип человека -- это комбинация доминантных и рецессивных генов в гомологичных хромосомах, унаследованных наполовину от отца и наполовину от матери.

Полная генетическая система клетки, обеспечивающая наследственную передачу всех признаков и характер развития организма, называется геномом.

К настоящему времени молекулярными генетиками достигнуты большие успехи в области изучения структуры и функции генов, и начались активные работы по уточнению функции контролируемых ими белков. В результате расшифровки генома оказалось, что общее число генов человека не превышает 35 тысяч. Основная масса генов в молекуле ДНК представлена 1-2 копиями. Гены, как правило, отделены друг от друга протяженными некодирующими последовательностями и очень неравномерно распределены как по хромосомам, так и внутри хромосом. Средний размер гена составляет от 10 до 30 тысяч нуклеотидов. Все гены вместе занимают не более 10-15 процентов молекулы ДНК, а кодирующие области всех генов составляют менее 3 процентов от общей длины ДНК!

Изменчивость генетического материала (мутации).

Ген как материальная единица наследственности может изменяться (мутировать). Если впервые возникшая мутация является рецессивной, то у носителя такой мутации признак не проявляется в фенотипе, но, сохраняясь в генотипе, передается последующим поколениям.

Если вновь возникшая мутация является доминантной, она обязательно проявится в потомстве.

Мутации могут быть полезными, нейтральными и патологическими, приводящими к наследственным болезням.

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ

наследственность ген хромосом болезнь инвалид

Наследственные болезни -- это такие заболевания, которые передаются из поколения в поколение от родителей потомству через половые клетки (гаметы). Общее число наследственных болезней огромно, к настоящему времени их установлено уже более 6000 и примерно 1000 из них на сегодня могут быть выявлены еще до рождения ребенка. Причиной наследственных болезней являются изменения (мутации) на уровне гена или хромосомы. Наследственные заболевания могут проявляться сразу после рождения либо в течение всей жизни. Например, если человек унаследовал от кого-либо из родителей ген одной из форм наследственной алопеции (облысения), то его действие может сказаться лишь к концу второго десятилетия жизни. Есть такие наследственные заболевания (например, хорея Гентингтона), которые проявляются в возрасте от 40 до 70 лет и др.

Кроме наследственных болезней, выделяют еще врожденные и семейные заболевания.

Врожденные болезни -- это заболевания, проявляющиеся с рождения. По своему происхождению они могут быть наследственными или приобретенными. При этом проявляться они могут совершенно одинаково. Например, перелом ключицы в родах у новорожденного ребенка может быть обусловлен как травматическим ведением родов, так и наличием целого ряда наследственных обменных заболеваний, в частности, врожденной ломкостью костей, причиной которой являются мутации в генах, ответственных за синтез белка коллагена.

Семейные болезни -- это заболевания, которые наблюдаются у членов одной семьи. По своему происхождению они могут быть наследственными или развиться под действием факторов внешней среды при наличии определенной генетической предрасположенности. Например, семейный пародонтоз (поражение десен) может быть связан с изменениями в гене того же белка коллагена либо может быть приобретенным и проявиться под влиянием общих неблагоприятных средовых факторов (например, дефицит кальция, фтора, витаминов, недостаточное белковое питание и др.), действующих на всех членов этой семьи.

Для врача-генетика предметом заботы является не отдельный больной, а вся семья. Наличие сходных признаков у членов одной семьи указывает, как правило, на их наследственную природу.

Одно и то же заболевание у членов одной семьи может протекать по-разному. Например, болезнь может протекать очень легко и проявляться едва заметными микросимптомами. Установить диагноз такому больному, используя традиционные методы, крайне сложно. Нередко у таких больных диагностируются всевозможные «патии»: ферментопатия, эндокринопатия, энцефалопатия и др., под маской которых скрываются различные наследственные заболевания. И, наоборот, такое же изменение гена у другого члена этой же семьи может привести к тяжелому заболеванию и даже инвалидизации.

Нередко бывают случаи, когда носительство патологического гена вообще никак не проявляется у человека. При этом даже тщательный осмотр специалиста, а порой и проведение дополнительных лабораторных или инструментальных исследований не выявляет никаких отклонений и позволяет врачу сделать заключение: «Практически здоров». В то же время его потомок, получивший от такого внешне здорового родителя измененный (мутантный) ген, может дать яркую клинику заболевания. Все это объясняется особенностями взаимодействия генов у каждого конкретного человека.

Наследственные болезни можно разделить на две группы: монофакторные («од-нопричинные») и мультифакториальные («многопричинные»).

Монофакторные заболевания связаны с изменениями (мутациями) в генах или хромосомах.

Мультифакториальные заболевания являются результатом изменений многих генов и влиянием многочисленных факторов внешней среды (в большинстве своем общих для близких родственников), которые в конечном итоге приводят к накоплению одинаковых болезней в семье.

Для того чтобы сходное заболевание проявилось у кого-либо из членов семьи, он должен иметь идентичную или подобную комбинацию генов, присущую его близким родственникам. Поэтому точное представление о том, какой долей общих генов обладают родственники разной степени родства, имеет очень важное значение (см. табл.).

«Хромосомные болезни».

В процессе клеточного деления может случиться так, что отдельные пары хромосом не расходятся. В этом случае в одной из вновь образовавшихся клеток будет большее количество хромосом, чем в другой. В результате перемещения многих генов, сцепленных в хромосоме, серьезно нарушается обмен веществ как в клетке, где оказывается лишняя хромосома, так и в клетке, где ее недостает.

Особенно большие сдвиги в организме происходят, если случается нерасхождение хромосом в половых клетках при образовании гамет, ибо после оплодотворения каждая половая клетка организма будет иметь неправильный набор хромосом, так называемый патологический кариотип, внешне проявляющийся определенной картиной болезни.

Заболевания, связанные с нарушениями хромосомного набора, называют хромосомными. Не только лишние или недостающие хромосомы ведут к возникновению болезни, но и перемещение отдельных участков одних хромосом на другие (транслокации), потеря кусков хромосом (делеции), вставки дополнительных участков (инсерции), удвоения (дупликации) и другие так называемые структурные перестройки хромосом приводят к возникновению хромосомных болезней.

Хромосомные болезни встречаются примерно у одного из 180 новорожденных. Основная масса зародышей (не менее 60 процентов) с дисбалансом хромосом погибают в очень ранний эмбриональный период. И это, по-видимому, наилучший выход, придуманный самой природой. Чаще всего женщины даже не замечают подобной беременности, а расценивают свое состояние, как задержку менструального цикла. Хуже, когда дети с хромосомными перестройками доживают до рождения. В большинстве случаев для таких детей характерны тяжелые множественные врожденные пороки развития, умственная отсталость, различные микроаномалии.

Как правило, хромосомные болезни представляют единичные (спорадические) случаи в семье, возникающие вследствие вновь возникших мутаций в половых клетках кого-либо из родителей.

Причины возникновения хромосомных болезней различны. Это могут быть воздействие химических вредностей, интоксикации, обусловленные острыми и хроническими болезнями, «старение» половых клеток, связанное с возрастом родителей (особенно матери), лучевые воздействия, к которым особенно чувствительны половые клетки, и др.

Изменение числа хромосом может быть как в сторону появления лишней хромосомы (например, трисомия), так и потери одной из хромосом (моносомия). Иногда наблюдаются структурные нарушения в пределах одной, двух или более хромосом, которые не сопровождаются изменениями генного баланса.

Все хромосомные болезни подразделяют на болезни, обусловленные аномалиями аутосом и аномалиями половых хромосом.

ДИАГНОСТИКА НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

В основе болезней с наследственным предрасположением лежит взаимодействие наследственных и внешних факторов. Сложная многофакторная природа этих заболеваний обусловливает их название как мультифакторпальпых. Указанной патологией страдает пятая часть населения (примерно 20 процентов). К ней относят многочисленные заболевания сердечно-сосудистой, бронхолегочной, нервной систем, желудочно-кишечного тракта, кожи и др. Появление болезни с наследственным предрасположением в большей степени зависит от факторов внешней среды. К настоящему времени проведено достаточно много исследований, позволивших получить общие представления об изменениях в генах, предрасполагающих к развитию таких заболеваний, как атеросклероз, гипертоническая болезнь, ишемичес-кая болезнь сердца, рак, эндометриоз, бронхиальная астма, язвенная болезнь, сахарный диабет, эпилепсия, шизофрения, алкоголизм и др.

Мультифакториальные заболевания могут возникнуть под влиянием факторов внешней среды у всех. Однако при наличии наследственной предрасположенности они развиваются значительно чаще, причем в более молодом возрасте, и протекают тяжелее. Для практической медицины имеет большое значение определение круга лиц, подверженных высокому риску возникновения данной патологии. Такие пациенты должны находиться под пристальным вниманием медиков для проведения целенаправленной профилактики и разработки индивидуального лечения.

Клинико-генеалогический метод.

Одним из непременных условий правильной и своевременной диагностики, профилактики и лечения наследственных болезней, а также определения генетического риска и клинического прогноза для родственников больного является использование клинико-генеалогического метода.

Впервые этот метод в медицине был введен Ф. Гальтоном еще в прошлом веке. В нашей стране наиболее полно и широко метод анализа родословных применен в клинической практике замечательным клиницистом, генетиком и неврологом, профессором С. Н. Давиденковым.

Клинико-генеалогический метод основан на анализе характера передачи различных признаков и заболеваний в отдельно взятой семье с указанием родственных связей между членами родословной. Клинико-генеалогическнй метод помогает поставить правильный диагноз и, следовательно, выбрать адекватное лечение и своевременно проводить целенаправленные профилактические мероприятия. Поэтому, направляясь на прием к врачу-генетику, супружеская пара должна быть хорошо подготовлена. Необходимо выяснить состояние здоровья или причину смерти всех ближайших и отдаленных родственников как со стороны жены, так и со стороны мужа. Желательно знать не только девичьи фамилии женщин родословной, но также возраст, а еще лучше -- дату, место рождения и проживания предков.

Так, проживание семей родителей больного или просто консультируемого человека в географически изолированной местности, в близко расположенных районах позволяет предположить наличие общих предков, что может способствовать накоплению большего количества одинаковых генов, помогает выявить наличие в семье кровнородственных браков. Браки между близкими родственниками увеличивают риск и имеют большое значение при рассмотрении болезней с наследственной предрасположенностью. Кроме того, врачу-генетику следует рассказать об этническом происхождении семьи, ибо лица различных этнических групп (например, евреи, узбеки, финны и др.) имеют повышенную склонность к определенным наследственным заболеваниям. Правильно и точно собранные данные дают врачу необходимую информацию и часто служат основой диагностики наследственных заболеваний.

Известно выражение: «Сколько семей, столько и тайн». Опыт практической работы убеждает, что нередко в семьях имеются факты сокрытия заболеваний, предоставления ложной информации об отцовстве и т. п. Родословная основывается на чувстве доверительного отношения к врачу, сопоставлении данных перекрестных опросов и осмотров родственников. Поэтому не следует удивляться, если врач-генетик (после обязательного согласования с консультирующимся) пригласит для собеседования и клинического осмотра его родственников, назначит им дополнительное клинико-инструментальное обследование, попросит предоставить для изучения фотографии членов семьи, а при необходимости -- медицинские документы, подтверждающие наличие либо отсутствие того или иного заболевания. Следует понимать, что все это делается только в интересах консультирующегося! Ведь только в случае достоверно собранной родословной специалист может определить тип наследования болезни и тем самым уточнить диагноз, выявить тех, кто нуждается в медико-генетическом консультировании, определить клинический прогноз для больного и его родственников, а также разработать план лечения, реабилитации и профилактики, учитывая индивидуальные и семейные особенности течения заболевания.

На каждую семью составляется родословная, для чего используются определенные символы. Графическое изображение родословной сопровождается «легендой» (информацией), в которой отмечаются подробные сведения о каждом члене семьи и условные обозначения, использованные в схеме. После сбора анамнеза и графического изображения родословной проводится клинико-генеалогический анализ, который позволяет определить наследственный характер заболевания, тип его наследования, прогноз для потомства, выяснить, кто из членов родословной наиболее угрожаем в плане появления этой же патологии. Назначаются дополнительные диагностические мероприятия, необходимые для завершения консультации, определяется прогноз заболевания и его возможные осложнения, выбираются оптимальные терапевтические мероприятия.

Применение клинико-генеалогического метода подразумевает наряду со сбором семейного анамнеза тщательное клиническое, лабораторное и инструментальное обследование по возможности всех членов семьи.

ЛЕЧЕНИЕ НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Лечение наследственных заболеваний очень трудно, длительно и, надо честно сказать, зачастую малоэффективно. Известны три основных направления терапии: прямая попытка «исправления» измененного гена, воздействие на основные механизмы развития заболевания и, наконец, лечение отдельных симптомов, которые имеются у больного.

«Исправление» дефектов генов, возможно только с помощью методов генной инженерии, под которой понимают встраивание в геном клетки нормальных, недефектных генов, осуществляющих ту же самую функцию. Изначально генотерапия была разработана для лечения и профилактики моногенных наследственных заболеваний. Однако за последние годы акцент сместился в сторону более распространенных болезней -- рака, сердечно-сосудистой патологии, СПИДа (синдрома приобретенного иммунодефицита) и др.

При ряде наследственных заболеваний разработаны разнообразные лечебные диеты, позволяющие с помощью исключения или ограничения определенных веществ в рационе добиться нормального психического, физического развития детей и предупреждения прогресспрования обменных нарушений. Так, разработана специальная диетотерапия при фенилкетонурии и других наследственных заболеваниях обмена аминокислот, галактоземии, фруктоземии (непереносимость углевода фруктозы). Учитывая, что действие патологических генов осуществляется постоянно, лечение таких больных должно быть длительным, иногда в течение всей жизни. Такое лечение требует постоянного биохимического контроля и врачебного наблюдения.

В ряде случаев применяется заместительная терапия гормонами (например, инсулином при сахарном диабете), непосредственно ферментами (при болезни Гоше и др.).

При некоторых наследственных заболеваниях проводится «чистка» организма путем назначения специальных препаратов, выводящих вредные продукты обмена, а также проведения очищения крови (гемосорбции), плазмы (плазмофорез), лимфы (лимфосорбция) и др.

Иногда используется хирургическое лечение.

О ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОГРАММЕ РАННЕГО ВЫЯВЛЕНИЯ ВРОЖДЕННЫХ И НАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ РОЖДЕНИЯ ИНВАЛИДОВ С ДЕТСТВА (18.06.2008)

Во исполнение Государственной программы «Год молодежи» и в целях обеспечения всемерного укрепления здоровья матерей и детей, формирования необходимых условий для рождения и воспитания здорового поколения, дальнейшего развития государственной системы раннего выявления патологии у беременных женщин и новорожденных, сокращения инвалидности у детей:

1. Утвердить Государственную программу раннего выявления врожденных и наследственных заболеваний для предупреждения рождения инвалидов с детства на период 2008-2012 гг. согласно приложению №1.

Министерству здравоохранения Республики Узбекистан обеспечить совместно с Международным неправительственным благотворительным фондом «Соглом авлод учун» осуществление действенной координации и контроля за качественной и своевременной реализацией утвержденной настоящим постановлением Государственной программы, целевым использованием выделенных бюджетных средств.

2. Определить, что финансирование мероприятий, предусмотренных Государственной программой, осуществляется за счет средств государственного бюджета, ежегодно выделяемых учреждениям здравоохранения, а также средств Международного неправительственного благотворительного фонда «Соглом авлод учун» согласно приложению №2.

3. Освободить от уплаты таможенных платежей (за исключением сборов за таможенное оформление) реагенты, расходные материалы, детское лечебное питание, лекарственные средства и другие товары при их ввозе на территорию Республики Узбекистан в рамках реализации указанной Государственной программы, в соответствии с перечнем, утверждаемым Кабинетом Министров.

Министерству внешних экономических связей, инвестиций и торговли Республики Узбекистан обеспечить в установленном порядке экспертизу импортных контрактов, заключенных в рамках реализации Государственной программы.

4. Совету Министров Республики Каракалпакстан, хокимиятам областей и г.Ташкента совместно с Международным неправительственным благотворительным фондом «Соглом авлод учун» оказывать всемерную поддержку в реализации Государственной программы и организовать широкую разъяснительную работу среди населения о социальной важности предупреждения рождения детей с врожденными пороками развития.

5. Контроль за исполнением настоящего постановления возложить на заместителей Премьер-министра Республики Узбекистан Касымова Р.С. и Акбарову Ф.Ш.

Президент

Республики Узбекистан И. Каримов

Город Ташкент,

18 июня 2008 года

Размещено на Allbest.ru