К заболеваниям с полигенным типом наследования относятся все болезни
Полигенные болезни (ранее — заболевания с наследственной предрасположенностью) обусловлены как наследственными факторами, так и, в значительной степени, факторами внешней среды. Кроме того, они связаны с действием многих генов, поэтому их называют также мультифакториальными.
К наиболее часто встречающимся мультифакториальным болезням относятся: ревматоидный артрит, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая и язвенная болезни, цирроз печени, сахарный диабет, бронхиальная астма, псориаз, шизофрения и др.
- Полигенные заболевания тесно связаны с врождёнными дефектами метаболизма, часть из которых может проявляться в виде метаболических заболеваний.,
Распространение полигенных наследственных заболеваний[править | править код]
Эта группа болезней в настоящее время составляет 92 % от общего числа наследственных патологий человека. С возрастом частота заболеваний возрастает. В детском возрасте процент больных составляет не менее 10 %, а в пожилом — 25-30 %.
Распространение мультифакториальных болезней в разных популяциях человека может значительно варьировать, что связано с различием генетических и средовых факторов. В результате генетических процессов, происходящих в человеческих популяциях (отбор, мутации, миграции, дрейф генов), частота генов, определяющих наследственную предрасположенность, может возрастать или уменьшаться вплоть до полной их элиминации.
Особенности полигенных болезней[править | править код]
Клиническая картина и тяжесть течения мультифакториальных болезней человека в зависимости от пола и возраста очень различны. Вместе с тем, при всем их разнообразии, выделяют следующие общие особенности:
- Высокая частота заболеваний в популяции. Так, шизофренией болеют около 1 % населения, сахарным диабетом — 5 %, аллергическими заболеваниями — более 10 %, гипертонией — около 30 %.
- Клинический полиморфизм заболеваний варьирует от скрытых субклинических форм до ярко выраженных проявлений.
- Особенности наследования заболеваний не соответствуют менделевским закономерностям.
- Степень проявления болезни зависит от пола и возраста больного, интенсивности работы его эндокринной системы, неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды, например, нерационального питания и др.
Генетическое прогнозирование полигенных болезней[править | править код]
Генетический прогноз при мультифакториальных заболеваниях зависит от следующих факторов:
- чем ниже частота болезни в популяции, тем выше риск для родственников пробанда;
- чем сильнее степень выраженности болезни у пробанда, тем больше риск развития болезни у его родственников;
- риск для родственников пробанда зависит от степени родства с пораженным членом семьи;
- риск для родственников будет выше, если пробанд относится к менее поражаемому полу.
Полигенная природа болезней с наследственной предрасположенностью подтверждается с помощью генеалогического, близнецового и популяционно-статистического методов. Достаточно объективен и чувствителен близнецовый метод. С помощью близнецового метода показана наследственная предрасположенность к некоторым инфекционным заболеваниям (туберкулез, полиомиелит) и многим распространенным болезням (ишемическая болезнь сердца, ревматоидный артрит, сахарный диабет, язвенная болезнь, шизофрения и др.).
Литература[править | править код]
- Бочков Н. П. Клиническая генетика. — М.: Медицина, 1997.
- Тоцкий В. М. Генетика. — Одесса: Астропринт, 2002.
- Шевченко В. А. Генетика человека. — М. : ВЛАДОС, 2002.
См. также[править | править код]
- Наследственные заболевания
- Генные болезни
- Хромосомные болезни
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 марта 2020;
проверки требует 1 правка.
Насле́дственные заболева́ния — заболевания, возникновение и развитие которых связано с различными дефектами и нарушениями в наследственном аппарате клеток. В основе наследственных заболеваний лежат мутации: хромосомные, генные и митохондриальные. Наследственные заболевания могут быть обусловлены мутациями, передаваемыми в семьях по наследству, или мутациями, вновь возникшими в клетках зародышевой линии, в зиготе или на очень ранних этапах развития. Наследственные болезни многочисленны (известно свыше 6000) и разнообразны по проявлениям.
Некоторые наследственные заболевания являются врождёнными. Врождённые наследственные болезни следует отличать от пороков развития, вызванных, например, инфекцией (сифилис или токсоплазмоз) или воздействием иных повреждающих факторов на плод во время беременности.
Причина заболеваний и классификация[править | править код]
При наследственных заболеваниях могут иметь место генетические нарушения различного характера и локализации. Эти болезни могут быть связаны с нарушениями ядерной (хромосомной) или митохондриальной ДНК. Они могут развиться в результате генных (точечных) мутаций (транзиции, трансверсии[1], мутации сдвига рамки считывания[2][* 1]), либо довольно грубых изменений структуры хромосом[3] или мтДНК[4] (делеции, дупликации, инверсии, транслокации, транспозиции[5]), а также вследствие геномных мутаций (изменения числа хромосом[6]). Соответственно, наследственные заболевания классифицируют как генные, хромосомные, митохондриальные.
Наследственные заболевания классифицируют также по типу наследования. Для значительной части наследственных болезней тип наследования установлен — патологические признаки, также как и нормальные, могут наследоваться аутосомно-доминантно, аутосомно-рецессивно и сцепленно с полом (Х-сцепленный доминантный, Х-сцепленный рецессивный и Y-сцепленный типы наследования). Термин «аутосомный» указывает на то, что мутантный ген локализован в аутосоме, «Х-сцепленный» — в половой Х-хромосоме, а «Y-сцепленный» — в половой Y-хромосоме. Выделение доминантного и рецессивного типов наследования существенно с медицинской точки зрения, так как при доминантном типе наследования клиническое проявление болезни обнаруживается у гомо- и гетерозигот, а при рецессивном — только у гомозигот, то есть значительно реже. Основные методы, с помощью которых устанавливается тот или иной тип наследования, — клинико-генеалогический, базирующийся на анализе родословных, и более точный сегрегационный анализ, объектом которого, как правило, являются так называемые «ядерные семьи» (то есть родители и дети).
Болезни, обусловленные дефектами ядерной ДНК
- Генные болезни, связанные с точечными мутациями ядерной ДНК:
- Моногенные заболевания, связанные с мутациями ядерной ДНК;
- Полигенные болезни, связанные с мутациями ядерной ДНК.
- Болезни экспансии тринуклеотидных повторов.
- Хромосомные болезни
- Связанные с изменением структуры хромосом[* 2].
- Связанные с изменением числа хромосом[* 3]:
Болезни, обусловленные дефектами митохондриальной ДНК
- Генные болезни, связанные с точечными мутациями мтДНК.
- Болезни, обусловленные грубыми структурными нарушениями мтДНК.
Наследственные заболевания, обусловленные дефектами ядерной ДНК[править | править код]
Традиционно выделяют три подгруппы заболеваний, связанных с мутациями ядерной ДНК: моногенные наследственные заболевания, полигенные наследственные болезни и хромосомные болезни. Первые две группы обусловлены точечными мутациями ДНК (генные болезни), третья группа соответствует грубым структурным перестройкам хромосом (хромосомным аберрациям[5]) или изменению их числа.
Многие генетически обусловленные заболевания проявляются не сразу после рождения, а спустя некоторое, порой весьма долгое, время. Так, при хорее Гентингтона дефектный ген обычно проявляет себя только на третьем-четвёртом десятилетии жизни, проявление признаков спинальной мускульной атрофии (СМА) наблюдается в возрасте от 6 месяцев до 4—50 лет (в зависимости от формы заболевания).
Генные болезни, связанные с точечными мутациями ядерной ДНК[править | править код]
Это наиболее широкая группа наследственных заболеваний. В настоящее время описано более 4000 вариантов моногенных наследственных болезней, подавляющее большинство которых встречается довольно редко (например, частота серповидноклеточной анемии — 1/6000).
Широкий круг моногенных болезней образуют наследственные нарушения обмена веществ, возникновение которых связано с мутацией генов, контролирующий синтез ферментов и обусловливающих их дефицит или дефект строения — ферментопатии.
У точечных мутаций ядерной ДНК может быть один из трёх типов наследования: аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный и сцепленное с полом наследование. Тип наследования мутации можно определить при помощи генеалогического исследования.
Полигенные наследственные болезни[править | править код]
Полигенные болезни наследуются сложно. Для них вопрос о наследовании не может быть решён на основании законов Менделя. Ранее такие наследственные заболевания характеризовались как болезни с наследственной предрасположенностью. Однако сейчас о них идёт речь как о мультифакториальных заболеваниях с аддитивно-полигенным наследованием с пороговым эффектом.
К этим заболеваниям относятся такие болезни как рак, сахарный диабет, шизофрения, эпилепсия, ишемическая болезнь сердца, гипертензия и многие другие.
Хромосомные болезни[править | править код]
Хромосомные болезни обусловлены грубыми нарушениями наследственного аппарата — изменением числа[* 4] или структуры[* 5]хромосом[7].
Сюда относятся синдромы Дауна, Клайнфельтера, Шерешевского — Тернера, Эдвардса, «кошачьего крика» и другие. (См. также Радиационная генетика)
Болезни, обусловленные дефектами митохондриальной ДНК[править | править код]
Митохондриальная ДНК (мтДНК) наследуется по материнской линии[8]. Патологические нарушения клеточного энергетического обмена, обусловленные мутациями мтДНК, могут проявляться в виде дефектов различных звеньев в цикле Кребса, в дыхательной цепи, процессах бета-окисления и т. д.
Вследствие гетероплазмии проявление и степень тяжести болезней, обусловленных сходными нарушениями мтДНК, могут быть неодинаковыми у разных людей[9], в зависимости от соотношения в цитоплазме клеток мутантных и нормальных митохондрий[4].
Генные болезни, связанные с точечными мутациями мтДНК[править | править код]
Имеется ряд моногенных болезней, связанных с точечными дефектами митохондриальных генов:
- наследственная оптическая нейропатия Лебера[* 6] обусловлена миссенс-мутацией в одном из восемнадцати генов, кодирующих белки окислительного фосфорилирования[4];
- болезнь миоклональной эпилепсии и грубо-красных волокон[4][* 7] (MERRF) — вызвана точечной заменой в гене тРНК[4][9];
- синдром митохондриальной энцефаломиопатии и инсультоподобных эпизодов (MELAS) — также развивается вследствие точечной замены в гене тРНК[9].
Болезни, обусловленные грубыми структурными нарушениями[править | править код]
К числу болезней, связанных с грубыми перестройками мтДНК, относятся:
- синдром Кернса—Сэйра[* 8], обусловленный делециями больших участков мтДНК[4];
- синдром Пирсона[11].
Диагностика[править | править код]
Диагностика производится цитогенетическими, молекулярно-цитогенетическими и молекулярно-генетическими методами, а также на основании фенотипических признаков (синдромологический подход) и биохимических показателей.
Статистика[править | править код]
Статистика заболеваний, вызванных генетическими нарушениями.
Примерно 5-6 детей из 100 рождаются с какими-нибудь генетически обусловленными заболеваниями. В большинстве — это заболевания с генетическими предрасположенностями. Это могут быть пороки развития, нарушения в интеллектуальном развитии ребёнка. В эти 5-6 процентов входят наследственные заболевания, возникшие впервые или унаследованные от одного из родителей.
— И. Наумчик[12].
Примечания[править | править код]
Комментарии
- ↑ Вследствие вставки или выпадения нуклеотидов[1].
- ↑ Именно такие перестройки ядерной ДНК С. Г. Инге-Вечтомов называет хромосомными мутациями, или хромосомными аберрациями[6].
- ↑ Геномными мутациями[6].
- ↑ Геномные мутации.
- ↑ Хромосомные мутации.
- ↑ Другое название болезни — атрофия дисков зрительных нервов Лебера[10].
- ↑ Другое название болезни — синдром миоклонус-эпилепсии и рваных красных мышечных волокон[9].
- ↑ Другое название — синдром Кернса—Сайра[9].
Источники
- ↑ 1 2 Инге-Вечтомов, 1989, с. 308.
- ↑ Марри и др., 1993, с. 98—100.
- ↑ Жимулёв, 2002, с. 51.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Жимулёв, 2002, с. 454.
- ↑ 1 2 Инге-Вечтомов, 1989, с. 318—346.
- ↑ 1 2 3 Инге-Вечтомов, 1989, с. 293.
- ↑ Инге-Вечтомов, 1989, с. 516.
- ↑ Жимулёв, 2002, с. 455.
- ↑ 1 2 3 4 5 Гинтер, 2003, с. 130.
- ↑ Гинтер, 2003, с. 129.
- ↑ Гинтер, 2003, с. 130—131.
- ↑ Замдиректора РНПЦ «Мать и дитя»: Примерно 5-6 детей из 100 рождаются с генетически обусловленными заболеваниями. news.tut.by (24 марта 2009). Дата обращения 16 мая 2013. Архивировано 20 мая 2013 года.
Литература[править | править код]
- Гинтер Е. К. Медицинская генетика. — М.: Медицина, 2003. — 448 с. — 5000 экз. — ISBN 5-225-04327-5.
- Жимулёв И. Ф. Общая и молекулярная генетика. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. — 459 с. — 2000 экз. — ISBN 5-7615-0509-6.
- Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции. — М.: Высш. шк., 1989. — 591 с. — 21 000 экз. — ISBN 5-06-001146-1.
- Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека. — М.: Мир, 1993. — Т. 2. — 415 с. — ISBN 5-03-001775-5.
См. также[править | править код]
Источник
Полигенные болезни (ранее — заболевания с наследственной предрасположенностью) обусловлены как наследственными факторами, так и, в значительной степени, факторами внешней среды. Кроме того, они связаны с действием многих генов, поэтому их называют также мультифакториальными. К наиболее часто встречающимся мультифакториальным болезням относятся: ревматизм, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая и язвенная болезни, цирроз печени, сахарный диабет, бронхиальная астма, псориаз, шизофрения и др.
Полигенные заболевания тесно связаны с врождёнными дефектами метаболизма, часть из которых может проявляться в виде метаболических заболеваний.
При мультифакториальной патологии наследственная предрасположенность может определяться многими генами. Весьма вероятно, что в общей картине данной предрасположенности преобладает эффект одного или немногих генов. Такие генные комплексы должны быть специфическими для каждой болезни, однако это не означает, что для разных болезней в составе комплексов каждый раз имеются новые гены. Сравнительно ограниченное число биохимических реакций, ключевых для гомеостаза, позволяет ожидать преимущественно участия в подверженности разным заболеваниям какого-то числа одних и тех же генов. В патогенезе мультифакториальных болезней могут участвовать аллели генов, вызывающих рецессивно передающиеся моногенные дефекты, которые не имеют прямого отношения к соответствующей болезни. Такие явления отмечены у гетерозиготных носителей генов, вызывающих болезни репарации ДНК — анемию Фанкони, синдром Блюма, атаксию-телеангиэктазию и некоторые другие. У лиц, гетерозиготных по этим генам, существенно повышена частота возникновения рака. В этом случае данные гены играют роль, генетически предрасполагающих к болезни факторов, и, по-видимому, болезнь возникает в результате ослабления иммунологической системы элиминации соматических мутаций. Широкое распространение гетерозиготного носительства разных мутантных генов, возможно, еще недостаточно оценено как потенциальный фактор предрасположенности к болезням.
К мультифакториальным болезням относят также состояния, при которых роль генетического фактора может играть один единственный мутантный ген, но проявляется это состояние также только при определенных условиях. Примером такого состояния может служить дефицит глюкозо-6-фосфат — дегидрогеназы.
Как же можно понять с общебиологической точки зрения участие наследственных факторов в возникновении болезней, детерминируемых и средой, и наследственностью? Хорошо известно, что каждый человек глубоко индивидуален по биологическим признакам. Полиморфизм у человека обширен. По меньшей мере, можно говорить о десятках тысяч полиморфных систем. Эволюционной основой возникновения полиморфизма является большая приспособительная ценность определенных сочетаний наследственных признаков. Но в полном соответствии с законами популяционной генетики, наряду с хорошо приспособительными индивидами должны быть также индивиды с неблагоприятными сочетаниями наследственных факторов. Такие индивиды и составляют группу лиц с наследственной предрасположенностью к болезням. Генетические факторы предрасположенности, как это видно из анализа клинико-генеалогического материала, представлены генами, по-видимому, не из одной, а из нескольких систем. Это так называемые полигенные системы предрасположенности. По характеру своего проявления они могут быть в виде двух вариантов:
- 1) с пороговым действием и
- 2) без порогового действия, когда результат действия увеличивается количественно в зависимости от накопления патологических генов. Все многообразие клинических вариантов болезней с наследственной предрасположенностью отражает различную степень количественного накопления полигенных факторов предрасположенности, взаимодействующих с разными по силе факторами среды. Здесь речь идет, конечно, о сложном их взаимодействии. В последние годы достигнуты определенные успехи в изучении болезней с наследственной предрасположенностью на основе анализа конкретных биохимических или иммунологических наследственно обусловленных признаков, которые предрасполагают к болезням. Наряду с разработкой методов генетического анализа полигенно наследующихся признаков это можно считать принципиально новым направлением, позволяющим проникнуть в сущность предрасположенности к болезням. Для ряда заболеваний уже определены некоторые признаки или их сочетания. Методология использования явления генетического полиморфизма для конкретизации генетических факторов предрасположенности к распространенным болезням состоит в сравнении частоты встречаемости тех или иных полиморфных белков (антигенов) при данной болезни и в контрольной группе здоровых индивидов (изучение ассоциации генетических маркеров с болезнями).
Источник
Полигенные болезни. Многофакторный тип наследованияБолезни типа врожденных пороков, инфаркта миокарда, опухолей, умственной отсталости, сахарного диабета, болезни Альцгеймера — причины преждевременной смертности, болезненности и инвалидизации практически у двух третей населения. Многие эти заболевания «накапливаются» в семьях, т.е. встречаются у родственников больных чаще, чем в общей популяции. В то же время их наследование обычно не соответствует ни одному из менделирующих типов, характерных для моногенных заболеваний. Считают, что они вызваны сложным взаимодействием множества генетических и средовых факторов, поэтому их относят к многофакторному (или сложному) типу наследования. Семейное накопление может объясняться тем, что у членов семьи совпадает больше генетической информации и факторов окружающей среды, чем у лиц, случайно отобранных в популяции. Таким образом, те же «ген-ген» и «ген-среда» взаимодействия, которые привели к болезни у пробанда, более вероятно действуют на родственников больного, чем на людей, не имеющих с ним родственных отношений. Многофакторный тип наследования отражает взаимодействие между суммарным эффектом генотипа в одном или, чаще, многочисленных локусах (полигенные или мультигенные эффекты), изменяющим восприимчивость к болезни, с рядом влияний окружающей среды, которые могут инициировать, ускорять, усиливать или защищать от болезни.
Межгенные взаимодействия при полигенном наследовании могут быть простой суммацией или более сложными. Например, описано синерги-ческое усиление восприимчивости при сочетании генотипов в многочисленных локусах или размывание эффекта генотипа в одном локусе генотипами в других локусах. Взаимодействия между генами и средой, включая систематически воздействующие или случайно встреченные вредные факторы окружающей среды, создают дополнительные сложности в оценке индивидуального риска болезни и типа наследования болезни. Далее в статьях на сайте, во-первых, ответим на вопрос, как определить, что гены предрасполагают к некоторым распространенным болезням, и, следовательно, что эти болезни, по крайней мере частично, «генетические». Мы рассмотрим, как генетики применяют исследования семейного накопления, близнецовые исследования и оценку наследуемости для количественного определения относительного вклада генов и среды в болезни и клинически важные физиологические показатели со сложным наследованием. Во-вторых, мы проиллюстрируем общее понятие межгенного взаимодействия, начиная с одного из самых простых примеров, когда гены-модификаторы влияют на появление или тяжесть менделирующего заболевания. Затем дадим несколько примеров более сложных многофакторных болезней, когда знание аллелей и локусов, определяющих восприимчивость к болезни, позволяет лучше понять механизмы, по которым аллели взаимодействуют друг с другом или средой, вызывая болезнь. К сожалению, мы не понимаем основных механизмов межгенных и гено-средовых взаимодействий для большинства комплексных болезней. Именно поэтому генетики, давая своим пациентам и их родственникам ответы на основные вопросы о риске болезни и методах его снижения, вынуждены продолжать доверять эмпирически выведенным формулам оценки риска. Мы приводим здесь подобные оценки риска, но надеемся, что дальнейшие исследования сделают их устаревшими, заменив более точными цифрами индивидуального риска. Поскольку результаты проекта «Геном человека» применимы и к проблеме болезней с комплексным наследованием, врачи и генетические консультанты в ближайшие годы получат информацию, необходимую для обеспечения точного молекулярного диагноза и оценки риска, и разработают рациональные профилактические и терапевтические меры. — Вернуться в содержание раздела «генетика» на нашем сайте Оглавление темы «Генетические болезни»:
|
Источник