Наследственные болезни понятие роль генетических и средовых факторов
Болезни, в том числе и наследственные, представляют собой нарушение жизнедеятельности организма под влиянием в первую очередь чрезвычайных раздражителей внешней и внутренней среды. Условия среды, вызывающие заболевания, многообразны. К ним относятся недостаток необходимых пищевых веществ и избыточное питание, токсические вещества и болезнетворные микробы, психогенные и другие воздействия. Все эти условия становятся чрезвычайными и патогенными, если они нарушают гомеостаз.
Однако понятие приспособленности условно. Приспособленность организма человека к средо- вым воздействиям в популяциях колеблется в широких пределах. Еще Гиппократ отмечал, что у больных «тело отличается от тела, природа от природы, питание от питания». У Лукреция читаем: «То, что для одного человека пища, для другого — яд». В современном понимании это один из важных вопросов патологии — проблема индивидуальности. И. В. Давыдовский (1949) отмечает: «Основ-
ное, подчас решающее значение из внутренних причин болезней имеют факторы наследственного предрасположения и индивидуальность».
Предрасположение проявляется в изменении нормы реакции организма на действие факторов внешней среды. Например, у лиц с наследственным предрасположением к диабету изменена норма реакции на такие обычные пищевые вещества, как крахмал , и сахар. Эти соединения становятся чрезвычайным фактором, вызывающим тяжелое расстройство углеводного и общего обмена веществ. Люди с наследственной парамиотонией повышенно чувствительны к холоду. Сырая прохладная погода, температура даже 10—12 °С вызывает у них тонические спазмы мышц. Под влиянием тепла спазмы проходят. Эта патологическая реакция, отмечаемая уже в период младенчества, сохраняется на протяжении всей жизни, не прогрессирует, но и не снижается. Наследственное предрасположение к пигментной ксеродерме обусловлено повышенной чувствительностью к ультрафиолетовым лучам. Даже непродолжительное действие солнечного света вызывает у таких людей хроническое воспаление кожи с последующим развитием ксеродермы.
Рассмотренные примеры предрасположения к болезням, зависящим от мутации единичного гена, — лишь одно из проявлений наследственного разнообразия человечества. Чтобы понять генетические основы индивидуальности, нужно учесть, что генотип каждого человека содержит многие тысячи различных локусов, обусловливающие наследственные признаки. Находящиеся в них аллели (формы существования одного и того же гена) сочетаются в организмах по-разному. Например, подсчитав число возможных сочетаний по 17 независимо наследуемым серологическим реакциям, можно показать, что число различных генотипов, обусловливающих эти реакции у людей, превышает 100 000. Если же учесть не только серологические различия, но и всю совокупность наследственных признаков, то придется признать, что в генетическом плане основу индивидуальности составляют бесчисленные комбинации генов.
Генетическая индивидуальность проявляется в многообразных вариациях строения органов, физиологических функций, биохимических реакций. Интересны сведения, приведенные в книге Р. Уильямса «Биохимическая индивидуальность» (1960). Обследовав молодых здоровых людей, автор показал широкую изменчи-
вость химического состава тканей, различие в типах экскреции, вариации гормональной функции, резкие различия между здоровыми людьми по активности многих ферментов (каталазе плазмы крови, холинэстеразе, кислой и щелочной фосфатазе и др.). Это объясняет различие в реакциях организмов на воздействие патогенных факторов. Воздействие одной и той же интенсивности для одних индивидов может быть чрезвычайным и патогенным, а для других безвредным. Любые болезни, не только наследственные, в известной мере детерминированы генетически. Возможность возникновения, течение, симптоматика и исход каждого заболевания обусловлены взаимодействием средовых и генетических факторов.
Медицинская генетика располагает методами, позволяющими установить соотносительную роль наследственных и средовых факторов при разных проявлениях патологии. Важнейший из них близнецовый метод изложен ниже. Здесь мы отметим только, что при одних болезнях (например, при большинстве инфекций) ведущая роль принадлежит факторам среды, а при других (например, при ферментопатиях) — наследственным факторам.
Выше мы говорили преимущественно о генах, жестко программирующих ту или иную патологию. Однако во многих случаях мутантный аллель обусловливает только предрасположение к болезни. Примером может служить подагра. При подагре наследственно обусловлено нарушение обмена мочевой кислоты, при котором ее концентрация в крови повышена. Из лиц с таким нарушением метаболизма только 10 % заболевают подагрой, причем болезнь развивается обычно в возрасте не менее 30—50 лет. Возникновение и тяжесть болезни заметно зависят от условий внешней среды. Развитию болезни способствуют переедание, злоупотребление мясной пищей, виноградными винами. Интересно указание на значение микроэлементов, особенно молибдена. Он входит в ферментную систему, участвующую в окислении ксантина и гипоксантина в мочевую кислоту. В местностях, где содержание молибдена в почве повышено, подагра среди населения встречается чаще.
Не меньшее значение имеет и противоположное явление — специфическая наследственная резистентность к определенному заболеванию. Детально изучена специфическая наследственная резистентность к малярии. В некоторых «малярийных» районах Средиземноморья и Юго-Восточной Азии до 20—40 % на-
селения невосприимчиво. У «резистентной» части населения изменено строение эритроцитов и молекулы гемоглобина. В настоящее время известно более 10 наследственных вариаций строения эритроцитов. Одна из них сикле- мия, или серповидно-клеточность, морфологически выражается в изменении формы эритроцитов. В этих случаях в эритроцитах содержится аномальный гемоглобин S, отличающийся от нормального растворимостью и изо- электрической точкой. Различие продуктов расщепления гемоглобина S и нормального заключается в замене лишь одной из 287 аминокислот, входящих в полумоле- кулу гемоглобина. При серповидно-клеточности в 4-м пептиде на 6-м месте (при Се) находится электрически нейтральный валин, а в молекуле нормального гемоглобина на этом месте стоит электрически заряженная глутаминовая кислота. Возбудитель малярии человека узко адаптирован, он способен переваривать человеческий гемоглобин, но не может использовать гемоглобин животных. Очевидно, гемоглобин S также не может быть использован возбудителем малярии. Как предполагает В. П. Эфроимсон (1961), аномальный гемоглобин блокирует ферментные системы плазмодия, что и обусловливает резистентность к малярии.
Биологические механизмы предрасположения и резистентности во многих случаях остаются неизученными. Давно известно существование индивидуальных вариаций резистентности к туберкулезу. Среди потомства больных туберкулезом одни заболевают, а другие остаются здоровыми, несмотря на то, что те и другие живут в обстановке массивной инфекции. Наследование резистентности подтверждено генетическими исследованиями, но конкретные механизмы этого явления еще ждут объяснения.
Феномен предрасположения особенно характерен для полигенных (мультифакториальных) болезней, к которым, как уже отмечалось, относятся атеросклероз, гипертоническая болезнь, шизофрения и др. Гипертоническая болезнь (эссенциальная гипертония) представляет интерес как заболевание, возникающее в результате сложного взаимодействия наследственного предрасположения и условий среды. Из внешних условий на развитие болезни влияют все воздействия, вызывающие нервно-психическое перенапряжение (например, длительная сверхурочная работа). Главную роль играет не сам по себе производственный процесс, а обстановка и небла-
гоприятные отношения с людьми на производстве и в быту, особенно отрицательные эмоции и конфликтные ситуации. Однако нервно-психическое перенапряжение вызывает гипертонию только у лиц с наследственным предрасположением, тогда как другие люди даже при более сильном повседневном напряжении остаются здоровыми. Следовательно, при гипертонической болезни существенную роль играет специфическое, генетически обусловленное предрасположение.
Взаимодействие генетических факторов и факторов внешней среды можно проследить на многих наследственных болезнях и аномалиях развития. Близорукость (миопия) — широко распространенная патология зрения. Анализ родословных свидетельствует о том, что в основе близорукости лежит наследственное предрасположение. Она обычно развивается под влиянием условий, вызывающих напряжение зрения (особенно недостаточное освещение). В младших классах процент близоруких детей меньше и близорукость у них ниже, чем у учащихся старших классов. Однако в одних и тех же условиях близорукость развивается преимущественно у лиц с наследственным предрасположением. При дальнозоркости (гиперметропии) наследственные факторы также определяют предрасположение. Анатомическая особенность глаза дальнозорких людей заключается в недостаточной переднезадней длине, приводящей к тому, что фокус, в котором сходятся попадающие в глаз лучи света, лежит позади сетчатки. Ясное зрение достигается аккомодацией хрусталика. С возрастом возможности аккомодации уменьшаются и патология проявляется сильнее. Возрастное снижение способности к аккомодации определяется внешними условиями, главным образом особенностями труда. Важно отметить, что один и тот же фактор — перенапряжение зрения — в зависимости от наследственного предрасположения у одних людей усиливает дальнозоркость, у других близорукость.
Источник
Врожденные-заболевания,
проявляющиеся сразу после рождения.Могут
быть и наследственными и ненаследственными
– обусловленными действием неблагоприятных
факторов среды на развивающийся плод
в период беременности и не затрагивающие
его генетический аппарат.Наследственные-в
основе кот лежат структурные изменения
в генетическом материале.
Классификация
•С
учетом удельного веса наследственности
и среды:
-собственно
наследственные болезни-аномалии в
генетическом аппарате:моногенно
обусловленные заболевания (алкаптонурия,
фенилкетонурия, гепатоцеребральная
дистрофия, гемофилия и др.) и хромосомные
болезни. Среда определяет пенетрантность
и экспрессивность
-основополагающее
значение-наследственность, однако
необходимо специфическое дейтвие
среды, без чего болезнь,клинически не
проявляется. Так, у гетерозиготных
носителей HвS
(аутосомно-рецессивноеили полудоминантно
наследуемая гемоглобинопатия –
серповидно клеточная анемия) гемолитические
кризы, ведущие к анемии, возникают лишь
в условиях гипоксииили ацидоза.
-основной
этиологический фактор-внешней среды.
Генетически детерминируется повышенная
чувствительность к «факторам риска».
Это б-ни с наследственной предрасположенностью
мультифакториальные полигенные
б-ни(гипертоническая болезнь,
атеросклероз,ИБС,язвенная б-нь желудка
и 12-перстной кишки, злокачественные
новообразования и др.)
-болезни,
возникновение кот обусловлено факторами
среды, к действию кот организм не имеет
средств защиты – экстремальными. Это
травмы (механические, электрическая),
действие ионизирующей радиации, ожоги,
отморожения, особо опасные инфекции.
•По
количеству затронутых повреждением
(мутацией) генов
полигенные-б-ни
с наследственной предрасположенностью,т.к.
они многофакторные,и отдельная группа
заболеваний, связанная с хромосомными
или геномными мутациями – хромосомных.
моногенные
-наследуемые по законам Менделя
по
типу наследования:
-аутосомно-доминантные(полидактилия,талассемия)
-аутосомно-рецессивные(фенилкетон
-наследуемые
сцеплено с половыми (обычно X) хромосомами:
•рецессивно
наследуемые(гемофилия А и Б,дальтонизм,
альбинизм)
•
доминантно
наследуемые(гипоплазия эмали зубов,
витамин-Д- резистентный рахит)
Фенокопия-формы
патологии, формирующиеся в период
эмбриогенеза под влиянием факторов
внешней среды, не связанные с изменением
в генетическом аппарате, но по основным
проявлениям сходные с наследственными
формами патологии.
Причины:
—
кислородное голодание плода(поражение
Ц.Н.С.)
—
инфекционные заболевания (токеоплазмоз,
краснуха, сифилис)
— эндокринные
нарушения
— психическая травма
и эмоциональные перенапряжения
—
лекарственные препараты, обладающие
цитотоксическим или антиметаболическим
действием(талидамид)
—
недостаток микроэлементов (Fe,Co,Cu),
витаминов (С, Е, В1,
РР и др.)
— алкоголизм
— неграмотное
использование контрацептивов и средств
для прерывания беременности.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
Понятие о наследственных болезнях
Наследственные болезни — это структурные или функциональные патологические изменения организма, вызванные изменением наследственной информации. Р’ настоящее время известно более РґРІСѓС… тысяч наследственных болезней. Согласно РѕРґРЅРѕР№ РёР· классификаций, РёС… можно разделить РЅР° генные, хромосомные Рё мультифакториальные (болезни СЃ наследственным предрасположением).
I. Генные болезни (молекулярные болезни)
Генные болезни являются результатом генных мутаций: изменение структуры молекулы ДНК изменение РНК изменение полипептидной цепи изменение белка (структурного или белка фермента). Мутации возникают в аутосомах и половых хромосомах, они могут быть доминантными и рецессивными.
РџРѕ доминантному типу наследуются болезни, связанные СЃ нарушением структурных, транспортных белков, белков-рецепторов Рё РґСЂ. — это болезни костной системы Рё соединительной ткани (ахондроплазия, СЃРёРЅРґСЂРѕРј Марфана, нейрофиброматоз Рё РґСЂ.). Для диагностики этих болезней РёРЅРѕРіРґР° используют Рё данные электронной РјРёРєСЂРѕСЃРєРѕРїРёРё (изменение мышечных волокон, клеток эпидермиса, хондроцитов).
РџРѕ рецессивному типу (аутосомному или сцепленному СЃ полом) наследуются РјРЅРѕРіРёРµ болезни обмена веществ — энзимопатии или ферментопатии. РћРЅРё возникают РІ результате мутации генов, ответственных Р·Р° синтез ферментов (Р”. Бидл, Р.Тейтум). РЈ человека большинство ферментопатий вызвано мутациями структурных генов, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє качественному, Р° РЅРµ количественному изменению ферментов. Наиболее распространены энзимопатии, обусловленные нарушением аминокислотного обмена (фенилкетонурия), жирового (амавротическая идиотия), углеводного (галактоземия, фруктозурия ), РїСѓСЂРёРЅРѕРІРѕРіРѕ Рё РїРёСЂРёРјРёРґРёРЅРѕРІРѕРіРѕ (СЃРёРЅРґСЂРѕРј Леш-Нихана), минерального (нарушение обмена меди — болезнь Вильсона-Коновалова).
Моделью для изучения молекулярных болезней может служить фенилкетонурия: известна локализация гена в 12 хромосоме (определяющего синтез фермента фенилаланингидроксилазы); тип наследования (аутосомно-рецессивный); частота распространения мутантного гена в популяциях; метаболизм фенилаланина у здоровых (превращение фенилаланина в тирозин под влиянием фермента фенилаланингидроксилазы) и больных людей (некоторая часть фенилаланина из-за изменения фермента превращается в токсическую фенилпировиноградную кислоту); разработана диагностика (выявление фенилаланина в крови и фенилпировиноградной кислоты в моче);
лечение (специальная диета Рё использование гидролизата белка без фенилаланина); профилактика (предупреждение браков между гетерозиготами); описаны четкие фенотипические проявления мутантного гена Сѓ РіРѕРјРѕР·РёРіРѕС‚ (выраженная умственная отсталость, изменение пигментации волос Рё кожи — голубоглазые блондины СЃРѕ светлой кожей).
Для РјРЅРѕРіРёС… генных болезней (например, серповидно-клеточной анемии) известен механизм возникновения РЅР° СѓСЂРѕРІРЅРµ гена, белка, фенотипа. Мутация структурного гена РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє изменению полипептидной цепи глобина, замене глутаминовой кислоты РЅР° валин. Р’ условиях РіРёРїРѕРєСЃРёРё полипептидные цепи глобина полимеризуются, образуя длинные тяжи Рё эритроциты принимают форму серпа. Р
Источник