Ролята на генетиката за практическата медицина. Стойността на генетиката за медицината и общественото здраве. Семеен характер на заболяването

Значението на генетиката за медицината и здравеопазването

Предмет и задачи на генетиката на човека. Човешката генетика или медицинската генетика изучава явленията на наследствеността и променливостта в различни популации от хора, особеностите на проявлението и развитието на нормални (физически, творчески, интелектуални способности) и патологични признаци, зависимостта на заболяванията от генетична предопределеност и околната среда условия, включително социални условия живот. Формирането на медицинската генетика започва през 30-те години на миналия век. XX век, когато започнаха да се появяват факти, потвърждаващи, че наследяването на черти при хората се подчинява на същите модели, както при другите живи организми.

Задачата на медицинската генетика е да идентифицира, изучава, предотвратява и лекува наследствени заболявания, както и да разработва начини за предотвратяване на вредното въздействие на факторите на околната среда върху човешката наследственост.

Методи за изследване на наследствеността при човека. При изучаване на наследствеността и променливостта на човек се използват следните методи: генеалогичен, близначен, цитогенетичен, биохимичен, дерматоглифичен, хибридизация на соматични клетки, моделиране и др.

Генеалогичният метод ви позволява да откриете семейните връзки и да проследите наследството на нормални или патологични черти сред близки и далечни роднини в дадено семейство въз основа на съставянето на родословие - генеалогия. Ако има родословия, тогава, използвайки обобщени данни за няколко семейства, е възможно да се определи типът на наследяване на даден признак - доминиращ или рецесивен, свързан с пола или автозомно, както и неговата моногенност или полигенност. Генеалогичният метод е доказал унаследяването на много заболявания, като диабет, шизофрения, хемофилия и др.

Генеалогичният метод се използва за диагностика на наследствени заболявания и медико-генетично консултиране; дава възможност за генетична профилактика (предотвратяване на раждането на болно дете) и ранна профилактика на наследствени заболявания.

Методът на близнаците се състои в изследване на развитието на чертите при близнаците. Тя ви позволява да определите ролята на генотипа в наследяването на сложни черти, както и да оцените влиянието на такива фактори като възпитание, обучение и др.

Известно е, че при хората близнаците са еднояйчни (монозиготни) и двуяйчни (дизиготни). Еднояйчните или еднояйчните близнаци се развиват от една яйцеклетка, оплодена от един сперматозоид. Те винаги са от един и същи пол и поразително си приличат, тъй като имат еднакъв генотип. Освен това имат еднаква кръвна група, еднакви отпечатъци и почерк, дори родителите им ги бъркат и не ги различават по миризмата на куче. Само еднояйчните близнаци са 100% успешни при трансплантация на органи, тъй като имат еднакъв набор от протеини и трансплантираните тъкани не се отхвърлят. Делът на еднояйчните близнаци при хората е около 35-38% от общия им брой.

Разнояйчните или двуяйчните близнаци се развиват от две различни яйцеклетки, едновременно оплодени от различни сперматозоиди. Двуяйчните близнаци могат да бъдат от един или различен пол и от генетична гледна точка не си приличат повече от обикновените братя и сестри.

Изследването на еднояйчните близнаци през целия им живот, особено ако живеят в различни социално-икономически и природно-климатични условия, е интересно, защото разликите между тях в развитието на физическите и психическите свойства се обясняват не с различни генотипове, а с влиянието на на условията на околната среда.

Цитогенетичният метод се основава на микроскопско изследване на структурата на хромозомите при здрави и болни хора. Цитогенетичният контрол се използва при диагностицирането на редица наследствени заболявания, свързани с анеуплоидия и различни хромозомни пренареждания. Той също така дава възможност да се изследва стареенето на тъканите въз основа на изследванията на свързаната с възрастта динамика на клетъчната структура, да се установи мутагенният ефект на факторите на околната среда върху хората и др.

През последните години цитогенетичният метод придоби голямо значение във връзка с възможностите за човешки генетичен анализ, които се откриха чрез хибридизацията на соматични клетки в култура. Получаването на междуспецифични хибриди на клетки (например човек и мишка) прави възможно много по-близо до решаването на проблеми, свързани с невъзможността за насочени кръстоски, локализиране на ген върху определена хромозома, създаване на група за свързване за редица знаци , и др. Комбинирането на генеалогичния метод с цитогенетичния метод, а също и с най-новите методи на генното инженерство значително ускори процеса на генно картографиране при хората.

Биохимичните методи за изследване на човешката наследственост помагат да се открият редица метаболитни заболявания (въглехидрати, аминокиселини, липиди и др.), Използвайки например изследване на биологични течности (кръв, урина, амниотична течност) чрез качествен или количествен анализ. Причината за тези заболявания е промяна в активността на определени ензими.

С помощта на биохимични методи са открити около 500 молекулярни заболявания, които са резултат от проявата на мутантни гени. При различни видове заболявания е възможно или да се определи самият анормален протеинов ензим, или да се установят междинни метаболитни продукти. Според резултатите от биохимичните анализи е възможно да се диагностицира заболяването и да се определят методите на лечение. Ранната диагностика и използването на различни диети в първите етапи на постембрионалното развитие могат да излекуват някои заболявания или поне да облекчат състоянието на пациенти с дефектни ензимни системи.

Както всяка друга дисциплина, съвременната генетика на човека използва методите на сродните науки: физиология, молекулярна биология, генно инженерство, биологично и математическо моделиране и др. Значително място в решаването на проблемите на медицинската генетика заема онтогенетичният метод, който ни позволява да разгледа развитието на нормални и патологични черти в хода на индивидуалното развитие.

Наследствени заболявания на човека, тяхното лечение и профилактика. Към днешна дата са регистрирани повече от 2000 наследствени човешки заболявания, като повечето от тях са свързани с психични разстройства. Според Световната здравна организация, благодарение на използването на нови диагностични методи, годишно се регистрират средно по три нови наследствени заболявания, които се срещат в практиката на лекар от всякаква специалност: терапевт, хирург, невропатолог, акушер-гинеколог, педиатър. , ендокринолог и др. Заболявания, които нямат абсолютно нищо общо с наследствеността, практически не съществуват. Протичането на различни заболявания (вирусни, бактериални, гъбични инфекции и дори наранявания) и възстановяването след тях до известна степен зависят от наследствените имунологични, физиологични, поведенчески и психични особености на индивида.

Условно наследствените заболявания могат да бъдат разделени на три големи групи: метаболитни заболявания, молекулярни заболявания, които обикновено се причиняват от генни мутации, и хромозомни заболявания.

Генни мутации и метаболитни нарушения. Генните мутации могат да се изразят в повишаване или намаляване на активността на определени ензими, до тяхното отсъствие. Фенотипно такива мутации се проявяват като наследствени метаболитни заболявания, които се определят от липсата или излишъка на продукта от съответната биохимична реакция.

Генните мутации се класифицират според тяхното фенотипно проявление, т.е. като заболявания, свързани с нарушен метаболизъм на аминокиселини, въглехидрати, липиди, минерали и метаболизъм на нуклеинови киселини.

Пример за нарушение на метаболизма на аминокиселините е албинизмът - сравнително безвредно заболяване, което се среща в Западна Европа с честота 1:25 000. Причината за заболяването е дефект в ензима тирозиназа, в резултат на което се блокира превръщането на тирозин в меланин. Албиносите имат млечна кожа, много светла коса и нямат пигмент в ириса. Имат повишена чувствителност към слънчева светлина, което причинява възпалителни кожни заболявания при тях.

Едно от най-честите заболявания на въглехидратния метаболизъм е захарният диабет. Това заболяване е свързано с дефицит на хормона инсулин, което води до нарушаване на образуването на гликоген и повишаване на нивата на кръвната захар.

Редица патологични признаци (хипертония, атеросклероза, подагра и др.) Се определят не от един, а от няколко гена (феноменът на полимеризацията). Това са заболявания с наследствено предразположение, които са по-зависими от условията на околната среда: при благоприятни условия такива заболявания може да не се проявят.

Хромозомни заболявания. Този вид наследствено заболяване е свързано с промяна в броя или структурата на хромозомите. Честотата на хромозомните аномалии при новородените е от 0,6 до 1%, а на етап 8-12 седмици ги имат около 3% от ембрионите. Сред спонтанните аборти честотата на хромозомните аномалии е приблизително 30%, а в ранните етапи (до два месеца) - 50% и повече.

При хората са описани всички видове хромозомни и геномни мутации, включително анеуплоидия, която може да бъде два вида - монозомия и полизомия. Монозомията е особено тежка.

Монозомия на цялото тяло е описана за X хромозомата. Това е синдромът на Шерешевски-Търнър (44 + X), който се проявява при жени, които се характеризират с патологични промени във физиката (нисък ръст, къс врат), нарушения в развитието на репродуктивната система (липса на повечето женски вторични полови белези ), умствено ограничение. Честотата на поява на тази аномалия е 1:4000-5000.

Тризомичните жени (44 + XXX), като правило, се отличават с нарушения на сексуалното, физическото и умственото развитие, въпреки че при някои пациенти тези признаци може да не се появят. Известни са случаи на плодовитост на такива жени. Честотата на синдрома е 1:1000.

Мъжете със синдром на Клайнфелтер (44+XXY) се характеризират с нарушено развитие и дейност на половите жлези, евнухоиден тип тяло (по-тесни от таза, раменете, окосмяване и отлагане на мазнини по тялото според женския тип, ръцете и краката са удължени в сравнение с към тялото). Оттук и по-високият растеж. Тези признаци, съчетани с известна умствена изостаналост, се появяват при относително нормално момче от времето на пубертета.

Синдромът на Klinefelter се наблюдава при полизомия не само на X хромозомата (XXX XXXY, XXXXY), но и на Y хромозомата (XYY. XXYY. XXYYY). Честотата на синдрома е 1:1000.

От автозомните заболявания тризомията на 21-вата хромозома или синдромът на Даун е най-проучена. Според различни автори раждаемостта на децата със синдром на Даун е 1: 500-700 новородени, а през последните десетилетия честотата на тризомия-21 се е увеличила.

Характерни признаци на пациенти със синдром на Даун: малък нос с широк плосък мост на носа, полегати очи с епикантус - надвиснала гънка над горния клепач, деформирани малки ушни миди, полуотворена уста, нисък ръст, умствена изостаналост. Около половината от пациентите имат сърдечни заболявания и големи съдове.

Съществува пряка връзка между риска от раждане на деца със синдром на Даун и възрастта на майката. Установено е, че 22-40% от децата с това заболяване се раждат от майки над 40 години (2-3% от жените в детеродна възраст).

Тук се разглеждат само някои примери за човешки генни и хромозомни заболявания, които обаче дават известна представа за сложността и крехкостта на неговата генетична организация.

Основният начин за предотвратяване на наследствените заболявания е тяхната профилактика. За тази цел в много страни по света, включително Беларус, съществува мрежа от институции, които предоставят медицинско генетично консултиране на населението. На първо място, услугите му трябва да се използват от лица, които встъпват в брак, които имат роднини в неравностойно генетично положение.

Генетичното консултиране е задължително при женитба на роднини, лица над 30-40 години, както и работещи в производството с вредни условия на труд. Лекарите и генетиците ще могат да определят степента на риск от раждане на генетично дефектно потомство и да осигурят контрол върху детето по време на вътрематочното му развитие. Трябва да се отбележи, че тютюнопушенето, употребата на алкохол и наркотици от майката или бащата на нероденото дете драстично увеличават вероятността от раждане на бебе с тежки наследствени заболявания.

В случай на раждане на болно дете, понякога е възможно неговото медикаментозно, диетично и хормонално лечение. Полиомиелитът може да служи като ясен пример, потвърждаващ възможностите на медицината в борбата с наследствените заболявания. Това заболяване се характеризира с наследствено предразположение, но пряката причина за заболяването е вирусна инфекция. Провеждането на масова имунизация срещу причинителя на заболяването позволи да се спасят всички деца, които са наследствено предразположени към него, от тежките последици от заболяването. Диетичното и хормоналното лечение се използват успешно при лечението на фенилкетонурия, захарен диабет и други заболявания.

Лекция: Стойността на генетиката за медицината

човешка генетика- Това е един от подразделите на генетиката, в рамките на който се провеждат изследвания върху закономерностите и механизмите на изменчивост и унаследяване при хората.

Тази наука е в тясна връзка с антропологията и медицината. Подразделя се на:

антропогенетиката е наука, която изучава наследствеността и изменчивостта на белези, които са в рамките на нормалното;

медицинска генетика, занимаваща се с изследване на патологични промени в генома и предотвратяване на тяхното възникване.

Клиничната (медицинска) генетика, по-специално, изучава:

характеристики на проявата на патологични и нормални признаци;

вероятността от хронични заболявания поради генетично предразположение и влиянието на външната среда.

Основните му задачи са лечението на заболявания с наследствен характер, тяхното изследване, профилактика, откриване, както и определянето на начини за предотвратяване на въздействието на мутагенни фактори върху човешкия геном.

Статистиката показва, че в човешките популации честотата на заболявания с генетичен характер е 2-4%. Те включват различни метаболитни нарушения, а мутациите също причиняват неправилно развитие и дисфункция на различни органи и техните системи. Например променените гени причиняват наследствена глухота, шестопръстност, атрофия на зрителния нерв и др.

При дефект в гена, който кодира структурата на ензима, който може да преобразува фенилаланина в тирозин, възниква заболяването фенилкетонурия. В същото време фенилаланинът, който се натрупва в тялото, се превръща в различни токсини, които имат отрицателен ефект върху нервната система на детето. Има конвулсивни припадъци, нарушени рефлекси, отслабване на умственото развитие. Честотата му е 1:8000.

Известни са хромозомни заболявания като синдром на Даун, Х-хромозомна полизомия при жените и други, които възникват в резултат на нарушение на хромозомната дивергенция по време на образуването на гамети. Диагностицира се при 1 на 700 бебета.
Много хромозомни нарушения са толкова тежки, че децата, ако се родят, имат множество малформации и умират в ранна възраст.

Мутагенни фактори на генни нарушения

Причината за генните нарушения са мутагенни фактори, които се делят на физични, химични и биологични.

Физически.Те включват различни видове радиация - слънчево ултравиолетово, радиоактивно, другите му късовълнови форми, както и изключително високи или много ниски температури.

химически. Това е най-честата причина за геномни нарушения. Те могат да бъдат:

нитрати и други използвани като торове;

реактивни кислородни видове - включително пероксид;

селскостопански отрови;

някои от хранителните добавки (цикламати и др.);

нефтени продукти;

лекарства.

Както и много видове химикали, използвани безконтролно в козметиката и бита.

Биологичен. Това са различни биологични вещества, които влизат или се синтезират в тялото:

някои вируси и техните токсини (вируси на грип, рубеола, морбили);

окислени липиди и други метаболитни продукти, които не се екскретират от тялото;

антигени на различни микроорганизми.

Химически активните вещества-мутагени могат да образуват комплексни съединения с ДНК. Такава ДНК, „окачена“ с чужди молекули, не само не може да участва в транскрипцията и репликацията, но се променя, реагирайки с агресивни вещества, губи части от структурата си, което води до сериозни нарушения на генетичния апарат.

В момента се провеждат активни изследвания в областта на генетичната медицина. Още в сравнение с преди 20 години са разработени и внедрени различни методи за диагностициране на генетични заболявания на плода в ранните етапи на бременността, извършват се различни комплексни анализи. Работи се по секвениране (декодиране) на човешкия геном.

Резултатите от изследването позволяват разработването на нови стандарти за различни индустрии и селско стопанство, които ограничават използването на химични съединения, които могат да причинят мутационни промени.

Околната среда се наблюдава постоянно за различни параметри.

Предмет и задачи на генетиката на човека. Човешката генетика или медицинската генетика изучава явленията на наследствеността и променливостта в различни популации от хора, особеностите на проявлението и развитието на нормални (физически, творчески, интелектуални способности) и патологични признаци, зависимостта на заболяванията от генетична предопределеност и околната среда условия, включително социални условия живот. Формирането на медицинската генетика започва през 30-те години на миналия век. XX век, когато започнаха да се появяват факти, потвърждаващи, че наследяването на черти при хората се подчинява на същите модели, както при другите живи организми.

Задачата на медицинската генетика е да идентифицира, изучава, предотвратява и лекува наследствени заболявания, както и да разработва начини за предотвратяване на вредното въздействие на факторите на околната среда върху човешката наследственост.

Методи за изследване на наследствеността при човека. При изучаване на наследствеността и променливостта на човек се използват следните методи: генеалогичен, близначен, цитогенетичен, биохимичен, дерматоглифичен, хибридизация на соматични клетки, моделиране и др.

Генеалогичният метод ви позволява да откриете семейните връзки и да проследите наследството на нормални или патологични черти сред близки и далечни роднини в дадено семейство въз основа на съставянето на родословие - генеалогия. Ако има родословия, тогава, използвайки обобщени данни за няколко семейства, е възможно да се определи типът на наследяване на даден признак - доминиращ или рецесивен, свързан с пола или автозомно, както и неговата моногенност или полигенност. Генеалогичният метод е доказал унаследяването на много заболявания, като диабет, шизофрения, хемофилия и др.

Генеалогичният метод се използва за диагностика на наследствени заболявания и медико-генетично консултиране; дава възможност за генетична профилактика (предотвратяване на раждането на болно дете) и ранна профилактика на наследствени заболявания.

Методът на близнаците се състои в изследване на развитието на чертите при близнаците. Тя ви позволява да определите ролята на генотипа в наследяването на сложни черти, както и да оцените влиянието на такива фактори като възпитание, обучение и др.

Известно е, че при хората близнаците са еднояйчни (монозиготни) и двуяйчни (дизиготни). Еднояйчните или еднояйчните близнаци се развиват от една яйцеклетка, оплодена от един сперматозоид. Те винаги са от един и същи пол и поразително си приличат, тъй като имат еднакъв генотип. Освен това имат еднаква кръвна група, еднакви отпечатъци и почерк, дори родителите им ги бъркат и не ги различават по миризмата на куче. Само еднояйчните близнаци са 100% успешни при трансплантация на органи, тъй като имат еднакъв набор от протеини и трансплантираните тъкани не се отхвърлят. Делът на еднояйчните близнаци при хората е около 35-38% от общия им брой.

Разнояйчните или двуяйчните близнаци се развиват от две различни яйцеклетки, едновременно оплодени от различни сперматозоиди. Двуяйчните близнаци могат да бъдат от един или различен пол и от генетична гледна точка не си приличат повече от обикновените братя и сестри.

Изследването на еднояйчните близнаци през целия им живот, особено ако живеят в различни социално-икономически и природно-климатични условия, е интересно, защото разликите между тях в развитието на физическите и психическите свойства се обясняват не с различни генотипове, а с влиянието на на условията на околната среда.

Цитогенетичният метод се основава на микроскопско изследване на структурата на хромозомите при здрави и болни хора. Цитогенетичният контрол се използва при диагностицирането на редица наследствени заболявания, свързани с анеуплоидия и различни хромозомни пренареждания. Той също така дава възможност да се изследва стареенето на тъканите въз основа на изследванията на свързаната с възрастта динамика на клетъчната структура, да се установи мутагенният ефект на факторите на околната среда върху хората и др.

През последните години цитогенетичният метод придоби голямо значение във връзка с възможностите за човешки генетичен анализ, които се откриха чрез хибридизацията на соматични клетки в култура. Получаването на междуспецифични хибриди на клетки (например човек и мишка) прави възможно много по-близо до решаването на проблеми, свързани с невъзможността за насочени кръстоски, локализиране на ген върху определена хромозома, създаване на група за свързване за редица знаци , и др. Комбинирането на генеалогичния метод с цитогенетичния метод, а също и с най-новите методи на генното инженерство значително ускори процеса на генно картографиране при хората.

Биохимичните методи за изследване на човешката наследственост помагат да се открият редица метаболитни заболявания (въглехидрати, аминокиселини, липиди и др.), Използвайки например изследване на биологични течности (кръв, урина, амниотична течност) чрез качествен или количествен анализ. Причината за тези заболявания е промяна в активността на определени ензими.

С помощта на биохимични методи са открити около 500 молекулярни заболявания, които са резултат от проявата на мутантни гени. При различни видове заболявания е възможно или да се определи самият анормален протеинов ензим, или да се установят междинни метаболитни продукти. Според резултатите от биохимичните анализи е възможно да се диагностицира заболяването и да се определят методите на лечение. Ранната диагностика и използването на различни диети в първите етапи на постембрионалното развитие могат да излекуват някои заболявания или поне да облекчат състоянието на пациенти с дефектни ензимни системи.

Както всяка друга дисциплина, съвременната генетика на човека използва методите на сродните науки: физиология, молекулярна биология, генно инженерство, биологично и математическо моделиране и др. Значително място в решаването на проблемите на медицинската генетика заема онтогенетичният метод, който ни позволява да разгледа развитието на нормални и патологични черти в хода на индивидуалното развитие.

Наследствени заболявания на човека, тяхното лечение и профилактика. Към днешна дата са регистрирани повече от 2000 наследствени човешки заболявания, като повечето от тях са свързани с психични разстройства. Според Световната здравна организация, благодарение на използването на нови диагностични методи, годишно се регистрират средно по три нови наследствени заболявания, които се срещат в практиката на лекар от всякаква специалност: терапевт, хирург, невропатолог, акушер-гинеколог, педиатър. , ендокринолог и др. Заболявания, които нямат абсолютно нищо общо с наследствеността, практически не съществуват. Протичането на различни заболявания (вирусни, бактериални, гъбични инфекции и дори наранявания) и възстановяването след тях до известна степен зависят от наследствените имунологични, физиологични, поведенчески и психични особености на индивида.

Условно наследствените заболявания могат да бъдат разделени на три големи групи: метаболитни заболявания, молекулярни заболявания, които обикновено се причиняват от генни мутации, и хромозомни заболявания.

Генни мутации и метаболитни нарушения. Генните мутации могат да се изразят в повишаване или намаляване на активността на определени ензими, до тяхното отсъствие. Фенотипно такива мутации се проявяват като наследствени метаболитни заболявания, които се определят от липсата или излишъка на продукта от съответната биохимична реакция.

Генните мутации се класифицират според тяхното фенотипно проявление, т.е. като заболявания, свързани с нарушен метаболизъм на аминокиселини, въглехидрати, липиди, минерали и метаболизъм на нуклеинови киселини.

Пример за нарушение на метаболизма на аминокиселините е албинизмът, сравнително безвредно заболяване, което се среща в Западна Европа с честота 1:25 000. Причината за заболяването е дефект в ензима тирозиназа, в резултат на което се блокира превръщането на тирозин в меланин. Албиносите имат млечна кожа, много светла коса и нямат пигмент в ириса. Имат повишена чувствителност към слънчева светлина, което причинява възпалителни кожни заболявания при тях.

Едно от най-честите заболявания на въглехидратния метаболизъм е захарният диабет. Това заболяване е свързано с дефицит на хормона инсулин, което води до нарушаване на образуването на гликоген и повишаване на нивата на кръвната захар.

Редица патологични признаци (хипертония, атеросклероза, подагра и др.) Се определят не от един, а от няколко гена (феноменът на полимеризацията). Това са заболявания с наследствено предразположение, които са по-зависими от условията на околната среда: при благоприятни условия такива заболявания може да не се проявят.

Хромозомни заболявания. Този вид наследствено заболяване е свързано с промяна в броя или структурата на хромозомите. Честотата на хромозомните аномалии при новородените е от 0,6 до 1%, а на етап 8-12 седмици ги имат около 3% от ембрионите. Сред спонтанните аборти честотата на хромозомните аномалии е приблизително 30%, а в ранните етапи (до два месеца) - 50% и повече.

При хората са описани всички видове хромозомни и геномни мутации, включително анеуплоидия, която може да бъде два вида - монозомия и полизомия. Монозомията е особено тежка.

Монозомия на цялото тяло е описана за X хромозомата. Това е синдромът на Шерешевски-Търнър (44 + X), който се проявява при жени, които се характеризират с патологични промени във физиката (нисък ръст, къс врат), нарушения в развитието на репродуктивната система (липса на повечето женски вторични полови белези ), умствено ограничение. Честотата на поява на тази аномалия е 1:4000-5000.

Тризомичните жени (44 + XXX), като правило, се отличават с нарушения на сексуалното, физическото и умственото развитие, въпреки че при някои пациенти тези признаци може да не се появят. Известни са случаи на плодовитост на такива жени. Честотата на синдрома е 1:1000.

Мъжете със синдром на Клайнфелтер (44+XXY) се характеризират с нарушено развитие и дейност на половите жлези, евнухоиден тип тяло (по-тесни от таза, раменете, окосмяване и отлагане на мазнини по тялото според женския тип, ръцете и краката са удължени в сравнение с към тялото). Оттук и по-високият растеж. Тези признаци, съчетани с известна умствена изостаналост, се появяват при относително нормално момче от времето на пубертета.

Синдромът на Klinefelter се наблюдава при полизомия не само на X хромозомата (XXX XXXY, XXXXY), но и на Y хромозомата (XYY. XXYY. XXYYY). Честотата на синдрома е 1:1000.

От автозомните заболявания тризомията на 21-вата хромозома или синдромът на Даун е най-проучена. Според различни автори раждаемостта на децата със синдром на Даун е 1: 500-700 новородени, а през последните десетилетия честотата на тризомия-21 се е увеличила.

Характерни признаци на пациенти със синдром на Даун: малък нос с широк плосък мост на носа, полегати очи с епикантус - надвиснала гънка над горния клепач, деформирани малки ушни миди, полуотворена уста, нисък ръст, умствена изостаналост. Около половината от пациентите имат сърдечни заболявания и големи съдове.

Съществува пряка връзка между риска от раждане на деца със синдром на Даун и възрастта на майката. Установено е, че 22-40% от децата с това заболяване се раждат от майки над 40 години (2-3% от жените в детеродна възраст).

Тук се разглеждат само някои примери за човешки генни и хромозомни заболявания, които обаче дават известна представа за сложността и крехкостта на неговата генетична организация.

Основният начин за предотвратяване на наследствените заболявания е тяхната профилактика. За тази цел в много страни по света, включително Беларус, съществува мрежа от институции, които предоставят медицинско генетично консултиране на населението. На първо място, услугите му трябва да се използват от лица, които встъпват в брак, които имат роднини в неравностойно генетично положение.

Генетичното консултиране е задължително при женитба на роднини, лица над 30-40 години, както и работещи в производството с вредни условия на труд. Лекарите и генетиците ще могат да определят степента на риск от раждане на генетично дефектно потомство и да осигурят контрол върху детето по време на вътрематочното му развитие. Трябва да се отбележи, че тютюнопушенето, употребата на алкохол и наркотици от майката или бащата на нероденото дете драстично увеличават вероятността от раждане на бебе с тежки наследствени заболявания.

В случай на раждане на болно дете, понякога е възможно неговото медикаментозно, диетично и хормонално лечение. Полиомиелитът може да служи като ясен пример, потвърждаващ възможностите на медицината в борбата с наследствените заболявания. Това заболяване се характеризира с наследствено предразположение, но пряката причина за заболяването е вирусна инфекция. Провеждането на масова имунизация срещу причинителя на заболяването позволи да се спасят всички деца, които са наследствено предразположени към него, от тежките последици от заболяването. Диетичното и хормоналното лечение се използват успешно при лечението на фенилкетонурия, захарен диабет и други заболявания.

Напредъкът в развитието на медицината и обществото води до относително увеличаване на дела на генетично обусловената патология в заболеваемостта, смъртността и социалната дезадаптация (инвалидност).

Известни са повече от 4000 нозологични форми на наследствени заболявания. Около 5-5,5% от децата се раждат с наследствени или вродени заболявания.

Вид и разпространение на наследствената патология при децата

С възрастта "профилът" на наследствената патология се променя, но "тежестта" на патологията не намалява. Въпреки че честотата на тежките форми на наследствените заболявания намалява поради смъртността в детската възраст, през пубертета и по-късно се появяват нови заболявания. След 20-30 години започват да се появяват заболявания с наследствена предразположеност.

Половината от спонтанните аборти се дължат на генетични причини.

Най-малко 30% от перинаталната и неонаталната смъртност се дължи на вродени малформации и наследствени заболявания с други прояви. Анализът на причините за детската смъртност като цяло също показва голямото значение на генетичните фактори.

Приносът на наследствените и вродени заболявания за детската и детската смъртност в развитите страни (според СЗО)

Най-малко 25% от всички болнични легла са заети от пациенти, страдащи от заболявания с наследствена предразположеност.

Както знаете, значителна част от социалните разходи в развитите страни отиват за осигуряване на хора с увреждания от детството. Ролята на генетичните фактори в етиологията и патогенезата на инвалидизиращите състояния в детска възраст е огромна.

Доказана е значителната роля на наследствената предразположеност при възникването на широко разпространени заболявания (исхемична болест на сърцето, есенциална хипертония, пептична язва на стомаха и дванадесетопръстника, псориазис, бронхиална астма и др.). Ето защо за лечението и профилактиката на тази група заболявания, срещани в практиката на лекарите от всички специалности, е необходимо да се познават механизмите на взаимодействие между факторите на околната среда и наследствените фактори при тяхното възникване и развитие.

Медицинската генетика помага да се разбере взаимодействието на биологични и екологични фактори (включително специфични) в човешката патология.

Човек се сблъсква с нови фактори на околната среда, които никога не са били срещани досега през цялата му еволюция, той изпитва големи социални и екологични натоварвания (излишък от информация, стрес, атмосферно замърсяване и др.). В същото време медицинското обслужване се подобрява в развитите страни, стандартът на живот се повишава, което променя посоката и интензивността на селекцията. Новата среда може да повиши нивото на мутационния процес или да промени експресията на гените. И двете ще доведат до допълнителна поява на наследствена патология.

Познаването на основите на медицинската генетика позволява на лекаря да разбере механизмите на индивидуалния ход на заболяването и да избере подходящите методи на лечение. На базата на медико-генетични знания се придобиват умения за диагностициране на наследствени заболявания, както и способност за насочване на пациенти и техните семейства към медико-генетична консултация за първична и вторична профилактика на наследствена патология.

Придобиването на медико-генетични знания допринася за формирането на ясни насоки при възприемането на нови медицински и биологични открития, което е необходимо на медицинската професия в пълна степен, тъй като прогресът на науката бързо и дълбоко променя клиничната практика.

Наследствените заболявания дълго време не реагираха на лечение и единственият метод за превенция беше препоръката да се въздържат от раждане. Тези времена отминаха.

Съвременната медицинска генетика въоръжава клиницистите с методи за ранна, предсимптомна (предклинична) и дори пренатална диагностика на наследствени заболявания. Методите за предимплантационна (преди имплантиране на ембрион) диагностика се развиват интензивно и вече се използват в някои центрове.

Разбирането на молекулярните механизми на патогенезата на наследствените заболявания и високите медицински технологии са осигурили успешното лечение на много форми на патология.

Разработена е последователна система за профилактика на наследствени заболявания: медицинско генетично консултиране, профилактика преди забременяване, пренатална диагностика, масова диагностика на наследствени метаболитни заболявания при новородени, които могат да бъдат коригирани чрез диетична и лекарствена корекция, клиничен преглед на пациенти и техните семейства. Въвеждането на тази система намалява честотата на раждане на деца с вродени малформации и наследствени заболявания с 60-70%. Лекарите и организаторите на общественото здраве могат активно да участват в прилагането на постиженията на медицинската генетика.

Значението на генетиката за медицината и здравеопазването

Предмет и задачи на генетиката на човека. Човешката генетика или медицинската генетика изучава явленията на наследствеността и променливостта в различни популации от хора, особеностите на проявлението и развитието на нормални (физически, творчески, интелектуални способности) и патологични признаци, зависимостта на заболяванията от генетична предопределеност и околната среда условия, включително социални условия живот. Формирането на медицинската генетика започва през 30-те години на миналия век. XX век, когато започнаха да се появяват факти, потвърждаващи, че наследяването на черти при хората се подчинява на същите модели, както при другите живи организми.

Задачата на медицинската генетика е да идентифицира, изучава, предотвратява и лекува наследствени заболявания, както и да разработва начини за предотвратяване на вредното въздействие на факторите на околната среда върху човешката наследственост.

Методи за изследване на наследствеността при човека. При изучаване на наследствеността и променливостта на човек се използват следните методи: генеалогичен, близначен, цитогенетичен, биохимичен, дерматоглифичен, хибридизация на соматични клетки, моделиране и др.

Генеалогичният метод ви позволява да откриете семейните връзки и да проследите наследяването на нормални или патологични черти сред близки и далечни роднини в това семейство въз основа на съставяне на родословие - генеалогия. Ако има родословия, тогава, използвайки обобщени данни за няколко семейства, е възможно да се определи типът на наследяване на даден признак - доминиращ или рецесивен, свързан с пола или автозомно, както и неговата моногенност или полигенност. Генеалогичният метод е доказал унаследяването на много заболявания, като диабет, шизофрения, хемофилия и др.

Генеалогичният метод се използва за диагностика на наследствени заболявания и медико-генетично консултиране; дава възможност за генетична профилактика (предотвратяване на раждането на болно дете) и ранна профилактика на наследствени заболявания.

Методът на близнаците се състои в изследване на развитието на чертите при близнаците. Тя ви позволява да определите ролята на генотипа в наследяването на сложни черти, както и да оцените влиянието на такива фактори като възпитание, обучение и др.

Известно е, че при хората близнаците са еднояйчни (монозиготни) и двуяйчни (дизиготни). Еднояйчните или еднояйчните близнаци се развиват от една яйцеклетка, оплодена от един сперматозоид. Те винаги са от един и същи пол и поразително си приличат, тъй като имат еднакъв генотип. Освен това имат еднаква кръвна група, еднакви отпечатъци и почерк, дори родителите им ги бъркат и не ги различават по миризмата на куче. Само еднояйчните близнаци са 100% успешни при трансплантация на органи, тъй като имат еднакъв набор от протеини и трансплантираните тъкани не се отхвърлят. Делът на еднояйчните близнаци при хората е около 35-38% от общия им брой.

Разнояйчните или двуяйчните близнаци се развиват от две различни яйцеклетки, едновременно оплодени от различни сперматозоиди. Двуяйчните близнаци могат да бъдат от един или различен пол и от генетична гледна точка не си приличат повече от обикновените братя и сестри.

Изследването на еднояйчните близнаци през целия им живот, особено ако живеят в различни социално-икономически и природно-климатични условия, е интересно, защото разликите между тях в развитието на физическите и психическите свойства се обясняват не с различни генотипове, а с влиянието на на условията на околната среда.

Цитогенетичният метод се основава на микроскопско изследване на структурата на хромозомите при здрави и болни хора. Цитогенетичният контрол се използва при диагностицирането на редица наследствени заболявания, свързани с анеуплоидия и различни хромозомни пренареждания. Той също така дава възможност да се изследва стареенето на тъканите въз основа на изследванията на свързаната с възрастта динамика на клетъчната структура, да се установи мутагенният ефект на факторите на околната среда върху хората и др.

През последните години цитогенетичният метод придоби голямо значение във връзка с възможностите за човешки генетичен анализ, които се откриха чрез хибридизацията на соматични клетки в култура. Получаването на междуспецифични хибриди на клетки (например човек и мишка) прави възможно много по-близо до решаването на проблеми, свързани с невъзможността за насочени кръстоски, локализиране на ген върху определена хромозома, създаване на група за свързване за редица знаци , и др. Комбинирането на генеалогичния метод с цитогенетичния метод, а също и с най-новите методи на генното инженерство значително ускори процеса на генно картографиране при хората.

Биохимичните методи за изследване на човешката наследственост помагат да се открият редица метаболитни заболявания (въглехидрати, аминокиселини, липиди и др.), Използвайки например изследване на биологични течности (кръв, урина, амниотична течност) чрез качествен или количествен анализ. Причината за тези заболявания е промяна в активността на определени ензими.

С помощта на биохимични методи са открити около 500 молекулярни заболявания, които са резултат от проявата на мутантни гени. При различни видове заболявания е възможно или да се определи самият анормален протеинов ензим, или да се установят междинни метаболитни продукти. Според резултатите от биохимичните анализи е възможно да се диагностицира заболяването и да се определят методите на лечение. Ранната диагностика и използването на различни диети в първите етапи на постембрионалното развитие могат да излекуват някои заболявания или поне да облекчат състоянието на пациенти с дефектни ензимни системи.

Както всяка друга дисциплина, съвременната генетика на човека използва методите на сродните науки: физиология, молекулярна биология, генно инженерство, биологично и математическо моделиране и др. Значително място в решаването на проблемите на медицинската генетика заема онтогенетичният метод, който ни позволява да разгледа развитието на нормални и патологични черти в хода на индивидуалното развитие.

Наследствени заболявания на човека, тяхното лечение и профилактика. Към днешна дата са регистрирани повече от 2000 наследствени човешки заболявания, като повечето от тях са свързани с психични разстройства. Според Световната здравна организация, благодарение на използването на нови диагностични методи, годишно се регистрират средно по три нови наследствени заболявания, които се срещат в практиката на лекар от всякаква специалност: терапевт, хирург, невропатолог, акушер-гинеколог, педиатър. , ендокринолог и др. Заболявания, които нямат абсолютно нищо общо с наследствеността, практически не съществуват. Протичането на различни заболявания (вирусни, бактериални, гъбични инфекции и дори наранявания) и възстановяването след тях до известна степен зависят от наследствените имунологични, физиологични, поведенчески и психични особености на индивида.

Условно наследствените заболявания могат да бъдат разделени на три големи групи: метаболитни заболявания, молекулярни заболявания, които обикновено се причиняват от генни мутации, и хромозомни заболявания.

Генни мутации и метаболитни нарушения. Генните мутации могат да се изразят в повишаване или намаляване на активността на определени ензими, до тяхното отсъствие. Фенотипно такива мутации се проявяват като наследствени метаболитни заболявания, които се определят от липсата или излишъка на продукта от съответната биохимична реакция.

Генните мутации се класифицират според тяхното фенотипно проявление, т.е. като заболявания, свързани с нарушен метаболизъм на аминокиселини, въглехидрати, липиди, минерали и метаболизъм на нуклеинови киселини.

Пример за нарушение на метаболизма на аминокиселините е албинизмът - сравнително безвредно заболяване, което се среща в Западна Европа с честота 1:25 000. Причината за заболяването е дефект в ензима тирозиназа, в резултат на което се блокира превръщането на тирозин в меланин. Албиносите имат млечна кожа, много светла коса и нямат пигмент в ириса. Имат повишена чувствителност към слънчева светлина, което причинява възпалителни кожни заболявания при тях.

Едно от най-честите заболявания на въглехидратния метаболизъм е захарният диабет. Това заболяване е свързано с дефицит на хормона инсулин, което води до нарушаване на образуването на гликоген и повишаване на нивата на кръвната захар.

Редица патологични признаци (хипертония, атеросклероза, подагра и др.) Се определят не от един, а от няколко гена (феноменът на полимеризацията). Това са заболявания с наследствено предразположение, които са по-зависими от условията на околната среда: при благоприятни условия такива заболявания може да не се проявят.

Хромозомни заболявания. Този вид наследствено заболяване е свързано с промяна в броя или структурата на хромозомите. Честотата на хромозомните аномалии при новородените е от 0,6 до 1%, а на етап 8-12 седмици ги имат около 3% от ембрионите. Сред спонтанните аборти честотата на хромозомните аномалии е приблизително 30%, а в ранните етапи (до два месеца) - 50% и повече.

При хората са описани всички видове хромозомни и геномни мутации, включително анеуплоидия, която може да бъде два вида - монозомия и полизомия. Монозомията е особено тежка.

Монозомия на цялото тяло е описана за X хромозомата. Това е синдромът на Шерешевски-Търнър (44 + X), който се проявява при жени, които се характеризират с патологични промени във физиката (нисък ръст, къс врат), нарушения в развитието на репродуктивната система (липса на повечето женски вторични полови белези ), умствено ограничение. Честотата на поява на тази аномалия е 1:4000-5000.

Тризомичните жени (44 + XXX), като правило, се отличават с нарушения на сексуалното, физическото и умственото развитие, въпреки че при някои пациенти тези признаци може да не се появят. Известни са случаи на плодовитост на такива жени. Честотата на синдрома е 1:1000.

Мъжете със синдром на Клайнфелтер (44+XXY) се характеризират с нарушено развитие и дейност на половите жлези, евнухоиден тип тяло (по-тесни от таза, раменете, окосмяване и отлагане на мазнини по тялото според женския тип, ръцете и краката са удължени в сравнение с към тялото). Оттук и по-високият растеж. Тези признаци, съчетани с известна умствена изостаналост, се появяват при относително нормално момче от времето на пубертета.

Синдромът на Klinefelter се наблюдава при полизомия не само на X хромозомата (XXX XXXY, XXXXY), но и на Y хромозомата (XYY. XXYY. XXYYY). Честотата на синдрома е 1:1000.

От автозомните заболявания тризомията на 21-вата хромозома или синдромът на Даун е изследвана в най-голяма степен. Според различни автори раждаемостта на децата със синдром на Даун е 1: 500-700 новородени, а през последните десетилетия честотата на тризомия-21 се е увеличила.

Характерни признаци на пациенти със синдром на Даун: малък нос с широк плосък мост на носа, полегати очи с епикантус - надвиснала гънка над горния клепач, деформирани малки ушни миди, полуотворена уста, нисък ръст, умствена изостаналост. Около половината от пациентите имат сърдечни заболявания и големи съдове.

Съществува пряка връзка между риска от раждане на деца със синдром на Даун и възрастта на майката. Установено е, че 22-40% от децата с това заболяване се раждат от майки над 40 години (2-3% от жените в детеродна възраст).

Тук се разглеждат само някои примери за човешки генни и хромозомни заболявания, които обаче дават известна представа за сложността и крехкостта на неговата генетична организация.

Основният начин за предотвратяване на наследствените заболявания е тяхната профилактика. За тази цел в много страни по света, включително Беларус, съществува мрежа от институции, които предоставят медицинско генетично консултиране на населението. На първо място, услугите му трябва да се използват от лица, които встъпват в брак, които имат роднини в неравностойно генетично положение.

Генетичното консултиране е задължително при женитба на роднини, лица над 30-40 години, както и работещи в производството с вредни условия на труд. Лекарите и генетиците ще могат да определят степента на риск от раждане на генетично дефектно потомство и да осигурят контрол върху детето по време на вътрематочното му развитие. Трябва да се отбележи, че тютюнопушенето, употребата на алкохол и наркотици от майката или бащата на нероденото дете драстично увеличават вероятността от раждане на бебе с тежки наследствени заболявания.

В случай на раждане на болно дете, понякога е възможно неговото медикаментозно, диетично и хормонално лечение. Полиомиелитът може да служи като ясен пример, потвърждаващ възможностите на медицината в борбата с наследствените заболявания. Това заболяване се характеризира с наследствено предразположение, но пряката причина за заболяването е вирусна инфекция. Провеждането на масова имунизация срещу причинителя на заболяването позволи да се спасят всички деца, които са наследствено предразположени към него, от тежките последици от заболяването. Диетичното и хормоналното лечение се използват успешно при лечението на фенилкетонурия, захарен диабет и други заболявания.