O papel da genética para a medicina prática. O valor da genética para a medicina e saúde pública. Natureza familiar da doença

A importância da genética para a medicina e os cuidados de saúde

O sujeito e as tarefas da genética humana. A genética humana, ou genética médica, estuda os fenômenos de hereditariedade e variabilidade em várias populações de pessoas, as características da manifestação e desenvolvimento de sinais normais (físicos, criativos, intelectuais) e patológicos, a dependência de doenças da predeterminação genética e ambiental condições, incluindo condições sociais. vida. A formação da genética médica começou na década de 1930. Século XX, quando começaram a surgir fatos que confirmavam que a herança de traços no ser humano obedece aos mesmos padrões de outros organismos vivos.

A tarefa da genética médica é identificar, estudar, prevenir e tratar doenças hereditárias, bem como desenvolver formas de prevenir os efeitos nocivos dos fatores ambientais na hereditariedade humana.

Métodos para estudar a hereditariedade humana. Ao estudar a hereditariedade e a variabilidade de uma pessoa, são utilizados os seguintes métodos: genealógico, gêmeo, citogenético, bioquímico, dermatoglífico, hibridação de células somáticas, modelagem, etc.

O método genealógico permite conhecer os laços familiares e traçar a herança de traços normais ou patológicos entre parentes próximos e distantes de uma determinada família a partir da compilação de um pedigree - genealogia. Se houver pedigrees, então, usando dados resumidos para várias famílias, é possível determinar o tipo de herança de uma característica - dominante ou recessiva, ligada ao sexo ou autossômica, bem como sua monogenicidade ou poligenicidade. O método genealógico comprovou a herança de muitas doenças, como diabetes, esquizofrenia, hemofilia, etc.

O método genealógico é utilizado para o diagnóstico de doenças hereditárias e aconselhamento genético médico; permite a profilaxia genética (prevenção do nascimento de uma criança doente) e a prevenção precoce de doenças hereditárias.

O método gêmeo consiste em estudar o desenvolvimento de traços em gêmeos. Ele permite determinar o papel do genótipo na herança de características complexas, bem como avaliar a influência de fatores como educação, treinamento, etc.

Sabe-se que em humanos, os gêmeos são idênticos (monozigóticos) e fraternos (dizigóticos). Gêmeos idênticos ou idênticos se desenvolvem a partir de um óvulo fertilizado por um espermatozoide. Eles são sempre do mesmo sexo e muito semelhantes entre si, pois têm o mesmo genótipo. Além disso, eles têm o mesmo tipo de sangue, as mesmas impressões digitais e caligrafia, até seus pais os confundem e não os distinguem pelo cheiro de cachorro. Apenas gêmeos idênticos têm 100% de sucesso em transplantes de órgãos, pois possuem o mesmo conjunto de proteínas e os tecidos transplantados não são rejeitados. A proporção de gêmeos idênticos em humanos é de cerca de 35 a 38% de seu número total.

Gêmeos fraternos ou dizigóticos se desenvolvem a partir de dois óvulos diferentes, fertilizados simultaneamente por diferentes espermatozóides. Gêmeos dizigóticos podem ser do mesmo sexo ou de sexos diferentes e, do ponto de vista genético, não são mais parecidos do que irmãos e irmãs comuns.

O estudo de gêmeos idênticos ao longo de suas vidas, especialmente se eles vivem em diferentes condições socioeconômicas e climáticas, é interessante porque as diferenças entre eles no desenvolvimento de propriedades físicas e mentais são explicadas não por genótipos diferentes, mas pela influência de fatores ambientais. condições.

O método citogenético é baseado em um exame microscópico da estrutura dos cromossomos em pessoas saudáveis ​​e doentes. O controle citogenético é usado no diagnóstico de várias doenças hereditárias associadas com aneuploidia e vários rearranjos cromossômicos. Também permite estudar o envelhecimento dos tecidos com base em estudos da dinâmica da estrutura celular relacionada à idade, para estabelecer o efeito mutagênico de fatores ambientais em humanos, etc.

Nos últimos anos, o método citogenético ganhou grande importância em relação às possibilidades de análise genética humana, que foram abertas pela hibridação de células somáticas em cultura. A obtenção de híbridos interespecíficos de células (por exemplo, um humano e um camundongo) permite chegar muito mais perto de resolver problemas associados à impossibilidade de cruzamentos direcionados, localizar um gene em um determinado cromossomo, estabelecer um grupo de ligação para vários caracteres , etc. A combinação do método genealógico com o método citogenético e também com os métodos mais recentes de engenharia genética acelerou muito o processo de mapeamento de genes em humanos.

Métodos bioquímicos para estudar a hereditariedade humana ajudam a detectar uma série de doenças metabólicas (carboidratos, aminoácidos, lipídios, etc.) usando, por exemplo, o estudo de fluidos biológicos (sangue, urina, líquido amniótico) por análise qualitativa ou quantitativa. A causa dessas doenças é uma alteração na atividade de certas enzimas.

Com a ajuda de métodos bioquímicos, foram descobertas cerca de 500 doenças moleculares, resultantes da manifestação de genes mutantes. Com vários tipos de doenças, é possível determinar a própria proteína-enzima anormal ou estabelecer produtos metabólicos intermediários. De acordo com os resultados das análises bioquímicas, é possível diagnosticar a doença e determinar os métodos de tratamento. O diagnóstico precoce e o uso de várias dietas nos primeiros estágios do desenvolvimento pós-embrionário podem curar algumas doenças ou pelo menos aliviar a condição de pacientes com sistemas enzimáticos defeituosos.

Como qualquer outra disciplina, a genética humana moderna usa os métodos de ciências relacionadas: fisiologia, biologia molecular, engenharia genética, modelagem biológica e matemática, etc. Um lugar significativo na solução dos problemas da genética médica é ocupado pelo método ontogenético, que nos permite considerar o desenvolvimento de traços normais e patológicos no curso do desenvolvimento individual.

Doenças hereditárias humanas, seu tratamento e prevenção. Até o momento, mais de 2.000 doenças humanas hereditárias foram registradas, e a maioria delas está associada a transtornos mentais. Segundo a Organização Mundial da Saúde, graças ao uso de novos métodos de diagnóstico, registram-se anualmente em média três novas doenças hereditárias, que ocorrem na prática de um médico de qualquer especialidade: terapeuta, cirurgião, neuropatologista, obstetra-ginecologista, pediatra , endocrinologista, etc. Doenças que não têm absolutamente nada a ver com hereditariedade, praticamente não existem. O curso de várias doenças (infecções virais, bacterianas, fúngicas e até lesões) e a recuperação após elas dependem, em certa medida, das características imunológicas, fisiológicas, comportamentais e mentais hereditárias do indivíduo.

As doenças condicionalmente hereditárias podem ser divididas em três grandes grupos: doenças metabólicas, doenças moleculares, que geralmente são causadas por mutações genéticas e doenças cromossômicas.

Mutações genéticas e distúrbios metabólicos. As mutações gênicas podem se expressar no aumento ou diminuição da atividade de certas enzimas, até sua ausência. Fenotipicamente, tais mutações se manifestam como doenças metabólicas hereditárias, determinadas pela ausência ou excesso do produto da reação bioquímica correspondente.

As mutações gênicas são classificadas de acordo com sua manifestação fenotípica, ou seja, como doenças associadas ao comprometimento do metabolismo de aminoácidos, carboidratos, lipídios, minerais e ácidos nucléicos.

Um exemplo de violação do metabolismo de aminoácidos é o albinismo, uma doença relativamente inofensiva que ocorre na Europa Ocidental com uma frequência de 1:25.000. A causa da doença é um defeito na enzima tirosinase, que bloqueia a conversão da tirosina em melanina. Os albinos têm pele leitosa, cabelos muito claros e nenhum pigmento na íris. Eles têm uma sensibilidade aumentada à luz solar, o que causa doenças inflamatórias da pele neles.

Uma das doenças mais comuns do metabolismo de carboidratos é o diabetes mellitus. Esta doença está associada a uma deficiência do hormônio insulina, o que leva a uma interrupção na formação de glicogênio e ao aumento dos níveis de glicose no sangue.

Vários sinais patológicos (hipertensão, aterosclerose, gota, etc.) são determinados não por um, mas por vários genes (o fenômeno da polimerização). São doenças com predisposição hereditária, mais dependentes das condições ambientais: em condições favoráveis, essas doenças podem não se manifestar.

Doenças cromossômicas. Este tipo de doença hereditária está associado a uma alteração no número ou na estrutura dos cromossomos. A frequência de anormalidades cromossômicas em recém-nascidos é de 0,6 a 1% e, no estágio de 8 a 12 semanas, cerca de 3% dos embriões os apresentam. Entre os abortos espontâneos, a frequência de anormalidades cromossômicas é de aproximadamente 30% e nos estágios iniciais (até dois meses) - 50% e acima.

Em humanos, já foram descritos todos os tipos de mutações cromossômicas e genômicas, inclusive a aneuploidia, que pode ser de dois tipos - monossomia e polissomia. A monossomia é especialmente grave.

A monossomia de corpo inteiro foi descrita para o cromossomo X. Esta é a síndrome de Shereshevsky-Turner (44 + X), que se manifesta em mulheres caracterizadas por alterações patológicas no físico (baixa estatura, pescoço curto), distúrbios no desenvolvimento do sistema reprodutivo (ausência da maioria das características sexuais secundárias femininas ), limitação mental. A frequência de ocorrência desta anomalia é de 1:4000-5000.

As mulheres trissômicas (44 + XXX), em regra, distinguem-se por violações do desenvolvimento sexual, físico e mental, embora em alguns pacientes esses sinais possam não aparecer. Os casos da fertilidade de tais mulheres conhecem-se. A frequência da síndrome é de 1:1000.

Homens com síndrome de Klinefelter (44+XXY) são caracterizados por desenvolvimento e atividade das gônadas prejudicados, tipo de corpo eunucoide (mais estreito que a pelve, ombros, pelos corporais e deposição de gordura no corpo de acordo com o tipo feminino, braços e pernas alongados em comparação ao corpo). Daí o maior crescimento. Esses sinais, combinados com algum retardo mental, aparecem em um menino relativamente normal desde a puberdade.

A síndrome de Klinefelter é observada com polissomia não apenas no cromossomo X (XXX XXXY, XXXXY), mas também no cromossomo Y (XYY. XXYY. XXYYY). A frequência da síndrome é de 1:1000.

Das doenças autossômicas, a trissomia do cromossomo 21, ou síndrome de Down, é a mais estudada. Segundo vários autores, a taxa de natalidade de crianças com síndrome de Down é de 1:500 a 700 recém-nascidos e, nas últimas décadas, a frequência da trissomia do cromossomo 21 aumentou.

Sinais típicos de pacientes com síndrome de Down: nariz pequeno com uma larga ponte nasal plana, olhos oblíquos com epicanto - uma dobra saliente sobre a pálpebra superior, pequenas aurículas deformadas, boca entreaberta, baixa estatura, retardo mental. Cerca de metade dos pacientes têm doenças cardíacas e grandes vasos.

Existe uma relação direta entre o risco de ter filhos com síndrome de Down e a idade da mãe. Foi estabelecido que 22-40% das crianças com esta doença nascem de mães com mais de 40 anos (2-3% das mulheres em idade reprodutiva).

Aqui, apenas alguns exemplos de genes humanos e doenças cromossômicas são considerados, o que, no entanto, dá uma certa ideia da complexidade e fragilidade de sua organização genética.

A principal forma de prevenir doenças hereditárias é a sua prevenção. Para tanto, em muitos países do mundo, inclusive na Bielo-Rússia, existe uma rede de instituições que prestam aconselhamento médico-genético à população. Em primeiro lugar, seus serviços devem ser usados ​​por pessoas que se casam e têm parentes geneticamente desfavorecidos.

O aconselhamento genético é obrigatório em caso de casamento de parentes, pessoas com mais de 30 a 40 anos, bem como trabalhadores de produção em condições de trabalho prejudiciais. Médicos e geneticistas poderão determinar o grau de risco do nascimento de descendentes geneticamente defeituosos e garantir o controle da criança durante seu desenvolvimento intrauterino. Deve-se notar que o uso de tabaco, álcool e drogas pela mãe ou pelo pai do feto aumenta drasticamente a probabilidade de ter um bebê com doenças hereditárias graves.

No caso do nascimento de uma criança doente, às vezes é possível sua medicação, tratamento dietético e hormonal. A poliomielite pode servir como um exemplo claro confirmando as possibilidades da medicina na luta contra as doenças hereditárias. Esta doença é caracterizada por predisposição hereditária, mas a causa direta da doença é uma infecção viral. A realização da imunização em massa contra o agente causador da doença possibilitou salvar todas as crianças hereditariamente predispostas a ela das graves consequências da doença. O tratamento dietético e hormonal tem sido utilizado com sucesso no tratamento da fenilcetonúria, diabetes mellitus e outras doenças.

Palestra: O valor da genética para a medicina

genética humana- Esta é uma das subseções da genética, no âmbito da qual são realizados estudos sobre os padrões e mecanismos de variabilidade e herança em humanos.

Esta ciência está em estreita ligação com a antropologia e a medicina. É subdividido em:

a antropogenética é uma ciência que estuda a hereditariedade e a variabilidade de características que estão dentro da faixa normal;

genética médica, envolvida no estudo de alterações patológicas no genoma e na prevenção de sua ocorrência.

A genética clínica (médica), em particular, estuda:

características da manifestação de sinais patológicos e normais;

a probabilidade de doenças crônicas devido à predisposição genética e à influência do ambiente externo.

As suas principais tarefas são o tratamento de doenças de natureza hereditária, o seu estudo, prevenção, detecção e também a determinação de formas de prevenir o impacto de fatores mutagénicos no genoma humano.

As estatísticas mostram que nas populações humanas a frequência de doenças de natureza genética é de 2-4%. Isso inclui vários distúrbios metabólicos e as mutações também causam desenvolvimento incorreto e disfunção de vários órgãos e seus sistemas. Por exemplo, genes alterados causam surdez hereditária, seis dedos, atrofia do nervo óptico e outros.

Com um defeito no gene que codifica a estrutura de uma enzima que pode converter a fenilalanina em tirosina, ocorre a doença da fenilcetonúria. Ao mesmo tempo, a fenilalanina acumulada no corpo se transforma em uma variedade de toxinas que afetam negativamente o sistema nervoso da criança. Existem convulsões, reflexos prejudicados, enfraquecimento do desenvolvimento mental. Sua frequência é 1:8000.

Doenças cromossômicas são conhecidas, como síndrome de Down, polissomia do cromossomo X em mulheres e outras que ocorrem como resultado de uma violação da divergência cromossômica durante a formação dos gametas. É diagnosticado em 1 em 700 bebês.
Muitos distúrbios cromossômicos são tão graves que as crianças, quando nascem, apresentam numerosas malformações e morrem cedo.

Fatores mutagênicos de distúrbios genéticos

A causa das desordens genéticas são fatores mutagênicos, que se dividem em físicos, químicos e biológicos.

Físico. Isso inclui vários tipos de radiação - ultravioleta solar, radioativa, suas outras formas de ondas curtas, bem como temperaturas extremamente altas ou muito baixas.

Químico. Esta é a causa mais comum de distúrbios genômicos. Eles podem ser:

nitratos e outros utilizados como fertilizantes;

espécies reativas de oxigênio - incluindo peróxido;

venenos agrícolas;

alguns dos aditivos alimentares (ciclamatos, etc.);

produtos petrolíferos;

medicação.

Assim como muitos tipos de produtos químicos usados ​​incontrolavelmente em cosméticos e na vida cotidiana.

Biológico. São várias substâncias biológicas que entram ou são sintetizadas no organismo:

alguns vírus e suas toxinas (influenza, rubéola, vírus do sarampo);

lipídios oxidados e outros produtos metabólicos não excretados do corpo;

antígenos de vários microrganismos.

Substâncias mutagênicas quimicamente ativas podem formar compostos complexos com o DNA. Esse DNA, “pendurado com” moléculas estranhas, não só não pode participar da transcrição e replicação, como também se altera, reagindo com substâncias agressivas, perde pedaços de sua estrutura, o que leva a graves violações do aparato genético.

Atualmente, pesquisas ativas estão sendo realizadas no campo da medicina genética. Mesmo em comparação com 20 anos atrás, vários métodos para diagnosticar doenças genéticas do feto nos estágios iniciais da gravidez foram desenvolvidos e colocados em prática, e várias análises abrangentes estão sendo realizadas. O trabalho está em andamento para sequenciar (decodificar) o genoma humano.

Os resultados da pesquisa possibilitam o desenvolvimento de novos padrões para diversas indústrias e agricultura que limitam o uso de compostos químicos que podem causar alterações mutacionais.

O ambiente é constantemente monitorado para vários parâmetros.

O sujeito e as tarefas da genética humana. A genética humana, ou genética médica, estuda os fenômenos de hereditariedade e variabilidade em várias populações de pessoas, as características da manifestação e desenvolvimento de sinais normais (físicos, criativos, intelectuais) e patológicos, a dependência de doenças da predeterminação genética e ambiental condições, incluindo condições sociais. vida. A formação da genética médica começou na década de 1930. Século XX, quando começaram a surgir fatos que confirmavam que a herança de traços no ser humano obedece aos mesmos padrões de outros organismos vivos.

A tarefa da genética médica é identificar, estudar, prevenir e tratar doenças hereditárias, bem como desenvolver formas de prevenir os efeitos nocivos dos fatores ambientais na hereditariedade humana.

Métodos para estudar a hereditariedade humana. Ao estudar a hereditariedade e a variabilidade de uma pessoa, são utilizados os seguintes métodos: genealógico, gêmeo, citogenético, bioquímico, dermatoglífico, hibridação de células somáticas, modelagem, etc.

O método genealógico permite conhecer os laços familiares e traçar a herança de traços normais ou patológicos entre parentes próximos e distantes de uma determinada família a partir da compilação de um pedigree - genealogia. Se houver pedigrees, então, usando dados resumidos para várias famílias, é possível determinar o tipo de herança de uma característica - dominante ou recessiva, ligada ao sexo ou autossômica, bem como sua monogenicidade ou poligenicidade. O método genealógico comprovou a herança de muitas doenças, como diabetes, esquizofrenia, hemofilia, etc.

O método genealógico é utilizado para o diagnóstico de doenças hereditárias e aconselhamento genético médico; permite a profilaxia genética (prevenção do nascimento de uma criança doente) e a prevenção precoce de doenças hereditárias.

O método gêmeo consiste em estudar o desenvolvimento de traços em gêmeos. Ele permite determinar o papel do genótipo na herança de características complexas, bem como avaliar a influência de fatores como educação, treinamento, etc.

Sabe-se que em humanos, os gêmeos são idênticos (monozigóticos) e fraternos (dizigóticos). Gêmeos idênticos ou idênticos se desenvolvem a partir de um óvulo fertilizado por um espermatozoide. Eles são sempre do mesmo sexo e muito semelhantes entre si, pois têm o mesmo genótipo. Além disso, eles têm o mesmo tipo de sangue, as mesmas impressões digitais e caligrafia, até seus pais os confundem e não os distinguem pelo cheiro de cachorro. Apenas gêmeos idênticos têm 100% de sucesso em transplantes de órgãos, pois possuem o mesmo conjunto de proteínas e os tecidos transplantados não são rejeitados. A proporção de gêmeos idênticos em humanos é de cerca de 35-38% de seu número total.

Gêmeos fraternos ou dizigóticos se desenvolvem a partir de dois óvulos diferentes, fertilizados simultaneamente por diferentes espermatozóides. Gêmeos dizigóticos podem ser do mesmo sexo ou de sexos diferentes e, do ponto de vista genético, não são mais parecidos do que irmãos e irmãs comuns.

O estudo de gêmeos idênticos ao longo de suas vidas, especialmente se eles vivem em diferentes condições socioeconômicas e climáticas, é interessante porque as diferenças entre eles no desenvolvimento de propriedades físicas e mentais são explicadas não por genótipos diferentes, mas pela influência de fatores ambientais. condições.

O método citogenético é baseado em um exame microscópico da estrutura dos cromossomos em pessoas saudáveis ​​e doentes. O controle citogenético é usado no diagnóstico de várias doenças hereditárias associadas com aneuploidia e vários rearranjos cromossômicos. Também permite estudar o envelhecimento dos tecidos com base em estudos da dinâmica da estrutura celular relacionada à idade, para estabelecer o efeito mutagênico de fatores ambientais em humanos, etc.

Nos últimos anos, o método citogenético ganhou grande importância em relação às possibilidades de análise genética humana, que foram abertas pela hibridação de células somáticas em cultura. A obtenção de híbridos interespecíficos de células (por exemplo, um humano e um camundongo) permite chegar muito mais perto de resolver problemas associados à impossibilidade de cruzamentos direcionados, localizar um gene em um determinado cromossomo, estabelecer um grupo de ligação para vários caracteres , etc. A combinação do método genealógico com o método citogenético e também com os métodos mais recentes de engenharia genética acelerou muito o processo de mapeamento de genes em humanos.

Métodos bioquímicos para estudar a hereditariedade humana ajudam a detectar uma série de doenças metabólicas (carboidratos, aminoácidos, lipídios, etc.) usando, por exemplo, o estudo de fluidos biológicos (sangue, urina, líquido amniótico) por análise qualitativa ou quantitativa. A causa dessas doenças é uma alteração na atividade de certas enzimas.

Com a ajuda de métodos bioquímicos, foram descobertas cerca de 500 doenças moleculares, resultantes da manifestação de genes mutantes. Com vários tipos de doenças, é possível determinar a própria proteína-enzima anormal ou estabelecer produtos metabólicos intermediários. De acordo com os resultados das análises bioquímicas, é possível diagnosticar a doença e determinar os métodos de tratamento. O diagnóstico precoce e o uso de várias dietas nos primeiros estágios do desenvolvimento pós-embrionário podem curar algumas doenças ou pelo menos aliviar a condição de pacientes com sistemas enzimáticos defeituosos.

Como qualquer outra disciplina, a genética humana moderna usa os métodos de ciências relacionadas: fisiologia, biologia molecular, engenharia genética, modelagem biológica e matemática, etc. Um lugar significativo na solução dos problemas da genética médica é ocupado pelo método ontogenético, que nos permite considerar o desenvolvimento de traços normais e patológicos no curso do desenvolvimento individual.

Doenças hereditárias humanas, seu tratamento e prevenção. Até o momento, mais de 2.000 doenças humanas hereditárias foram registradas, e a maioria delas está associada a transtornos mentais. Segundo a Organização Mundial da Saúde, graças ao uso de novos métodos de diagnóstico, registram-se anualmente em média três novas doenças hereditárias, que ocorrem na prática de um médico de qualquer especialidade: terapeuta, cirurgião, neuropatologista, obstetra-ginecologista, pediatra , endocrinologista, etc. Doenças que não têm absolutamente nada a ver com hereditariedade, praticamente não existem. O curso de várias doenças (infecções virais, bacterianas, fúngicas e até lesões) e a recuperação após elas dependem, em certa medida, das características imunológicas, fisiológicas, comportamentais e mentais hereditárias do indivíduo.

As doenças condicionalmente hereditárias podem ser divididas em três grandes grupos: doenças metabólicas, doenças moleculares, que geralmente são causadas por mutações genéticas e doenças cromossômicas.

Mutações genéticas e distúrbios metabólicos. As mutações gênicas podem se expressar no aumento ou diminuição da atividade de certas enzimas, até sua ausência. Fenotipicamente, tais mutações se manifestam como doenças metabólicas hereditárias, determinadas pela ausência ou excesso do produto da reação bioquímica correspondente.

As mutações gênicas são classificadas de acordo com sua manifestação fenotípica, ou seja, como doenças associadas ao comprometimento do metabolismo de aminoácidos, carboidratos, lipídios, minerais e ácidos nucléicos.

Um exemplo de violação do metabolismo de aminoácidos é o albinismo, uma doença relativamente inofensiva que ocorre na Europa Ocidental com uma frequência de 1:25.000. A causa da doença é um defeito na enzima tirosinase, que bloqueia a conversão da tirosina em melanina. Os albinos têm pele leitosa, cabelos muito claros e nenhum pigmento na íris. Eles têm uma sensibilidade aumentada à luz solar, o que causa doenças inflamatórias da pele neles.

Uma das doenças mais comuns do metabolismo de carboidratos é o diabetes mellitus. Esta doença está associada a uma deficiência do hormônio insulina, o que leva a uma interrupção na formação de glicogênio e ao aumento dos níveis de glicose no sangue.

Vários sinais patológicos (hipertensão, aterosclerose, gota, etc.) são determinados não por um, mas por vários genes (o fenômeno da polimerização). São doenças com predisposição hereditária, mais dependentes das condições ambientais: em condições favoráveis, essas doenças podem não se manifestar.

Doenças cromossômicas. Este tipo de doença hereditária está associado a uma alteração no número ou na estrutura dos cromossomos. A frequência de anormalidades cromossômicas em recém-nascidos é de 0,6 a 1% e, no estágio de 8 a 12 semanas, cerca de 3% dos embriões os apresentam. Entre os abortos espontâneos, a frequência de anormalidades cromossômicas é de aproximadamente 30% e nos estágios iniciais (até dois meses) - 50% e acima.

Em humanos, já foram descritos todos os tipos de mutações cromossômicas e genômicas, inclusive a aneuploidia, que pode ser de dois tipos - monossomia e polissomia. A monossomia é especialmente grave.

A monossomia de corpo inteiro foi descrita para o cromossomo X. Esta é a síndrome de Shereshevsky-Turner (44 + X), que se manifesta em mulheres caracterizadas por alterações patológicas no físico (baixa estatura, pescoço curto), distúrbios no desenvolvimento do sistema reprodutivo (ausência da maioria das características sexuais secundárias femininas ), limitação mental. A frequência de ocorrência desta anomalia é de 1:4000-5000.

As mulheres trissômicas (44 + XXX), em regra, distinguem-se por violações do desenvolvimento sexual, físico e mental, embora em alguns pacientes esses sinais possam não aparecer. Os casos da fertilidade de tais mulheres conhecem-se. A frequência da síndrome é de 1:1000.

Homens com síndrome de Klinefelter (44+XXY) são caracterizados por desenvolvimento e atividade das gônadas prejudicados, tipo de corpo eunucoide (mais estreito que a pelve, ombros, pelos corporais e deposição de gordura no corpo de acordo com o tipo feminino, braços e pernas alongados em comparação ao corpo). Daí o maior crescimento. Esses sinais, combinados com algum retardo mental, aparecem em um menino relativamente normal desde a puberdade.

A síndrome de Klinefelter é observada com polissomia não apenas no cromossomo X (XXX XXXY, XXXXY), mas também no cromossomo Y (XYY. XXYY. XXYYY). A frequência da síndrome é de 1:1000.

Das doenças autossômicas, a trissomia do cromossomo 21, ou síndrome de Down, é a mais estudada. Segundo vários autores, a taxa de natalidade de crianças com síndrome de Down é de 1:500-700 recém-nascidos e, nas últimas décadas, a frequência da trissomia-21 aumentou.

Sinais típicos de pacientes com síndrome de Down: nariz pequeno com uma larga ponte nasal plana, olhos oblíquos com epicanto - uma dobra saliente sobre a pálpebra superior, pequenas aurículas deformadas, boca entreaberta, baixa estatura, retardo mental. Cerca de metade dos pacientes têm doenças cardíacas e grandes vasos.

Existe uma relação direta entre o risco de ter filhos com síndrome de Down e a idade da mãe. Foi estabelecido que 22-40% das crianças com esta doença nascem de mães com mais de 40 anos (2-3% das mulheres em idade reprodutiva).

Aqui, apenas alguns exemplos de genes humanos e doenças cromossômicas são considerados, o que, no entanto, dá uma certa ideia da complexidade e fragilidade de sua organização genética.

A principal forma de prevenir doenças hereditárias é a sua prevenção. Para tanto, em muitos países do mundo, inclusive na Bielo-Rússia, existe uma rede de instituições que prestam aconselhamento médico-genético à população. Em primeiro lugar, seus serviços devem ser usados ​​por pessoas que se casam e têm parentes geneticamente desfavorecidos.

O aconselhamento genético é obrigatório em caso de casamento de parentes, pessoas com mais de 30 a 40 anos, bem como trabalhadores de produção em condições de trabalho prejudiciais. Médicos e geneticistas poderão determinar o grau de risco do nascimento de descendentes geneticamente defeituosos e garantir o controle da criança durante seu desenvolvimento intrauterino. Deve-se notar que o uso de tabaco, álcool e drogas pela mãe ou pelo pai do feto aumenta drasticamente a probabilidade de ter um bebê com doenças hereditárias graves.

No caso do nascimento de uma criança doente, às vezes é possível sua medicação, tratamento dietético e hormonal. A poliomielite pode servir como um exemplo claro confirmando as possibilidades da medicina na luta contra as doenças hereditárias. Esta doença é caracterizada por predisposição hereditária, mas a causa direta da doença é uma infecção viral. A realização da imunização em massa contra o agente causador da doença possibilitou salvar todas as crianças hereditariamente predispostas a ela das graves consequências da doença. O tratamento dietético e hormonal tem sido utilizado com sucesso no tratamento da fenilcetonúria, diabetes mellitus e outras doenças.

O progresso no desenvolvimento da medicina e da sociedade leva a um aumento relativo na parcela de patologia geneticamente determinada na morbidade, mortalidade e desadaptação social (incapacidade).

Conhecem-se mais de 4.000 formas nosológicas de doenças hereditárias. Cerca de 5-5,5% das crianças nascem com doenças hereditárias ou congênitas.

Tipo e prevalência de patologia hereditária em crianças

Com a idade, o “perfil” da patologia hereditária muda, mas o “peso” da patologia não diminui. Embora a frequência de formas graves de doenças hereditárias seja reduzida devido à mortalidade na infância, novas doenças aparecem durante a puberdade e posteriormente. Após 20-30 anos, começam a aparecer doenças com predisposição hereditária.

Metade dos abortos espontâneos são devidos a causas genéticas.

Pelo menos 30% da mortalidade perinatal e neonatal se deve a malformações congênitas e doenças hereditárias com outras manifestações. Uma análise das causas da mortalidade infantil em geral também mostra a importância significativa dos fatores genéticos.

A contribuição das doenças hereditárias e congênitas para a mortalidade infantil nos países desenvolvidos (segundo a OMS)

Pelo menos 25% de todos os leitos hospitalares são ocupados por pacientes que sofrem de doenças com predisposição hereditária.

Como você sabe, uma proporção significativa dos gastos sociais nos países desenvolvidos vai para atender pessoas com deficiência desde a infância. O papel dos fatores genéticos na etiologia e patogênese das condições incapacitantes na infância é enorme.

Foi comprovado o papel significativo da predisposição hereditária na ocorrência de doenças generalizadas (doença isquêmica do coração, hipertensão essencial, úlcera péptica do estômago e duodeno, psoríase, asma brônquica, etc.). Portanto, para o tratamento e prevenção desse grupo de doenças encontradas na prática de médicos de todas as especialidades, é necessário conhecer os mecanismos de interação entre fatores ambientais e hereditários em sua ocorrência e desenvolvimento.

A genética médica ajuda a entender a interação de fatores biológicos e ambientais (incluindo alguns específicos) na patologia humana.

Uma pessoa se depara com novos fatores ambientais nunca antes encontrados ao longo de sua evolução, ela experimenta grandes cargas sociais e ambientais (excesso de informação, estresse, poluição atmosférica, etc.). Ao mesmo tempo, a assistência médica está melhorando nos países desenvolvidos, os padrões de vida estão subindo, o que muda a direção e a intensidade da seleção. Um novo ambiente pode aumentar o nível do processo de mutação ou alterar a expressão dos genes. Ambos levarão a um aparecimento adicional de patologia hereditária.

O conhecimento dos fundamentos da genética médica permite ao médico entender os mecanismos do curso individual da doença e escolher os métodos de tratamento apropriados. Com base no conhecimento da genética médica, adquirem-se as competências de diagnóstico de doenças hereditárias, bem como a capacidade de referenciar doentes e suas famílias para aconselhamento genético médico para prevenção primária e secundária de patologia hereditária.

A aquisição do conhecimento da genética médica contribui para a formação de diretrizes claras na percepção de novas descobertas médicas e biológicas, necessárias ao pleno exercício da profissão médica, visto que o progresso da ciência altera rápida e profundamente a prática clínica.

As doenças hereditárias por muito tempo não responderam ao tratamento, e o único método de prevenção era a recomendação de abster-se de ter filhos. Esses tempos se foram.

A genética médica moderna armou os médicos com métodos de diagnóstico precoce, pré-sintomático (pré-clínico) e até pré-natal de doenças hereditárias. Métodos de diagnóstico pré-implantação (antes da implantação do embrião) estão sendo intensamente desenvolvidos e já estão sendo utilizados em alguns centros.

A compreensão dos mecanismos moleculares da patogênese das doenças hereditárias e as altas tecnologias médicas têm garantido o sucesso no tratamento de muitas formas de patologia.

Um sistema coerente para a prevenção de doenças hereditárias foi desenvolvido: aconselhamento genético médico, profilaxia pré-concepcional, diagnóstico pré-natal, diagnóstico em massa de doenças metabólicas hereditárias em recém-nascidos que podem ser corrigidas por correção dietética e medicamentosa, exame clínico de pacientes e suas famílias. A introdução deste sistema reduz a frequência de nascimento de crianças com malformações congênitas e doenças hereditárias em 60-70%. Médicos e organizadores de saúde pública podem participar ativamente da implementação das conquistas da genética médica.

A importância da genética para a medicina e os cuidados de saúde

O sujeito e as tarefas da genética humana. A genética humana, ou genética médica, estuda os fenômenos de hereditariedade e variabilidade em várias populações de pessoas, as características da manifestação e desenvolvimento de sinais normais (físicos, criativos, intelectuais) e patológicos, a dependência de doenças da predeterminação genética e ambiental condições, incluindo condições sociais. vida. A formação da genética médica começou na década de 1930. Século XX, quando começaram a surgir fatos que confirmavam que a herança de traços no ser humano obedece aos mesmos padrões de outros organismos vivos.

A tarefa da genética médica é identificar, estudar, prevenir e tratar doenças hereditárias, bem como desenvolver formas de prevenir os efeitos nocivos dos fatores ambientais na hereditariedade humana.

Métodos para estudar a hereditariedade humana. Ao estudar a hereditariedade e a variabilidade de uma pessoa, são utilizados os seguintes métodos: genealógico, gêmeo, citogenético, bioquímico, dermatoglífico, hibridação de células somáticas, modelagem, etc.

O método genealógico permite conhecer os laços familiares e traçar a herança de traços normais ou patológicos entre parentes próximos e distantes desta família com base na elaboração de um pedigree - genealogia. Se houver pedigrees, então, usando dados resumidos para várias famílias, é possível determinar o tipo de herança de uma característica - dominante ou recessiva, ligada ao sexo ou autossômica, bem como sua monogenicidade ou poligenicidade. O método genealógico comprovou a herança de muitas doenças, como diabetes, esquizofrenia, hemofilia, etc.

O método genealógico é utilizado para o diagnóstico de doenças hereditárias e aconselhamento genético médico; permite a profilaxia genética (prevenção do nascimento de uma criança doente) e a prevenção precoce de doenças hereditárias.

O método gêmeo consiste em estudar o desenvolvimento de traços em gêmeos. Ele permite determinar o papel do genótipo na herança de características complexas, bem como avaliar a influência de fatores como educação, treinamento, etc.

Sabe-se que em humanos, os gêmeos são idênticos (monozigóticos) e fraternos (dizigóticos). Gêmeos idênticos ou idênticos se desenvolvem a partir de um óvulo fertilizado por um espermatozoide. Eles são sempre do mesmo sexo e muito semelhantes entre si, pois têm o mesmo genótipo. Além disso, eles têm o mesmo tipo de sangue, as mesmas impressões digitais e caligrafia, até seus pais os confundem e não os distinguem pelo cheiro de cachorro. Apenas gêmeos idênticos têm 100% de sucesso em transplantes de órgãos, pois possuem o mesmo conjunto de proteínas e os tecidos transplantados não são rejeitados. A proporção de gêmeos idênticos em humanos é de cerca de 35 a 38% de seu número total.

Gêmeos fraternos ou dizigóticos se desenvolvem a partir de dois óvulos diferentes, fertilizados simultaneamente por diferentes espermatozóides. Gêmeos dizigóticos podem ser do mesmo sexo ou de sexos diferentes e, do ponto de vista genético, não são mais parecidos do que irmãos e irmãs comuns.

O estudo de gêmeos idênticos ao longo de suas vidas, especialmente se eles vivem em diferentes condições socioeconômicas e climáticas, é interessante porque as diferenças entre eles no desenvolvimento de propriedades físicas e mentais são explicadas não por genótipos diferentes, mas pela influência de fatores ambientais. condições.

O método citogenético é baseado em um exame microscópico da estrutura dos cromossomos em pessoas saudáveis ​​e doentes. O controle citogenético é usado no diagnóstico de várias doenças hereditárias associadas com aneuploidia e vários rearranjos cromossômicos. Também permite estudar o envelhecimento dos tecidos com base em estudos da dinâmica da estrutura celular relacionada à idade, para estabelecer o efeito mutagênico de fatores ambientais em humanos, etc.

Nos últimos anos, o método citogenético ganhou grande importância em relação às possibilidades de análise genética humana, que foram abertas pela hibridação de células somáticas em cultura. A obtenção de híbridos interespecíficos de células (por exemplo, um humano e um camundongo) permite chegar muito mais perto de resolver problemas associados à impossibilidade de cruzamentos direcionados, localizar um gene em um determinado cromossomo, estabelecer um grupo de ligação para vários caracteres , etc. A combinação do método genealógico com o método citogenético e também com os métodos mais recentes de engenharia genética acelerou muito o processo de mapeamento de genes em humanos.

Métodos bioquímicos para estudar a hereditariedade humana ajudam a detectar uma série de doenças metabólicas (carboidratos, aminoácidos, lipídios, etc.) usando, por exemplo, o estudo de fluidos biológicos (sangue, urina, líquido amniótico) por análise qualitativa ou quantitativa. A causa dessas doenças é uma alteração na atividade de certas enzimas.

Com a ajuda de métodos bioquímicos, foram descobertas cerca de 500 doenças moleculares, resultantes da manifestação de genes mutantes. Com vários tipos de doenças, é possível determinar a própria proteína-enzima anormal ou estabelecer produtos metabólicos intermediários. De acordo com os resultados das análises bioquímicas, é possível diagnosticar a doença e determinar os métodos de tratamento. O diagnóstico precoce e o uso de várias dietas nos primeiros estágios do desenvolvimento pós-embrionário podem curar algumas doenças ou pelo menos aliviar a condição de pacientes com sistemas enzimáticos defeituosos.

Como qualquer outra disciplina, a genética humana moderna usa os métodos de ciências relacionadas: fisiologia, biologia molecular, engenharia genética, modelagem biológica e matemática, etc. Um lugar significativo na solução dos problemas da genética médica é ocupado pelo método ontogenético, que nos permite considerar o desenvolvimento de traços normais e patológicos no curso do desenvolvimento individual.

Doenças hereditárias humanas, seu tratamento e prevenção. Até o momento, mais de 2.000 doenças humanas hereditárias foram registradas, e a maioria delas está associada a transtornos mentais. Segundo a Organização Mundial da Saúde, graças ao uso de novos métodos de diagnóstico, registram-se anualmente em média três novas doenças hereditárias, que ocorrem na prática de um médico de qualquer especialidade: terapeuta, cirurgião, neuropatologista, obstetra-ginecologista, pediatra , endocrinologista, etc. Doenças que não têm absolutamente nada a ver com hereditariedade, praticamente não existem. O curso de várias doenças (infecções virais, bacterianas, fúngicas e até lesões) e a recuperação após elas dependem, em certa medida, das características imunológicas, fisiológicas, comportamentais e mentais hereditárias do indivíduo.

As doenças condicionalmente hereditárias podem ser divididas em três grandes grupos: doenças metabólicas, doenças moleculares, que geralmente são causadas por mutações genéticas e doenças cromossômicas.

Mutações genéticas e distúrbios metabólicos. As mutações gênicas podem se expressar no aumento ou diminuição da atividade de certas enzimas, até sua ausência. Fenotipicamente, tais mutações se manifestam como doenças metabólicas hereditárias, determinadas pela ausência ou excesso do produto da reação bioquímica correspondente.

As mutações gênicas são classificadas de acordo com sua manifestação fenotípica, ou seja, como doenças associadas ao comprometimento do metabolismo de aminoácidos, carboidratos, lipídios, minerais e ácidos nucléicos.

Um exemplo de violação do metabolismo de aminoácidos é o albinismo, uma doença relativamente inofensiva que ocorre na Europa Ocidental com uma frequência de 1:25.000. A causa da doença é um defeito na enzima tirosinase, que bloqueia a conversão da tirosina em melanina. Os albinos têm pele leitosa, cabelos muito claros e nenhum pigmento na íris. Eles têm uma sensibilidade aumentada à luz solar, o que causa doenças inflamatórias da pele neles.

Uma das doenças mais comuns do metabolismo de carboidratos é o diabetes mellitus. Esta doença está associada a uma deficiência do hormônio insulina, o que leva a uma interrupção na formação de glicogênio e ao aumento dos níveis de glicose no sangue.

Vários sinais patológicos (hipertensão, aterosclerose, gota, etc.) são determinados não por um, mas por vários genes (o fenômeno da polimerização). São doenças com predisposição hereditária, mais dependentes das condições ambientais: em condições favoráveis, essas doenças podem não se manifestar.

Doenças cromossômicas. Este tipo de doença hereditária está associado a uma alteração no número ou na estrutura dos cromossomos. A frequência de anormalidades cromossômicas em recém-nascidos é de 0,6 a 1% e, no estágio de 8 a 12 semanas, cerca de 3% dos embriões os apresentam. Entre os abortos espontâneos, a frequência de anormalidades cromossômicas é de aproximadamente 30% e nos estágios iniciais (até dois meses) - 50% e acima.

Em humanos, já foram descritos todos os tipos de mutações cromossômicas e genômicas, inclusive a aneuploidia, que pode ser de dois tipos - monossomia e polissomia. A monossomia é especialmente grave.

A monossomia de corpo inteiro foi descrita para o cromossomo X. Esta é a síndrome de Shereshevsky-Turner (44 + X), que se manifesta em mulheres caracterizadas por alterações patológicas no físico (baixa estatura, pescoço curto), distúrbios no desenvolvimento do sistema reprodutivo (ausência da maioria das características sexuais secundárias femininas ), limitação mental. A frequência de ocorrência desta anomalia é de 1:4000-5000.

As mulheres trissômicas (44 + XXX), em regra, distinguem-se por violações do desenvolvimento sexual, físico e mental, embora em alguns pacientes esses sinais possam não aparecer. Os casos da fertilidade de tais mulheres conhecem-se. A frequência da síndrome é de 1:1000.

Homens com síndrome de Klinefelter (44+XXY) são caracterizados por desenvolvimento e atividade das gônadas prejudicados, tipo de corpo eunucoide (mais estreito que a pelve, ombros, pelos corporais e deposição de gordura no corpo de acordo com o tipo feminino, braços e pernas alongados em comparação ao corpo). Daí o maior crescimento. Esses sinais, combinados com algum retardo mental, aparecem em um menino relativamente normal desde a puberdade.

A síndrome de Klinefelter é observada com polissomia não apenas no cromossomo X (XXX XXXY, XXXXY), mas também no cromossomo Y (XYY. XXYY. XXYYY). A frequência da síndrome é de 1:1000.

Das doenças autossômicas, a trissomia do cromossomo 21, ou síndrome de Down, foi a mais estudada. Segundo vários autores, a taxa de natalidade de crianças com síndrome de Down é de 1:500 a 700 recém-nascidos e, nas últimas décadas, a frequência da trissomia do cromossomo 21 aumentou.

Sinais típicos de pacientes com síndrome de Down: nariz pequeno com uma larga ponte nasal plana, olhos oblíquos com epicanto - uma dobra saliente sobre a pálpebra superior, pequenas aurículas deformadas, boca entreaberta, baixa estatura, retardo mental. Cerca de metade dos pacientes têm doenças cardíacas e grandes vasos.

Existe uma relação direta entre o risco de ter filhos com síndrome de Down e a idade da mãe. Foi estabelecido que 22-40% das crianças com esta doença nascem de mães com mais de 40 anos (2-3% das mulheres em idade reprodutiva).

Aqui, apenas alguns exemplos de genes humanos e doenças cromossômicas são considerados, o que, no entanto, dá uma certa ideia da complexidade e fragilidade de sua organização genética.

A principal forma de prevenir doenças hereditárias é a sua prevenção. Para tanto, em muitos países do mundo, inclusive na Bielo-Rússia, existe uma rede de instituições que prestam aconselhamento médico-genético à população. Em primeiro lugar, seus serviços devem ser usados ​​por pessoas que se casam e têm parentes geneticamente desfavorecidos.

O aconselhamento genético é obrigatório em caso de casamento de parentes, pessoas com mais de 30 a 40 anos, bem como trabalhadores de produção em condições de trabalho prejudiciais. Médicos e geneticistas poderão determinar o grau de risco do nascimento de descendentes geneticamente defeituosos e garantir o controle da criança durante seu desenvolvimento intrauterino. Deve-se notar que o uso de tabaco, álcool e drogas pela mãe ou pelo pai do feto aumenta drasticamente a probabilidade de ter um bebê com doenças hereditárias graves.

No caso do nascimento de uma criança doente, às vezes é possível sua medicação, tratamento dietético e hormonal. A poliomielite pode servir como um exemplo claro confirmando as possibilidades da medicina na luta contra as doenças hereditárias. Esta doença é caracterizada por predisposição hereditária, mas a causa direta da doença é uma infecção viral. A realização da imunização em massa contra o agente causador da doença possibilitou salvar todas as crianças hereditariamente predispostas a ela das graves consequências da doença. O tratamento dietético e hormonal tem sido utilizado com sucesso no tratamento da fenilcetonúria, diabetes mellitus e outras doenças.