Лекция № 3 Моногенные болезни. 1. 2. 3. Частота встречаемости моногенной патологии. Причины и механизм возникновения генных болезней. Классификация и клиническая характеристика энзимопатий. Моногенные заболевания - это заболевания, в основе которых лежат единичные генные мутации, приводящие к изменению порядка нуклеотидов в молекуле ДНК, что в свою очередь влияет на последовательность аминокислот, которые кодируются данным геном. Общая частота генных болезней в популяциях в целом равна примерно 1-2%. Частота отдельных форм колеблется от 1: 20003000 до 1: 10000 и реже. Условно частоту генной болезни считают: 1. высокой - если встречается один больной на 10000 новорожденных и менее; 2. средней - при одном больном на 10000-40000 новорожденных; 3. низкой - если это соотношение равно 1: 40000 и выше. Причины варьирования частоты наследственных болезней в разных популяциях и в разных географических зонах: 1. 2. 3. дрейф генов в изолированных популяциях; эффект “родоначальника”; факторы отбора. Возникновение наследственных болезней и синдромов обусловлено изменениями генетического кода, называемыми мутациями. Мутации могут быть индуцированы: 1. 2. факторами внешней среды (физические, химические, биологические); возникать естественно под влиянием обменных процессов в клетках и в организме в целом. Схематично это можно выразить следующим образом: Вещество А в результате ряда последовательных реакций превращается в вещество С. В процессе этого превращения участвуют ферменты , , , за выработку которых отвечают соответствующие гены , , . Например, мутация гена приводит к отсутствию фермента . В результате вещество В не превращается в С. Ген Ген Ген фермент фермент фермент Схема 1. А В С Метаболические сдвиги при мутационной блокаде превращения одного вещества (С) в другое (Д). Накопление Накопление А В С // Д Недостаток Е избыток Как следствие этого блока могут быть: 1. 2. 3. Недостаточное образование продукта в данной реакции; Накопление субстрата блокированной реакции (С) или его предшественников (А, В); Изменение основного направления реакции и повышение образования тех продуктов, которые в норме имеются в незначительном количестве (Е). Реализация гена в признак - сложный процесс, зависящий от многих факторов. В одних случаях ген находится в латентном состоянии и фенотипически не проявляется, в других действие гена проявляется обязательно. Степень проявления признака называется экспрессивностью гена, которая при наследственной патологии определяет тяжесть заболевания. Наряду с экспрессивностью влияние гена обусловлено его пенетрантностью, т.е. относительной частотой проявления мутантного гена Пенетрантность может быть: полной - когда все без исключения организмы имеют фенотипические проявления данного гена; 2. неполной - когда несмотря на присутствие гена признак может не проявляться. 1. Указаниями на наследственную патологию служат: 1. 2. 3. 4. наличие в семье аналогичных патологий; затяжное и хроническое течение заболевания у детей, и отсутствие эффекта от проводимой терапии; вовлеченность в патологический процесс многих органов и систем; врожденный характер заболевания; Показания для проведения биохимических методов исследования: умственная отсталость; нарушение психического статуса, снижение памяти, заторможенность, дислексия; нарушение физического развития, ожирение, нарушение роста костей, диспропорциональность телосложения, снижение слуха и зрения; судорожный синдром, мышечные гипо- и гипертонии, нарушение походки, желтуха. непереносимость пищевых продуктов, лекарственных препаратов и гепатоспленомегалия; мочекаменная болезнь, необычный цвет и запах мочи; гемолитическая анемия. Классификация моногенных заболеваний: I. По типу наследования: 1. аутосомно-доминантные; 2. аутосомно-рецессивные; 3. сцепленные с Х-хромосомой, доминантные; 4. сцепленные с Х-хромосомой, рецессивные. Классификация моногенных заболеваний: 1. 2. 3. 4. II По характеру нарушения обмена веществ или по характеру поражения органов и систем: Нарушения обмена аминокислот (ФКУ, цистиноз, алкаптонурия, гомоцистинурия, тирозиноз, лейциноз, альбинизм); Нарушения обмена углеводов (галактоземия, фруктоземия, гликогенозы); Нарушения обмена липидов (болезнь Тея-Сакса, Ниманна-Пика, Гоше, гиперлипопротеидемии, синдром Лоуренса-Муна-Барде-Бидля); Наследственные нарушения обмена веществ соединительной ткани (мукополисахаридозы, болезнь Марфана, Эллерса-Данлоса, несовершенный остеогенез); II По характеру нарушения обмена веществ или по характеру поражения органов и систем: 5. Тубулопатии (синдром Де-Тони-ДебреФанкони, фосфат-диабет); 6. Нарушения минерального обмена; 7. Нарушения обмена в эритроцитах; 8. Нарушения пуринового и пиримидинового обмена (подагра, синдром Леша-Найяна); 9. Нарушения билирубинового обмена (синдром Криглера-Найяра). Критерии, характерные для моногенных болезней Менделирующий характер наследования 2. Клиническое прогредиентное течение 3. Генетическая гетерогенность 4. Клинический полиморфизм 1. Наиболее часто встречающиеся моногенные заболевания: Заболевания, обусловленные нарушением аминокислотного обмена: Фенилкетонурия (ФКУ) Цистиноз Тирозиноз Алкаптонурия Гомоцистинурия Альбинизм Наиболее часто встречающиеся моногенные заболевания: Заболевания, обусловленные нарушением углеводного обмена: Галактоземия Фруктоземия Гликогенозы Мукополисахаридозы Наиболее часто встречающиеся моногенные заболевания: Заболевания, обусловленные нарушением липидного обмена: Болезнь Тея-Сакса Болезнь Нимана-Пика Болезнь Гоше Семейная гиперхолестеринемия Наиболее часто встречающиеся моногенные заболевания: Заболевания, обусловленные нарушением соединительнотканного обмена: Болезнь Марфана Синдром Эллерса-Данлоса Несовершенный остеогенез Хондродистрофия Наиболее часто встречающиеся моногенные заболевания: Тубулопатии: Фосфат-диабет Синдром Де-Тони-Дебре-Фанкони