ЛЕКЦИЯ №6. Генетика человека

Генетика человека — основа медицинской генетики. Человек — удобный генетический объект. У человека лучше, чем у других видов изучены биохимические, иммунологические, физиологические и другие реакции, а эти признаки детерминированы генами.

• 98−99% заболеваний возникают в результате поражения генетического материала.
• 1−2% - травмы и ожоги.

Генетика человека — наука о наследственно обусловленных различиях людей и о нарушениях генетического материала.

• 40−50 из 1000 детей с наследственной или врожденной патологией в РФ.
• 40%смертности, инвалидности из-за наследственных заболеваний.
• 30−40 коек в больницах — дети с врожденной или наследственной патологией.

Более половины таких детей погибают после рождения или получают хронические заболевания, остальные постоянно нуждаются в наблюдении врачей.

• 11−16% больных в педиатрических отделениях имеют генетические заболевания. Наследственные заболевания лечатся.
• 8,5% детей умирают от заболеваний, связанных с генными мутациями.
• 2,5% умирают от хромосомных (т.к. их мало рождается).
• 31% умирают от «отягощенности наследственных признаков».
• 42% умирают от наследственных заболеваний.
• 17% - от неизвестной патологии.

Большой процент больных наследственными патологиями в гематологических клиниках (до 40%).

• 16% - в детской нефрологии.
• 50% - детская слепота и инвалидность.
• 50% - нарушения слуха и инвалидность

наследование гипертонии у 60%(мультифакториальные, моногенные).

В РФ созданы генетические центры (90). В США их — 6, и они очень специализированы. Там проводят биохимические исследования.

Тяжелые формы наследственной патологии — 1−2%.

• 1966 год — американский ученый Майкьюсик выявил 1487 наследственных признаков.
• 2005 год — 6678

Из них — аутосомно-доминантных — 4458.

Аутосомно-рецессивных — 1730.

Х-сцепленных — 421.

У-сцепленных — 19.

Митохондриальных — 66.

Составлен каталог наследственных признаков человека, который постоянно пополняется.

Среди Х-сцепленных — ломкость Х хромосомы (снижение умственных способностей). Синтез митохондриальных белков под двойным контролем. Нарушается Днк в митохондрии, нарушается синтез АТФ — сердечно-сосудистые заболевания. Митохондриальные = материнские болезни. Большое значение имеют болезни пероксисом (образованы округлым телами с простой мембраной, в которых есть кристаллический белок Д=0,3−0,1 мкм, возникают из ЭПР). Они ферментативно катализируют расщепление перекиси кислорода на воду и кислород под действием фермента — каталазы.

Наследственные нарушения пероксисомного окисления лежат в основе заболеваний ЦНС, поражения органов зрения, печени, аномалии скелета. Известно 11 таких заболеваний.

Особая группа болезней — лизосомальные болезни накопления — 15 заболеваний. Накопление токсичных продуктов в клетке.

Число наследственных заболеваний возрастает, т.к. окружающая среда ухудшается, улучшается диагностика, происходит выхаживание больных детей, появляются чужеродные токсические химические соединения, происходит рост знаний.

В медицинском ВУЗе существуют обязательные программы медицинской генетики.

Кариотип — диплоидный набор хромосом, характеризующийся совокупностью признаков: число, форма, размер, особенности строения хромосом. Постоянство кариотипа поддерживается механизмам и митоза и мейоза. Хромосома состоит из 2 хроматид, соединенных центромерой (кинетохором).

Хромосомы бывают:

• -метацентрические
• -субметацентрические
• -акроцентрические.

Аутосомы нумеруются в порядке от 1 до 22 в порядке убывания (Денвер — 1961г), составляются идеограммы. Исключение из общего правила — 22 хромосома больше 21.

Кариотип человека имеет сложное строение. Определение идет по метафазным пластинкам.

Концевые спутники — вторичные перетяжки у 13,14,15,2,22 хромосом. Производят дифференциальное окрашивание хромосом, ультрафиолетовое окрашивание, рентгеновские исследования. Кариотип может быть определен по окрашиванию.

Точное распределение и редукция генетического материала происходит при мейозе. Для медицинской практики в 1971 году был проведен симпозиум по медицинской генетике в Париже. Была принята международная Парижская классификация для обозначения кариотипа человека. 46, хх; 46, ху — кариотип нормального человека.

Во время мейоза возможно появление аномальных половых клеток.

47,хху — синдром Клайнфельтера.

Мужчина, частота встречаемости 1 из 1000 новорожденных мальчиков.

Высокий рост, более длинные ноги, евнуховидное телосложение, недоразвитие половых органов, гинекомастия, у половины умственная отсталость (трудности в обучении чтению и письму), могут заканчивать нормальные школы, хотя им может быть очень трудно. Вспыльчивы, импульсивны, легко попадают од влияние более сильных личностей, преступления и проступки. Жизнеспособность снижена. Среди «туповатых» преступников приблизительно 2%.

• 47,хуу — синдром двойного игрек (трисомия)
• 1 на 700 новорожденных. Впервые в 1977 году были исследованы.

Высокие мужчины, агрессивное поведение, интеллект снижен или находится на нижней границе нормы. Характерные преступления — поджоги, воровство, детоубийство без мотивации. В больницах закрытого типа, в колонии — 5% таких людей. Поведение детерминировано лишней хромосомой.

• 47,ххх — синдром Сверхженщины.
• 1на 1000 новорожденных девочек.

Внешне не проявляется, легкое слабоумие. Считают, что около 1% девушек и женщин с легким слабоумием. Могут беременеть и рождают нормальных детей (во время мейоза происходит самокоррекция).

• 45,у0 — нежизнеспособны — аборт.
• 45,х0 синдром Шеришевкого-Тернера

частота встречаемости 1:2000 девочек. Летальность при моносомии очень высокая, каждый 13 выкидыш имеет такую природу. Фенотипические проявления — маленький рост, для многих характерна шейная складка. Локтевой изгиб под углом, укорочены 4 и 5 пальцы, антимонголоидные глаза, абстрактное мышление отсутствует, упорные, трудолюбивые, способны заканчивать школы, ВУЗы. Любовь к опеканию маленьких детей. Отсутствует критическое восприятие своих дефектов. Низкий рост девочки — непременное условие для проведения кариотипирования. Окружность головы больше нормы, груди широко расставлены.

• 49,ххххх — нарушения те же, Но встречаемость ниже
• 49,хххху — то же.

Аутосом меньше 44 не бывает, но больше — возможно.

47,хх+21, 47, ху+21 Синдром Дауна.

Частота встречаемости 1на 650 новорожденных.

Фенотипических признаков очень много. Большой язык. Не помещающийся в полости рта, специфический разрез глаз, умственная отсталость и т. д. 12% умственно отсталых детей — Дауны. Частота встречаемости у девочек и мальчиков разных рас примерно одинакова. Чем старше мать, тем выше вероятность рождения ребенка с этой патологией. Каждый 40 ребенок после 40 лет. Не способны к трудовой деятельности, требуют ухода и дорогостоящего лечения.

• 47,хх+13,47,ху+13 Синдром Патау.
• 1 больной на 7−8 тысяч новорожденных. Новорожденные имеют нормальные вес и рост. Характерны микроцефалия (недоразвитие головного мозга), резкая умственная отсталость, незарощение неба и губы. Полидактилия, повышенная гибкость суставов, недоразвитие глазного яблока, неправильно сформированные, низко посаженные ушные раковины, пороки внутренних органов. Такие дети не живут долго.
• 47,хх+18, 47, ху+18 Синдром Эдвардса.

Частота встречаемости у девочек в 3 раза выше, чем у мальчиков.

1 больной на 6−7 тысяч новорожденных.

Характерны множественные аномалии, грубые пороки, характерна грубая задержка роста (гипоплазия в эмбриональном периоде), своеобразный свод черепа, пяткообразно нависающий затылок, короткая шея, расстояние между висками маленькое, ушная раковина деформирована, у половины на затылке избыточная кожа. Продолжительность жизни таких детей снижена. 10% погибают до 1 месяца, 19=0% - до 3 и 30% погибают до года.

Трисомии могут быть по любой хромосоме. Большей частью по 1 паре аутосом. Чем больше генетического материала, тем хуже. В первую очередь страдает интеллект.

Клеточный мозаицизм (генетический) — в соматических клетках одного и того же организма имеется разный набор хромосом. Возникает в результате нерасхождения хромосом во время митоза. По наследству не передается. Проявление зависит от соотношения клеток.

Структурные аномалии хромосом.

Изохромосомы — разделение хромосомы неправильным путем. Чем больше возраст отца, тем, чаще встречается подобное нарушение.

46,isoX.

Дилеция (частичная моносомия) Р — длинное плечо, Q — короткое.

46,хх, 5р — дилеция плеча5 хромосомы. Синдром Кошачий крик.

Широко расставленные глаза, физическое недоразвитие. Множественные пороки развития, недоразвита гортань — специфический крик.

Транслокация — обмен участками хромосом (3 вида).

Реципроксные (обмен участками между негомологичными хромосомами).

46,ху, t (9,22) — миелолейкоз (рак крови).

Нереципроксные (между 2мя гомологичными хромосомами). Может не проявляться.

Робертсоновские: возникают при нарушениях деления акроцентрических хромосом. Разрыв по центромере, короткие части дегенерируют, длинные срастаются часто по 15 хромосоме.

46,хх, 15t — рак крови. Приводит к ожирению, гипотонии мышц, умственной отсталости. Возможно рождение ребенка — Дауна (5−10% перенос с 21 на 14).

Инверсия — поворот. Кольцевые хромосомы могут возникать по 16и 18 хромосомам, терминальные концы разрываются. Обозначается — Г. По 18 хромосоме — слабоумие, аномалии лица.

В результате хромосомных мутаций и аббераций возникает дисбаланс генетического материала, что приводит к психическим и физическим нарушениям развития. Аномалии по крупным хромосомам происходят значительно реже, чем по мелким. Самая маленькая хромосома — 21, нарушения ее строения встречаются чаще всего. Нехватка генетического материала переносится хуже, чем избыток. Если много эухроматина — нежизнеспособность ребенка, если преобладает гетерохроматин — тяжелые патологии (8,13,18,21,х хромосомы).

«Евгенус» — хороший род, знатный.

Гайтон (двоюродный брат Дарвина) — основатель этого направления. Евгеника — составляющая часть медицинской генетики.