СПАДКОВІСТЬ І ЗДОРОВ'Я

В результаті вивчення глави студент повинен: знати

  • • молекулярні основи спадковості;
  • • типи спадкових захворювань;
  • • медико-соціальні проблеми хворих зі спадковою патологією; вміти
  • • використовувати діяльність медико-генетичних консультацій в практиці соціальної роботи;

володіти

• сучасною теорією генетичної обумовленості здоров'я.

Характеристика спадкових факторів

Фахівці, що працюють в області генетики, відзначають все більш значущу роль спадкових факторів у розвитку патології. Багато в чому це пояснюється розширенням і якісним поліпшенням діагностичної бази генетики. Однак до сих пір в цій області залишаються значні медико-соціальні проблеми. Вони сформувалися в результаті двох груп причин.

Перша пов'язана зі складнощами, які відчувала генетика як наука і сфера практичної діяльності в історії Росії, а друга - з відношенням населення до медико-генетичним питань. Зокрема, громадяни Росії недостатньо поінформовані з питань профілактики спадкової патології, в сім'ях не зберігаються відомості про тих захворюваннях, імовірно спадкових, якими страждали їхні предки.

У зв'язку з цим актуальними є питання інформованості населення за медичними і соціальними питань генетики, більш широке впровадження медико-генетичного консультування молодих людей, що вступають в шлюб і які планують дитини. Дана діяльність повинна здійснюватися не тільки медичними, а й соціальними працівниками.

Спадковість - це притаманне всім живим організмам властивість забезпечувати в ряді поколінь спадкоємність однакових ознак і особливостей розвитку, а також характеру їх індивідуально го го розвитку, що є основою відтворення форм життя по поколінням.

Обсяг переданої спадкової інформації від одного покоління до іншого складає десятки тисяч генів, які містяться в ядрах всіх яйцеклітин і сперматозоїдів. Кожен ген кодує синтез одного специфічного білка. Гени в певному порядку розташовані в хромосомах, що забезпечує сувору впорядкованість передачі спадкової інформації і дає можливість передбачення особливостей майбутніх організмів. Клітка містить по дві хромосоми кожного типу, тому кожен ген представлений в ній двічі. Внаслідок суворої впорядкованості процесу розподілу кожна дочірня клітина також отримує по дві хромосоми кожного типу і по два повних набору генів.

Виняток становлять ділення клітин, при яких утворюються гамети (яйцеклітини і сперматозоїди). У цих випадках члени кожної пари хромосом розходяться і потрапляють в різні клітини, так що зрілі яйцеклітини і сперматозоїди містять тільки по одній хромосомі кожного типу і по одному набору генів. При злитті клітин в процесі запліднення парність хромосом і генних наборів відновлюються.

У кожній клітині будь-якого організму даного виду міститься певна кількість хромосом. У людини їх налічується 46. Хромосоми завжди хлопця. Так, 46 хромосом людини розподілені в 23 пари. Вони відрізняються один від одного по довжині, формі, наявності потовщень або перетяжок.

Внаслідок суворої впорядкованості процесу клітинного ділення кожна дочірня клітина отримує в точності такі ж хромосоми, якими володіла материнська клітина. Якщо в дочірній клітині в результаті якого-небудь порушення ділення виявилося більше або менше хромосом, ніж було в материнській клітині, то це призводить до розвитку патології або загибелі клітини, а також цілісного організму. Процес поділу забезпечує строго рівномірний розподіл хромосом між двома дочірніми ядрами. В результаті цього всі клітини мають абсолютно однакові набори хромосом.

Хромосоми містять генетичну інформацію, закодовану в дезоксирибонуклеїнової кислоти (далі - ДНК), а процес поділу забезпечує повну передачу інформації кожному з дочірніх ядер. В результаті кожна клітина володіє генетичною інформацією, необхідною для розвитку всіх ознак організму. Сталість числа хромосом в послідовних поколіннях забезпечує мейоз - процес, що відбувається при дозріванні яйцеклітин і сперматозоїдів. Для позначення цих спеціальних статевих клітин використовується термін «гамети». Мейоз складається з двох клітинних поділів, при яких число хромосом зменшується вдвічі, тому гамети містять удвічі менше хромосом, ніж інші клітини організму.

При злитті одинарного набору хромосом сперматозоїда з одинарним набором яйцеклітини при заплідненні відновлюється подвійну кількість хромосом. Таким чином, продукт злиття статевих клітин (зигота) і утворюються з нього шляхом мітотичного поділу соматичні клітини містять диплоидное число хромосом. Кожна особина отримує рівно половину своїх хромосом і половину генів від матері, а іншу половину - від батька. Залежно від характеру взаємодії генів нащадок може походити на одного з батьків більше, ніж на іншого. Однак внесок обох батьків в його спадковість однаковий.

Закони спадковості випливають з поведінки хромосом в мітозі, мейозі і при заплідненні. У кожній хромосомі містяться гени, що відрізняються один від іншого, і кожен з цих генів контролює спадкування одного або декількох ознак. Хромосоми в соматичних клітинах парні, тому генів кожного типу міститься також два. Хромосоми розходяться в мейозі і перекомбініруются при заплідненні. Те ж саме відбувається з генами. Кожна хромосома складається з генів, розташованих в певній лінійній послідовності, а в кожній парі гомологічних хромосом гени розташовані в однаковому порядку. Гени певних ознак знаходяться в певних місцях хромосоми, які називаються локусами.

Гени бувають рецесивними, тобто проявляють свою дію, коли їх два. Домінантний ген проявляє свою дію в однині. Якщо організм має два однакових гена, що кодують будь-якої ознака, то такий організм називають гомозиготних. Якщо організм містить один домінантний і один рецесивний ген, то такий організм є гетерозиготних.

Зовнішнє видимий прояв успадкованих ознак у певній особини називається її фенотипом, а генетична конституція - генотипом, який є сукупністю всіх генів організму (нормальних або патологічних), отриманих від обох батьків і розташовуються в хромосомах клітин.

Принцип тотожності гомологічниххромосом за розміром і формою не дотримується в разі характеристики статевих хромосом. Жінка має дві ідентичні статеві хромосоми (Х-хромосоми), а чоловік має тільки одну Х-хромосому, і ще одну, звану Y-хромосомою. Таким чином, чоловіки мають 22 пари аутосом плюс одна X- і одна Y-хромосоми (статеві хромосоми).

У людини утворюються сперматозоїди двох типів: одна половина містить Х-хромосому, інша - Y. Всі яйцеклітини містять по одній Х-хромосомі. Запліднення яйцеклітини сперматозоїдом з Х-хро- мосом веде до утворення жіночої зиготи XX. Запліднення яйцеклітини сперматозоїдом з Y-хромосомою закінчується утворенням чоловічий зиготи XY. Число сперматозоїдів з X- і Y-хромосо- мами однаково, тому хлопчики і дівчатка повинні народжуватися приблизно в рівній кількості. Однак хлопчиків народжується трохи більше (на 100 дівчаток 106 хлопчиків), що, можливо, пов'язано з меншими розмірами Y-хромосоми і її здатністю легше проникати в яйцеклітину. У людини Х-хромосома містить велику кількість генів, а в Y-хромосомі їх небагато (це гени, що визначають чоловічу стать).

У диференціації чоловічої статі особлива роль належить гену SRY, що позначає «визначальна підлогу область хромосоми Y». Ознаки, які контролюються генами, локалізованими в Х-хромосомі, називаються зчепленими з підлогою. Нащадки чоловічої статі отримують свою єдину хромосому від матері, внаслідок чого успадковують всі гени, що визначають ознаки, зчеплені з підлогою. Нащадки жіночої статі отримують по одній Х-хромосомі від матері і батька. У чоловічій зиготі, що має лише одну Х-хромосому, міститься тільки по одному гену з кожної пари генів, локалізованих в Х-хромосомі.

Зміни спадковості виникають під впливом фізичних, хімічних і біологічних факторів зовнішнього середовища, які носять назву «мутагенні фактори» і здатні викликати мутації.

Мутації - це раптово виникаючі зміни генетичної інформації, що відбуваються протягом індивідуального життя людини. Вони є найбільш частими причинами виникнення спадкової патології. Мутації відбуваються в соматичних і статевих клітинах на генному, хромосомному і геномном рівнях. У зв'язку з цим розрізняють мутації генні, хромосомні і геномні соматичних і статевих клітин. До розвитку спадкової патології можуть призвести спорадичні мутації (вони вперше виникають в статевих клітинах батьків) і успадковані (передаються від віддалених предків).

Генні мутації є новим молекулярним станом гена. У спадкову патологію вони трансформуються рідко, так як в клітинах функціонує молекулярна система розпізнавання події зміни, знищення зміненого гена і відновлення нормального. Генні мутації, що виникли в статевих клітинах, будуть передаватися в наступне покоління, і частина їх приведуть до розвитку спадкової хвороби. Мутації в соматичних клітинах успадковуються тільки в певних клітинних клонах. Наприклад, так відбувається при онкологічних захворюваннях.

Однією з основних причин захворювань, успадкованих за аутосомно рецесивним типом, є знову виникла мутація в окремих статевих клітинах одного з батьків. Імовірність передачі від нього мутації своїм дітям становить 50%. Частота знову виникаючих мутацій в окремих генах обернено пропорційна тому, наскільки прояви цієї мутації впливають на пристосованість хворого. Під пристосованістю розуміють здатність хворого дожити до репродуктивного віку і залишити потомство.

Все аутосомно-домінантні захворювання знижують пристосованість хворих. Однак відбувається це в різній мірі. При іхтіозі (підвищеному зроговінні шкіри) пристосованість носіїв не знижена, тому повторно гени виникають рідко. при ахондроплазії

(Недорозвиненні хрящової тканини) носії стерильні, тому нова мутація є причиною захворювання в 80% випадків.

Другою ознакою аутосомно-домінантних захворювань є мозаицизм зародкових клітин, що супроводжується появою хвороби у клінічно абсолютно здорових батьків.

При аутосомно-домінантних захворюваннях необхідно оцінювати такі властивості гена, як його пенетрантность і експресивність.

Пенетрантность - це частка осіб, у яких виявляється прояв мутантного гена від всіх осіб, що успадкували цей ген. Пенетрантность може бути повною і неповною. У родоводів, де простежується спадкування аутосомно-домінантного захворювання, неповна пенетрантність гена буде проявлятися пропуском покоління.

Експресивність - це ступінь вираженості проявів гена, індивідуальних відмінностей ступеня вираженості симптомів конкретного спадкового захворювання.

При аутосомно-рецесивною патології батьки хворих дітей є гетерозиготними носіями і клінічно абсолютно здорові. Імовірність появи хворого в родині, в якій обоє батьків є гетерозиготними носіями мутантного гена, становить 25% і не змінюється для будь-якої вагітності в цій подружній парі.

Родоводи хворих з аутосомно-рецесивними захворюваннями вказують на здорових батьків і найближчих родичів, на деяких хворих братів і сестер. Вступ хворого з подібною патологією в шлюб з гомозиготною партнером супроводжується народженням здорових дітей, які будуть гетерозиготними носіями. Для появи аутосомно-рецесивних захворювань найбільшу небезпеку становлять близькоспоріднені шлюби, коли ймовірність зустрічі двох однакових патологічних генів різко збільшується.

Спадкових хвороб, зчеплених з Х-хромосомою, на порядок менше, ніж домінантних і рецесивних. Поведінка генів, розташованих в статевих хромосомах, строго відповідає поведінці самих хромосом. Коли змінений ген знаходиться в одній з Х-хромосом матері, то цю хромосому отримують 50% синів і 50% дочок матері- носії. Якщо ген відповідальний за рецесивне захворювання, то сама мати здорова, так як у неї є друга нормальна хромосома.

Хвороба розвинеться у тій половини синів, яка отримає Х-хро- мосому з мутантним геном. У дочок, які отримали від матері мутантних хромосому, хвороба не розвинеться, так як вони отримують нормальну другу хромосому X від батька. Таким чином, якщо мати є носієм рецесивного гена, зчепленого з Х-хромосомою, ймовірність виникнення спадкового захворювання у синів складе 50%, а у дочок - 0%. При цьому ймовірність гетерозиготного носійства у дочок складе 50%.

Хромосомні мутації - це структурні зміни хромосом. За механізмом розвитку можуть бути різноманітними і складними.

Як приклад можна назвати транслокацию (обмін сегментами між хромосомами). Вона є причиною траслокаціонной різновиду хвороби Дауна.

Геномні мутації - це зміна кількості хромосом. Найчастіше спостерігаються трисомії (збільшення кількості на одну) або моносомія (відсутність однієї з хромосом). До порівняно рідкісних форм геномних мутацій відносяться триплоїдія і тетраплоидия - наявність одного або двох додаткових гаплоїдних набору хромосом. Геномні мутації зазвичай супроводжуються змінами фенотипу і призводять до мимовільного аборту або хромосомної хвороби. Вони виникають в результаті нерозходження, відставання або елімінації хромосом в процесі поділу клітин.

Мутації виникають постійно як в процесі звичайних фізіологічних функцій (спонтанний або природний мутагенез), так і в результаті додаткових впливів на спадкові структури фізичних, хімічних і біологічних факторів (індукований мутагенез).

Спонтанні мутації обумовлені біохімічними змінами в клітці, впливом природного радіаційного фону або помилками при розподілі.

Індуковані мутації можуть бути результатом дії іонізуючого випромінювання, багатьох хімічних речовин і вірусів. До іонізуючим агентам, які мають мутагенною активністю, відносяться електромагнітні випромінювання, швидкі нейтрони і альфа-частинки. З хімічних речовин мутагенною активністю можуть володіти протипухлинні лікарські препарати, пестициди, формальдегід, бензол, харчові добавки (цикламати, ароматичні вуглеводні). Пошкодження хромосом соматичних клітин людини може спостерігатися при грипі, краснухи, кору, епідемічний паротит і вітряна віспа.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >