Наследственные болезни

Синдром Пата́у — хромосомное заболевание человека, которое характеризуется наличием в клетках дополнительной хромосомы 13. Встречается 1 на 700 рождений, рождаются как мальчики, так и девочки ссиндромом «Патау».

Причинами являются: родственные браки, пожилые родители,  действие тяжёлыми металлами, высокотоксичных веществ (диоксины, бензопирен), некоторые лекарства, наркотики, алкоголизм, вирусные заболевания во время беременности.

Симптомы: «заячья губа» или «волчья пасть», аномалия глаз, другие пороки. Последствием является часто смерть [15].

Синдром Э́двардса — характеризуется комплексом множественных пороков развития и трисомией 18 хромосомы. Популяционная частота примерно 1:7000. Дети с трисомией 18 чаще рождаются у пожилых матерей. Для женщин старше 45 лет риск родить больного ребёнка составляет 0.7 %. Девочки с синдромом Эдвардса рождаются в три раза чаще мальчиков.

Симптомы: нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, глазные щели узкие и короткие, ушные раковины деформированы; 60% детей умирают в возрасте до 3-х месяцев, до года доживают лишь 10%, основной причиной служит остановка дыхания и нарушение работы сердца [15].

Синдром Шерешевского - Тёрнера — отсутствие одной Х-хромосомы у женщин (45 ХО) вследствие нарушения расхождения половых хромосом.

Он проявляется в замедлении полового созревания, недоразвитии половых желез,  бесплодии.

Женщины с синдромом Шерешевского-Тернера имеют малый рост, тело диспропорционально — более развита верхняя часть тела, плечи широкие, таз узкий — нижние конечности укорочены, шея короткая со складками, "монголоидный" разрез глаз и ряд других признаков.

Последствия:  бесплодие, 50 % - умственная отсталость. [15]

Синдром Клайнфельтера — полисомия по X- и Y-хромосомам у мальчиков (47, XXY; 48, XXYY и др.).

Признаки появляются только в период полового созревания: высокий рост, ожирение, женский тип телосложения, бесплодие; умственное развитие отстает, однако иногда интеллект нормальный [15].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Экспериментальная часть

 

 2.1 Методы диагностики наследственных заболеваний

 

1.Генеалогический  метод диагностики наследственных болезней  – один из важнейших методов в генетике, он представляет собой систему изучения заболеваемости в роду с составлением соответствующей родословной. Правильно построенная родословная дает возможность проследить семейные связи, соотношение между лицами женского и мужского пола, заболеваемость и причины смерти отдельных членов семьи в разных поколениях. При генеалогическом исследовании родословная строится не только на основании расспроса, но и на непосредственном обследовании максимально возможного числа родственников.

 С помощью генеалогического  метода можно установить доминантный  тип наследования заболевания (у  кого он чаще всего проявляется  – в некоторых случаях и  рецессивный тоже). В этом случае  один из родителей также будет  страдать данным заболеванием, и  будет отмечаться, что это же  заболевание имелось у его  более отдаленных предков. Если  один из родителей при доминантном  типе наследования является гомозиготным  по данному признаку, то все  его дети бывают больными; если  родитель является гетерозиготным, что наблюдается чаще всего, то  риск рождения больного ребенка  снижается в 2 раза.

При рецессивном типе наследования болезни на родословной можно видеть, что одно и то же заболевание обнаруживается только у братьев и сестер больного. У других представителей родословной такого заболевания не отмечается. Родители, как правило, здоровы, но они являются носителями измененного гена, т.е. гетерозиготными. Иногда в таких случаях при составлении родословной удается установить кровное родство родителей.  При браках между близкими родственниками (родные брат, сестра) особенно часто встречаются скрытые измененные гены, совмещение которых у ребенка обусловливает развитие наследственного заболевания. При рецессивном наследовании заболеванием в семье может страдать один ребенок из четырех. При исследовании родословных можно заметить, что заболевание, которым страдает ребенок мужского пола, обнаруживается в различных поколениях и только у мужчин, т.е. четко выступает явная передача болезни по наследству у лиц мужского пола. Такое наследование характерно для гемофилии (заболевание крови, при котором нарушается ее свертываемость), цветовой слепоты (дальтонизма) и др.

В настоящее время известно более 50 наследственных заболеваний, связанных с полом. Пол определяется половыми хромосомами: женский – хромосомами ХХ, мужской – ХY. Если измененный ген локализуется на Х-хромосоме, то другой, нормальный ген, отвечающий за этот же признак,– на такой же Х-хромосоме у женщины, компенсирует отсутствие или низкую активность фермента, образующегося при считывании информации с измененного участка. Поэтому у лиц женского пола заболевание не проявляется, но 50% женщин такой семьи будут носителями патологического гена, который передадут половине своих сыновей. У лиц мужского пола, получивших от матери Х-хромосому с измененным геном, дефект не возмещается, и у них развивается заболевание [16].

2. Биохимико-генетические методы диагностики наследственных болезней исследования широко применяются в диагностике наследственных заболеваний обмена веществ и других форм. Биохимические методы исследования заболеваний обмена веществ применяются по двум программам. Первая программа называется просеивающей (сканирующей), когда путем простых и быстро выполнимых тестов сортируют всех обследуемых детей на здоровых и, вероятно, больных. Эти программы применяют как для массовых исследований, например, для обследования всех новорожденных на такие наследственные заболевания обмена веществ, как галактоземию, фенилкетонурию, так и для обследования специальных групп детей, занимающихся во вспомогательных школах. На втором этапе у детей, подозреваемых на наследственное заболевание, проводят более целенаправленные исследования, при которых определяют качественно и количественно содержание аномального белка или промежуточных продуктов обмена в крови и моче. На основании результатов второго этапа исследований и ставят окончательный диагноз. Биохимические анализы второго этапа часто отличаются большой сложностью, их выполняют в специальных генетических лабораториях. Биохимическим методам принадлежит главная роль в диагностике наследственных болезней.  3. Цитогенетический метод диагностики наследственных болезней позволяет установить количественный состав хромосом в ядре клетки и некоторые их морфологические особенности (внешние формы), что имеет решающее значение в диагностике хромосомных болезней. Метод основан на том, что каждая пара хромосом имеет свои особенности, обнаруживаемые при микроскопическом исследовании клетки в стадию деления. Культуру защитных клеток крови и клеток кожи фиксируют в период наибольшей активности, когда происходит размножение клеток. Их окрашивают, исследуют под микроскопом с большим увеличением, фотографируют хромосомы клеток, ядра которых находятся в стадии деления, вырезают и классифицируют. Дальнейшим анализом устанавливают возможные отклонения в структуре и количестве хромосом.

Хромосомный анализ необходим:

1) для уточнения диагноза при наличии у ребенка нечетких клинических признаков, характерных для хромосомного заболевания (болезни Дауна, синдрома Шерешевского-Тернера, Клайнфельтера и др.);  2) при врожденных заболеваниях неясной причины с проявлениями, не вписывающимися в известные синдромы;

3) при повторных спонтанных абортах (выкидышах) в ранние сроки, мертворождениях и если в семье уже есть дети с врожденными пороками развития. К цитологическому методу исследования относится и исследование полового хроматина, вещества из которого образуются хромосомы. Для этого используется мазок из снятого шпателем верхнего слоя клеток слизистой полости рта (щеки), который окрашивают ацето-орсеином. У нормальных женщин при наличии двух Х-хромосом одна из них во многих клетках принимает функционально пассивное состояние и обнаруживается в отдалении от клеточного ядра в виде интенсивного окрашивающегося основными красителями пятна (тельца Бара), называемого половым хроматином. У мальчиков половой хроматин в норме встречается не более чем в 5% клеток, тогда как у девочек он содержится в 20–70% клеток.

4. Дерматоглифика – метод исследования отпечатков пальцев, ладоней и стоп или непосредственного осмотра кожных складок. При этом в период новорожденности легко могут быть замечены поперечная складка ладони, одна сгибательная складка на мизинце, наличие которых характерно для некоторых хромосомных заболеваний.

5. Микробиологические методы экспресс-диагностики внедряются для профилактического обследования детей, а также для выявления наследственных болезней новорожденных. Удобство микробиологических экспресс-методов в том, что они могут быть внедрены в работу обычных микробиологических лабораторий и позволяют быстро обследовать большие группы здоровых и больных. Исследование новорожденных с их помощью дает возможность рано диагностировать многие заболевания обмена веществ, распространение которых составляет 1: 20 000 родов и чаще.

6. Метод сцепления  генов основан на том, что гены, которые близко расположены в одной хромосоме, во время деления половых клеток не разделяются, а передаются из поколения в поколение в сцепленном состоянии (группы сцепления). В таком случае при стертых формах наследственных заболеваний неизмененный ген может свидетельствовать о большой вероятности наличия мутантного гена. Исследование у детей групповой принадлежности крови может явиться важным дополнительным диагностическим фактором. Метод сцепления генов может быть использован также при диагностике гемофилии, миопатии Дюшенна (поражение мышц) и других заболеваний.

7. Пренатальную диагностику проводят во время беременности, при высокой вероятности рождения ребенка с наследственным заболеванием обмена веществ или обусловленного хромосомными изменениями. В таких случаях в первые 20 недель беременности проводят исследования плода на наличие у него наследственного заболевания. Для этого могут быть использованы ультразвуковое сканирование (ультрасонография), контрастная рентгенография и др. В последнее время активно внедряется в практику метод амниоцентеза. Для этого на 13-20-й неделе беременности после установления с помощью ультразвука расположения плаценты делают амниоцентез – извлечение порции околоплодной жидкости с содержащимися в ней клетками кожи плода. В клеточном материале после его выращивания определяются кариотип половой хроматин.

Установление диагноза наследственного заболевания является основанием для прерывания беременности [16].

 

2.1.1 Биохимические  методы диагностики фенилкетонурии

 

Все формы фенилкетонурии можно диагностировать уже в первые недели или даже дни жизни ребенка, когда клинические проявления еще отсутствуют. Для этого проводят биохимический скрининг новорожденных на наличие гиперфенилаланинемии .

В практике массового обследования новорожденных на фенилкетонурию используются разные методические подходы:

1. Тест Гатри – полуколичественный микробиологический тест для определения концентрации фенилаланина в крови. В его основе лежит ингибирование бактериальной культуры Bacillus subtilis. Тормозящее влияние ингибитора устраняется при повышенных концентрациях фенилаланина в крови обследуемого. Содержание фенилаланина в крови определяется путем измерения зон роста микроорганизмов и сравнения их с соответствующими стандартами. Тест Гатри до настоящего времени используется во многих странах для проведения скрининга новорожденных. Чувствительность теста Гатри составляет 99,2%. В РФ метод не применяется.

2. Хроматография – полуколичественный биохимический метод определения фенилаланина с помощью тонкослойной хроматографии аминокислот плазмы крови и мочи. В РФ в качестве массового скрининга метод не применяется.

3. Флюориметрия – количественный биохимический метод определения фенилаланина в крови методом хроматографии с помощью современных автоматических флюориметров. Используется во многих развитых странах (в том числе и России) для проведения массового автоматизированного скрининга. Нормальный уровень фенилаланина в сыворотке крови здоровых лиц составляет 0 - 2 мг/дл (0 - 120 мкмоль/л). Уровень фенилаланина в крови человека выше 2 мг/дл квалифицируют как гиперфенилаланинемию. Гиперфенилаланинемию с уровнем выше 8 мг/дл (480 мкмоль/л) относят к различным формам фенилкетонурии.

4. Тандемная масс-спектрометрия аналитический метод исследования, основанный на масс-спектрометрическом измерении. Внедрен во многих странах, для проведения неонатального скрининга начал применяться и в России. Метод позволяет одновременно определять уровень тирозина и соотношение фенилаланин/тирозин.

Биологическим материалом для исследования служат высушенные пятна капиллярной крови новорожденных на фильтровальной бумаге. Главным критерием диагностики гиперфенилаланинемии является повышенное содержание фенилаланина в крови, нормальный уровень которого в крови у здоровых людей составляет 0-2 мг/дл.

В родильном доме у всех новорожденных на 4-й день жизни (у недоношенных на 7-й день) берется кровь из пятки на тест-бланки, которые доставляются в лабораторию медико-генетической консультации, осуществляющей определение содержания фенилаланина в крови [13].

 

2.1.2 Методы диагностики  синдрома Дауна

 

Предродовой скрининг для выявления синдрома Дауна. Можно пройти предродовой скрининг на наличие у будущего ребенка синдрома Дауна. Это очень легкое исследование, потребуется всего лишь капля материнской крови, чтобы выявить возможность генетического нарушения у будущего ребенка. В ходе проведения такого теста, исследуются параметры, которые являются характеристиками синдрома Дауна: альфа-фетопротеин, хорионический гонадотропин, однако, данные этих измерений не всегда означают наличие синдрома Дауна. Если выявлен низкий уровень альфа-фетопротеина и высокий уровень хорионического гонадотропина то это означает возможность наличия синдрома Дауна, однако не исключается возможность проведения других диагностических тестов.

Амниоцентез  - это исследование околоплодной жидкости и находящихся в ней клеток плода, при этом исследовании существует небольшой риск, по сравнению с проведением пробы ворсинчатого хориона. Не может быть проведен до 14-18 недель беременности, так как существует небольшая вероятность выкидыша.

Проба ворсинчатого хориона - это исследование проводят с 9 до 11 недели беременности, при этом берутся образцы ворсины хориона. Данные образцы ткани применяется для выявления в них наличия лишней хромосомы в паре 21. Такое исследование проводится под контролем узи через брюшную стенку или через матку беременной женщины. При этом существует 1-2% выкидыша.

Исследование пуповинной крови - является самым точным в определении синдрома Дауна. Однако такой тест нельзя проводить на последнем сроке беременности, т.к. существует большой риск выкидыша.

В настоящее время ученые также занимаются разработкой новых методов, таких как предимплантационная диагностика или бластомерный анализ, целью которого является определение нарушений, до того, как лишняя хромосома попадет в оплодотворенную яйцеклетку. Эти методы в первую очередь будут применены для тех пар, у которых много раз были аборты, субфертильных пар, или тех пар, которые подвержены различным генетическим нарушениям. Это исследование позволит медикам установить генетический диагноз до имплантации и может быть успешно применена для диагностики болезни Тея-Сакса и синдрома Лёша-Нихана. При помощи этой техники пара может зачать ребенка без риска и опасений, что ребенок будет болеть синдромом Дауна. Для пар, которые находятся в большем риске, чем все остальные пары, такой скрининг является некой альтернативой.

Для подтверждения диагноза, может потребоваться проведение хромосомного анализа - кариотипирования. Для исследования берутся клетки крови младенца, которые исследуются под микроскопом, чтобы выявить имеется ли лишняя хромосома [14].