Критерии наследования моногенных заболеваний при аутосомно-рецессивном и аутосомно-доминантном типах наследования. Примеры заболеваний.

Аутосомно-доминантный тип наследования заболевания

При аутосомно-доминантном типе наследования абсолютное большинство больных в популяции рожда­ются в браках между пораженным (гетерозиготным по аутосомно-доминантному гену Аа) и здоровым супругом (гомозиготному по нормальному аллелюаа), когда возможны следующие варианты генотипов у потом­ства

Таким образом, вероятность получения поражённого гена А составляет 50%; отношение числа здоровых детей в потомстве к числу пораженных равно 1:1 и не зависит от пола ребенка.

Среди моногенных заболеваний с аутосомно-до­минантным типом наследования наиболее часто встречаются:Марфана, нейрофиброматоз 1-го типа (бо­лезнь Реклингхаузена). Типичным примером аутосомно-доминантного заболевания является синдром Марфана – наследственное заболевание. Частота – 1:10 000. В основе болезни лежит мутация в гене фибриллина — белка, входящего в состав соединительной ткани и обеспечивающего ее упругость. Ген локализован на 15-й хромосоме. В клинической картине синдрома – поражение трех систем организма: опорно-двигательной, сердеч­но-сосудистой и органов зрения. Для больных характерны высокий рост, астеническое телосложение., непропорционально длинные пальцы (арахнодактилия, или «паучьи» пальцы), доли­хоцефальный череп, деформация грудной клетки (воронкообраз­ная или килевидная), искривление позвоночника (сколиоз, ки­фоз), гиперподвижность суставов, плоскостопие. Со сто­роны сердечно-сосудистой системы наиболее характерны пролапс митрального клапана, расширение аорты в восходящем или брюш­ном отделе с развитием аневризмы. Патология органов зрения в виде миопии высокой степени связана с подвывихом (или смеще­нием) хрусталика, гетерохрония (разный цвет) радужки. Нередко отмечаются паховые, бедренные, диафрагмальные грыжи. В редких случаях описаны опущение почек, эмфизема легких, тугоухость и глухота. Психическое и умственное развитие больных соответству­ет норме. Прогноз для жизни и продолжительность жизни опреде­ляются степенью поражения сердечно-сосудистой системы.

В ряде случаев, при аутосомно-доминантных заболеваниях, наблю­даются «проскакивания» поколения .

Для доминантно наследуемых заболеваний характерен широкий клинический полиморфизм.Больные с аутосомно-доминантными формами патологии часто социально адаптированы, могут иметь детей. Однако при отдельных аутосомно-доминантных заболеванияхотмечаетсяснижение или полное нарушение репродуктивной функции.

Таким образом, основными признаками аутосомно-доминантного типа наследования заболевания, являют­ся:

1) заболевание проявляется в каждом поколении без пропус­ков (исключения составляют случаи новой мутации или неполной пенетрантности (проявляемости) гена);

2) каждый ребенок родителя, больного аутосомно-доминантным заболеванием, имеет 50%-ный риск унаследовать это заболе­вание;

3) лица мужского и женского пола поражаются одинаково час­то и в одинаковой мере;

4) наблюдается «вертикальный» характер передачи заболева­ния в родословной, т.е. больной ребенок имеет больного родителя;

5) непораженные члены семьи свободны от мутантного гена, и в этой связи риск рождения больного ребенка сопоставим с часто­той мутации.

Аутосомно-рецессивный тип наследования заболеваниЙ

Чаще всего аутосомно-рецессивные заболевания проявляют себя при браке типа Аа х Аа (оба родителя фенотипически здоровы, но являются носителями му­тантного гена) в варианте образования го­мозиготного организма (25%) по дефектному гену (рис.)

По аутосомно-рецессивному типу наследуется абсолютное большинство наследственных заболеваний обмена ве­ществ. Наиболее частыми и значимыми в клини­ческом отношении являются такие болезни с аутосомно-рецессивным типом наследования, как муковисцидоз (кистофиброз поджелудочной железы), фенилкетонурия,  многие формы нарушения слуха или зрения, болезни накопления.

Муковисцидоз(кистофиброз поджелудочной железы). Ген муковисцидоза, контролирующий синтез белка (трансмембранного регулятора проводимости) расположен на 7-й хромосоме. Заболевание обусловлено генерализованным по­ражением экзокринных желез. При отсутствии синтеза трансмембранного регулятора (первичного продукта гена) нару­шается транспорт хлоридов в эпителиальных клетках, что приво­дит к избыточному выведению хлоридов, следствием чего являет­ся гиперсекреция густой слизи в клетках поджелудочной железы, бронхов, слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта. Вы­водные протоки поджелудочной железы закупориваются, слизь не выводится, образуются кисты. Ферменты поджелудочной железы не поступают в просвет кишечника. Гиперпродукция слизи в брон­хиальном дереве ведет к закупорке мелких бронхов и последующе­му присоединению инфекции. Подобные процессы развиваются в придаточных пазухах носа и в канальцах семенников. В потовой жидкости повышена концентрация ионов натрия и хлора, что и является основным диагностическим лабораторным тестом. Интеллектуальное развитие у детей не страдает. Прогноз жизни при всех формах заболевания неблагоприятный. В настоящее время пациенты со смешанными формами редко живут более 20 лет. Частота его среди новорожденных в европейской популяции составляет 1:2500.

Среди заболеваний с аутосомно-рецессивным типом наследования встречаются те, которые поражают различные системы органов и связаны с наличием комбинирован­ных дефектов. Например, при синдроме Барде-Бидля наблюдается сочетанное на­рушение умственного развития и зрения.Признаками синдрома являются: ожирение, гипогенитализм (нередко и гипогонидизм), умственная отста­лость, пигментная дегенерация сет­чатки, приводящая к потере зрения, и полидикталия со стороны 5 пальца. Из других нарушений зрения описаны ката­ракта, атрофия зрительных нервов, нистагм. Уже на первом году жизни развивается ожирение, которое с возрастом прогрессирует. Характерным для синдрома является разнообразная патология по­чек.

Вероятность проявления таких заболеваний кратно возрастает при кровнородственных браках.

В целом, в характеристике аутосомно-рецессивных заболеваний присутствуют следующие составляющие:

1)  родители больного ребенка фенотипически здоровы, но являются носителями аномального гена в рецессивном состоянии;

2)  мальчики и девочки заболевают одинаково часто;

3)  риск рождения ребенка с аутосомно-рецессивным заболеванием составляет 25%;

4) отмечается «горизонтальное» распределение больных в ро­дословной, т. е. пациенты чаще встречаются в рамках одного сибства;

5) наблюдается увеличение частоты больных детей в группах родителей, связанных родством, причем чем реже аутосомно-рецессивное заболевание встречается в популяции, тем чаще боль­ные происходят из кровнородственных браков.

Х-сцепленное наследование

Гены, локализованные в половых хромосомах, обозначают как сцепленные с полом. Они по-разному распределяются у мужчин и женщин. Сцепленные с полом гены могут располагаться как на X, так и на Y-хромосоме. Однако в клинической генетике практиче­ское значение имеют Х-сцепленные заболевания, т.е. такие, когда патологический ген расположен на Х-хромосоме.

Распределение Х-сцепленного признака зависит от распреде­ления Х-хромосомы, несущей аномальный ген. Учитывая, что у женщин имеется две Х-хромосомы, а у мужчин одна, возможны следующие варианты генотипов: у мужчины — Х_АY, Х_аY, у жен­щины - Х_АХ_А, Х_АХ_а, Х_аХ_а.