Все заболевания человека с учетом роли наследственных факторов можно разделить на три группы:
1.Наследственные болезни, которые развиваются только при наличии мутантного гена; они передаются из поколения в поколение через половые клетки; например, некоторые формы мышечной дистрофии, близорукость, шестипалость.
2.Болезни с наследственным предрасположением; в этом случае передаются не сами болезни, а предрасположенность к ним; для развития таких заболеваний необходимы дополнительные внешние вредные воздействия; например, эпилепсия, некоторые аллергические состояния, гипертоническая болезнь.
3.Заболевания, которые вызываются различными инфекционными агентами, обусловлены травмой и непосредственно как бы не зависят от наследственности.
Этиологией, то есть причиной наследственных болезней являются мутации. Мутации бывают трех видов: генные, хромосомные, геномные
Генные мутации (точковые мутации). Причиной генных мутаций является изменение последовательности нуклеотидов в ДНК, например, добавки, нехватки или перестановки нуклеотидов. Чаще мутирует рецессивный ген, т.к.он неустойчив к неблагоприятным условиям. Такие мутации не проявляются в первом поколении, а накапливаются в генофонде, образуя резерв наследственной изменчивости
Хромосомные мутации. Причиной хромосомных мутаций является нарушение структуры хромосомы под действием мутагенных факторов. Различают:
1)нехватки: а) концов хромосом (дефишенси)
б)середины хромосом (делеции)
2)удвоение (добавки) участков хромосом - дупликации
3)повороты участка хромосомы на 180о - инверсии
4)перемещение участка внутри хромосомы - транспозиции
5)обмен участками между двумя разными хромосомами - транслокации
Такие мутации сильно изменяют фенотип, т.к. изменяется много генов, не накапливаются в генофонде, т.к. у них очень высокая летальность. Хромосомные мутации могут так же быть материалом для естественного отбора и селекции.
Причиной геномных мутаций является изменение числа хромосом в клетке. Они вызывают очень сильные изменения в фенотипе, всегда проявляются в первом поколении.
Различают три вида геномных мутаций: полиплоидия, гетероплоидия, гаплоидия.
Полиплоидия - это увеличение числа хромосом в геноме клетки, кратное гаплоидному набору хромосом, например, 3n, 4n, 5n,…,120n. Причиной таких мутаций является разрушение веретена-деления в мейозе гаметогенеза, приводящая к образованию полиплоидных гамет и слиянию их в разных сочетаниях. Есть два вида полиплоидии:
1)четная (4n, 6n, 8n…)
2)нечетная (3n, 7n, 9n…) - не образуют гамет, не размножаются, нет в природе.
Трисомия - Х (синдром Трепло Х) кариотип(47, ХХХ)- известны только у женщин, частота синдрома 1: 700 (0,1%).Нерезкие отклонения в физическом развитии, нарушение функций яичников, преждевременный климакс, снижение интеллекта (у части больных признаки могут не проявляться
Моносомия - Х (синдром Шершевского-Тернера) кариотип 45, ХО - единственная Моносомия, совместимая с жизнью человека (45, YО-летальны), частота 1:4000, наблюдается только у особей женского пола - недоразвиты яичники и матка, бесплодие, рост ниже нормы ,умственная ограниченность.
Синдром Шерешевского-Тернера. Постановка диагноза этого синдрома возможна лишь в том случае, если у больной имеется три группы отклонений: недоразвитие половых признаков; врождённые соматические пороки развития; низкий рост. В классическом виде синдром развивается при полной Х-моносомии, когда все клетки или их большинство имеют хромосомный набор 45Х. Приполной Х- моносомии клинические проявления синдрома многочисленны и характерны. Со стороны половой системы часто встречаются следующие отклонения: гипоплазия матки и фаллопиевых труб, первичная аменорея, отсутствие оволосения лобка и подмышечных впадин, недоразвитие грудных желез, бесплодие. Многочисленные отклонения наблюдаются и со стороны соматического статуса: нарушение скелета, черепно-лицевые дисморфии, девиация коленных суставов, укорочение костей, бочкообразная грудная клетка, характерен избыток кожи на шее, низкая линия волос, многочисленны кожные складки, лимфатический отек стоп, голеней, кистей рук и предплечий. В подростковом возрасте характерны: отставания в росте, слабое развитие вторичных половых признаков, аменорея, костные аномалии. Интеллект больных не отличается от нормального.
Гетероплоидия - это изменение числа отдельных хромосом в геноме клетки, не кратное гаплоидному набору хромосом. Причина - разрушение отдельных нитей веретена-деления, образование гетероплоидных гамет и слияния их в разных сочетаниях. Трисомия-21 (болезнь Дауна)
Трисомия-12 (синдром Патау) кариотип 17(+13). Частота 1:14 500. Признаки: глухота, аномалии сердца и почек, полидактия и сращение пальцев, умственная отсталость, отсутствие глаз, расщепление неба. Продолжительность жизни таких детей не более года
Гаплоидия - это уменьшение числа хромосом в геноме клетки в 2 раза. Осуществляется при партеногенезе (образование организма из яйцеклетки без оплодотворения ее сперматозоидом). Люди с такой мутацией бесплодны
МУТАЦИОН ИЗМЕНЧ
Нередко генные, хромосомные и геномные мутации проявляются у человека в виде различных патологических признаков и состояний, называемых заболеваниями. Большинство новых мутаций являются неблагоприятными и снижают жизнеспособность организма, поэтому наследственные заболевания редко наблюдаются у взрослых. Они приводят к гибели организма на более- или менее ранних стадиях индивидуального развития. Установлено, что от 20 до 40% самопроизвольных выкидышей у человека и около 6% мертворождений являются следствием грубых нарушений в наследственном материале организмов. Эти цифры убедительно свидетельствуют об отрицательной роли мутаций, частота которых в значительной мере определяется дозой мутагенных факторов, неуклонно повышающейся в результате производственной деятельности человека. Вот почему в настоящее время важное значение приобретают мероприятия, направленные на охрану окружающей среды от загрязнения ее различными химическими отходами производства, продуктами радиоактивного распада и другими мутагенами.
Все большее значение приобретают исследования, направленные на поиски средств, обладающих антимутагенным свойством. Это, как правило, соединения, нейтрализующие мутаген до его реакции с молекулой ДНК или снимающие повреждения молекулы ДНК. В радиобиологии для защиты биологических систем от повреждения ионизирующим излучением в качестве протекторов применяются соединения тиолового ряда (цистеин и его производные), различные серосодержащие соединения (аммония дитиокарбамид, тиомочевина, диметилсульфок-сид), соединения с выраженной фармакологической или токсикологической активностью (триптамин, гистамин, серотонин) и др. Эти соединения могут быть использованы не только как радиопротекторы, но и как антимутагены против химических мутагенов. Наиболее универсальными соединениями, оказывающими антимутагенное действие, являются цистеин, цистамин, глутатион, серотонин, спермин и другие полиамины, а также предшественники нуклеиновых кислот. Особую роль приобретают в настоящее время антимутагены, которые могут быть использованы в качестве пищевых добавок и антимутагенных лекарств. Имеются данные об антимутагенном эффекте ряда витаминов, что может иметь значение в профилактике возникновения мутаций, обусловленных спонтанным мутагенезом, а также в борьбе с последствиями индуцированного мутагенеза.
