Наследственные формы патологии. Их причины и патогенез. Мутагенные факторы, их виды. Значения ионизирующего излучения и загрязнений внешней среды в возникновении мутаций.

Наследственность как способность организмов передавать разнообразные (морфологические, функциональные, биохимические) признаки своим потомкам определяется стабильностью функционирования или консерватизмом генетического аппарата.

Основу надежности генотипа составляют следующие характеристики строения и функционирования генома человека:

1) дублированность его структурных элементов;

2) матричный принцип биосинтеза;

3) способность к репарации;

4) регуляция генной активности.

Основным источником многообразия наследственных признаков и их непрекращающейся эволюции служит мутационная изменчивость. Способность ДНК мутировать сформировалась в ходе эволюции и закрепилась в процессе естественного отбора, повидимому, так же, как и способность противостоять мутационным изменениям, т.е. репарировать их.

Хотя существуют механизмы репарации (восстановления) ДНК, часть повреждений и ошибок сохраняется. Изменения в последовательности и числе нуклеотидов в ДНК обозначают как мутации.

Мутации - инициальное звено патогенеза наследственных заболеваний. Мутагены - причины мутаций - факторы химической, физической или биологической природы. Мутагенез (мутационный процесс) - изменения, приводящие к возникновению мутаций.

Различают генные, хромосомные и геномные мутации.

Мутации обнаруживают как в соматических клетках (фенотипически проявляются только в мутировавшей клетке или её потомстве), так и в половых клетках. Последние потенциально могут быть переданы по наследству и проявляться в фенотипе потомства, в том числе и в виде наследственных заболеваний.

Этиология и патогенез наследственных болезней.

• Генные мутации – изменяется последовательность нуклеотидов в генах

♦ По характеру изменений гена различают

делеции, (потеря участка хромосомы)

дупликации,

инверсии,

вставки,

транзиции,

миссенс- и нонсенс-мутации.

(Нонсенс-мутация — мутация, в результате которой кодон теряет способность кодировать какую-либо аминокислоту и становится стоп-кодоном, что приводит к преждевременной терминации синтеза белка. Миссенс-мутация — переключает кодон на кодирование другой аминокислоты.)

• Хромосомные мутации (аберрации) характеризуются изменением структуры отдельных хромосом. Последовательность нуклеотидов в генах обычно не меняется, но изменение числа или положения генов при аберрациях может привести к генетическому дисбалансу.

Различают внутрихромосомные, межхромосомные и изохромосомные аберрации.

• Изменения генома. Геномные мутации характеризуются изменением числа отдельных хромосом (моносомии и полисомии) или их гаплоидного набора (анеуплоидии и полиплоидии).

 

• Мутагены классифицируют по происхождению (источнику) на эндогенные и экзогенные, а по природе на физические, химические и биологические.

♦ Экзогенные мутагены. К ним относятся многочисленные факторы внешней среды (например, радиационное излучение, алкилирующие агенты, окислители, многие вирусы).

♦ Эндогенные мутагены образуются при жизнедеятельности организма (например, свободные радикалы).

♦ Физические мутагены - ионизирующее излучение и температурный фактор.

♦ Химические мутагены - сильные окислители или восстановители (например, нитраты, нитриты, активные формы кислорода), алкилирующие агенты, пестициды (например, гербициды, фунгициды); некоторые пищевые добавки (например, ароматические углеводороды, цикламаты), продукты переработки нефти, органические растворители, лекарственные средства (например, цитостатики, содержащие ртуть средства, иммунодепрессанты).

♦ Биологические мутагены - вирусы (например, кори, краснухи, гриппа и др.); Аг некоторых микроорганизмов, транспозоны, онкогены.

Для наследственных форм патологии приняты определения, перечисленные ниже.

• Наследственные - болезни, причиной которых является генная, хромосомная или геномная мутация. Они, как правило (но не всегда) передаются от родителей потомкам.

• Генные - болезни, вызываемые генными мутациями.

• Хромосомные - болезни, возникающие вследствие хромосомных и геномных мутаций.

• Болезни с наследственной предрасположенностью (мультифакториальные, многофакторные) - болезни, развивающиеся в результате взаимодействия определённых комбинаций аллелей разных локусов и воздействий факторов окружающей среды.

• Генетические болезни соматических клеток: злокачественные новообразования (изменения в генетическом материале являются этиологическими для злокачественного роста) и врождённые пороки, развившиеся вследствие мутаций.

• Семейные - болезни, наблюдающиеся у двух и более членов семьи в одном или нескольких поколениях. Термин применяют для нозологических единиц, когда с высокой степенью вероятности подозревают их наследуемую природу, но наличие генетического дефекта не установлено.

ГЕННЫЕ БОЛЕЗНИ

Типы наследования. Для любого моногенного заболевания существенной характеристикой является тип наследования: аутосомно-доминант- ный, аутосомно-рецессивный, сцепленный с хромосомой X (доминантный и рецессивный), голандрический (сцепленный с хромосомой Y) и митохондриальный.

♦ При заболеваниях с рецессивным типом наследования фенотип гетерозиготы может не отличаться от нормы (т.е. иметь слабые проявления заболевания или не иметь их).

♦ При заболеваниях с доминантным типом наследования пациенты в гетерозиготном состоянии имеют практически ту же клиническую картину, что и в гомозиготном состоянии, но проявления болезни у гомозигот тяжелее.