Erbkrankheiten

Die Entwicklung jedes Individuums ist das Ergebnis der Interaktion von genetischen und externen Faktoren. Eine Reihe von menschlichen Genen wird während der Befruchtung etabliert und bestimmt zusammen mit Umweltfaktoren die Merkmale der Entwicklung. Die Gesamtheit der Gene des Organismus wurde Genom genannt. Das Genom als Ganzes ist sehr stabil, aber unter dem Einfluss veränderter Umweltbedingungen können Mutationen darin auftreten.

Die Haupteinheiten der Vererbung sind Gene( Abschnitte des DNA-Moleküls).Der Mechanismus der Übertragung von Erbinformation basiert auf der Fähigkeit der DNA zur Selbstduplizierung( Replikation).DNA enthält einen genetischen Code( ein System zum Aufzeichnen von Informationen über die Position von Aminosäuren in Proteinen unter Verwendung einer Sequenz von Nukleotiden in DNA und Informations-RNA), die die Entwicklung und den Metabolismus von Zellen bestimmt. Gene befinden sich in Chromosomen, Strukturelementen des Zellkerns, die DNA enthalten. Der Ort, der von einem Gen besetzt ist, wird Locus genannt. Monogene

-Erkrankungen - Monolocus, polygene Krankheiten( multifaktoriell) - Multilocus.

Chromosomen( sichtbar im Lichtmikroskop bacillary Strukturen in den Zellkernen) bestehen aus vielen Tausenden von Genen. Beim Menschen enthält jede somatische, dh nicht-sexuelle Zelle 46 Chromosomen, die durch 23 Paare repräsentiert werden. Eines der Paare - die Geschlechtschromosomen( X und Y) - bestimmt das Geschlecht des Individuums. Im somatischen Zellkern sind bei Frauen zwei X-Chromosomen vorhanden, eines für Chromosom X und eines für Chromosom Y. Die Geschlechtschromosomen von Männern sind heterolog: Chromosom X ist größer, es enthält viele Gene, die sowohl für die Geschlechtsbestimmung als auch für andere Körpermerkmale verantwortlich sind;Das Y-Chromosom ist klein, hat eine andere Form als das X-Chromosom und trägt hauptsächlich die Gene, die das männliche Geschlecht bestimmen. Die Zellen enthalten 22 Paare von Autosomen. Menschliche autosomale Chromosomen sind in 7 Gruppen unterteilt: A( 1-, 2-, 3-y Chromosomenpaare), B( 4-, 5-te Chromosomenpaare), C( 6-, 7-, 8-, 9-, 10-, 11., 12. Paare, sowie Chromosom X, ähnlich groß wie Chromosomen 6 und 7), D( 13-, 14-, 15-te Paare), E( 16-, 17-, 18-), F( 19, 20-te Paare), G( 21, 22 Paare und Chromosom Y).

Gene sind linear entlang der Chromosomen angeordnet, wobei jedes Gen einen genau definierten Ort( Locus) besetzt. Gene, die homologe Loci belegen, werden allelisch genannt. Jede Person hat zwei Allele des gleichen Gens: eines auf jedem Chromosom jedes Paares, mit Ausnahme der meisten Gene auf den X- und Y-Chromosomen bei Männern. In Fällen, in denen identische Allele in homologen Abschnitten des Chromosoms vorhanden sind, sprechen sie von Homozygotie, aber wenn sie verschiedene Allele desselben Gens enthalten, ist es üblich, für ein gegebenes Gen von Heterozygotie zu sprechen. Wenn das Gen( Allel) seine Wirkung zeigt und nur in einem Chromosom vorhanden ist, wird es als dominant bezeichnet. Ein rezessives Gen erscheint nur, wenn es in beiden Mitgliedern des Chromosomenpaars( oder auf einem einzelnen X-Chromosom bei Männern oder bei Frauen mit X0-Genotyp) vorhanden ist. Das Gen( und sein entsprechendes Vorzeichen) wird X-verknüpft genannt, wenn es in Chromosom X lokalisiert ist. Alle anderen Gene werden autosomal genannt.

Unterscheiden zwischen der dominanten und der rezessiven Art der Vererbung. Bei dominanter Vererbung manifestiert sich das Symptom sowohl in homozygoten als auch in heterozygoten Zuständen. In der rezessiven Vererbung phänotypisch( eine Sammlung von äußeren und inneren Zeichen des Organismus) Manifestationen werden nur im homozygoten Zustand beobachtet, während sie bei heterozygot fehlen. Eine geschlechtsgebundene dominante oder rezessive Art der Vererbung ist ebenfalls möglich;Somit werden Merkmale assoziiert mit Genen, die in Geschlechtschromosomen lokalisiert sind, vererbt.

Bei dominant vererbten Erkrankungen sind meist mehrere Generationen einer Familie betroffen. Bei der rezessiven Vererbung kann der latente heterozygote Träger eines mutierten Gens lange in der Familie existieren, so dass kranke Kinder in gesunden Eltern oder sogar in Familien geboren werden können, in denen diese Krankheit in mehreren Generationen abwesend war.

Genetische Mutationen sind die Grundlage für Erbkrankheiten. Das Verständnis von Mutationen ist ohne ein modernes Verständnis des Begriffs "Genom" unmöglich. Gegenwärtig wird das Genom als ein multi-genomischer symbiotischer

betrachtet

Design, bestehend aus obligatorischen und optionalen Elementen. Die Grundlage der obligaten Elemente sind strukturelle Loci( Gene), deren Anzahl und Position im Genom ziemlich konstant sind. Strukturgene machen etwa 10-15% des Genoms aus. Der Begriff "Gen" umfasst die transkribierte Region: Exons( die tatsächliche codierende Region) und Introns( nicht codierende, Exon-Sharing-Site);und die flankierenden Sequenzen sind die Leader-Sequenz, die dem Start des Gens vorangeht, und die Schwanz-untranslatierte Region. Optionale Elemente( 85-90% des gesamten Genoms) sind DNA, die keine Informationen über die Aminosäuresequenz von Proteinen enthält und nicht unbedingt obligatorisch ist. Diese DNA kann an der Regulation der Genexpression teilnehmen, strukturelle Funktionen ausführen, die Genauigkeit der homologen Paarung und Rekombination erhöhen und die erfolgreiche Replikation von DNA erleichtern. Die Beteiligung fakultativer Elemente an der hereditären Übertragung von Merkmalen und der Bildung von Mutationsvariabilität wurde nun nachgewiesen. Eine derart komplexe Struktur des Genoms bestimmt die Vielfalt der Genmutationen.

Im weitesten Sinne ist eine Mutation eine stabile, vererbte Veränderung der DNA.Mutationen können mit sichtbaren Veränderungen in der Struktur der Chromosomen während der Mikroskopie einhergehen: Deletion - Prolaps der Chromosomenregion;Duplikation - Verdoppelung der Chromosomenregion, Insertion( Inversion) - Zerstörung der Chromosomenregion, Rotation um 180 ° und Anheftung an die Bruchstelle;Translokation - Trennung einer Seite eines Chromosoms und seiner Bindung an ein anderes. Solche Mutationen haben die größte schädigende Wirkung. In anderen Fällen können Mutationen darin bestehen, eines der Purin- oder Pyrimidin-Nukleotide eines einzelnen Gens zu ersetzen( Punktmutationen).Solche Mutationen umfassen: Missense-Mutationen( Mutationen mit einer Änderung in der Bedeutung) - Ersetzen von Nucleotiden in Codons durch phänotypische Manifestationen;Nonsense-Mutationen( bedeutungslos) - Substitutionen von Nucleotiden, bei denen terminierende Codons gebildet werden, endet als Ergebnis die Synthese des Proteins, für das das Gen kodiert, vorzeitig;Splice-Syng-Mutation - Austausch von Nukleotiden an der Verbindung von Exons und Introns, was zur Synthese von länglichen Proteinmolekülen führt.

Kürzlich wurde eine neue Klasse von Mutationen entdeckt - dynamische Mutationen oder Expansionsmutationen, die mit der Instabilität der Anzahl von Trinukleotid-Wiederholungen in funktionell wichtigen Teilen von Genen assoziiert sind. Viele Trinukleotidwiederholungen, die in den transkribierten oder regulatorischen Regionen von Genen lokalisiert sind, sind durch einen hohen Grad an Populationsvariation gekennzeichnet, innerhalb derer keine phänotypischen Störungen beobachtet werden( d. H. Die Krankheit entwickelt sich nicht).Die Krankheit entwickelt sich nur, wenn die Anzahl der Wiederholungen an diesen Orten ein bestimmtes kritisches Niveau überschreitet. Solche Mutationen werden nicht nach dem Mendelschen Gesetz vererbt.

Erbkrankheiten von sind also Krankheiten, die durch Schäden am Genom einer Zelle verursacht werden, die das gesamte Genom betreffen, Chromosomen trennen und Chromosomenerkrankungen verursachen oder einzelne Gene beeinflussen und Generkrankungen verursachen können.

Alle Erbkrankheiten sind in drei große Gruppen unterteilt [Berkow R., 1997]:

■ monogen;

■ polygen oder multifaktoriell, in dem Mutationen mehrerer Gene und nicht genetischer Faktoren interagieren;

■ Chromosomenanomalien oder Anomalien in der Struktur oder Anzahl der Chromosomen.

Krankheiten, die mit den ersten beiden Gruppen in Verbindung stehen, werden oft als genetisch und zu den dritt - chromosomalen Erkrankungen bezeichnet( Tabelle).

Tabelle Klassifizierung von Erbkrankheiten

Chromosom

Anomalien in der Anzahl der Geschlechtschromosomen:

- Shereshevsky-Turner-Syndrom;

- Klinefelter-Syndrom;

- das Syndrom der Trisomie X;

- Syndrom 47, XYY Autosom:

- Down-Krankheit;

- Edwards-Syndrom;

- das Patau-Syndrom;

- partielle Trisomie 22

Strukturelle Chromosomenanomalien:

Katzensprung-Syndrom;

4p-Deletionssyndrom;Syndrome von Mikrodeletionen benachbarter

-Gene Monogen

autosomal-dominant: Marfan-Syndrom;von-Lelbrands Krankheit;

Anämie von Minkowsko-go-Choffar und anderen autosomal-rezessiv:

- Phenylketonurie;

- Galaktosämie;

- zystische Fibrose, usw. X-chromosomal-rezessiv:

Hämophilie A und B;Duchesnes Myopathie;

X-chromosomal dominant:

- Vitamin D-resistente Rachitis;

- braune Farbe des Zahnschmelzes und anderen

multifaktorielle( polygene)

CNS: einige Formen von Epilepsie, Schizophrenie, usw. Kardiovaskuläre Rheuma, Bluthochdruck, Arteriosklerose und anderer

Haut: Neurodermitis, Psoriasis etc. Respiratory. ...System: Asthma, allergischer ALVE-Olite usw. Harnsystem: . Urolithiasis, Enuresis, usw. Verdauungssystem:. . Magengeschwür, Colitis ulcerosa, usw.

chromosomale Krankheit kann aufgrund quantitativer Anomen seiniyami Chromosomen( Genom Mutationen) sowie strukturelle Anomalien von Chromosomen( Chromosomen-Aberrationen).Klinisch fast alle chromosomalen Krankheiten offensichtliche Verletzung der geistigen Entwicklung und multiple kongenital, oft mit dem Leben unvereinbar.

Monogene Erkrankungen entwickeln sich aufgrund von Schäden an einzelnen Genen. Für die meisten sind monogene Krankheiten erblich Stoffwechselerkrankungen( Phenylketonurie, Galaktosämie, Mucopolysaccharidosen, zystische Fibrose, ACS glycogenoses et al.).Monogenen Erbkrankheiten in Übereinstimmung mit den Gesetzen der Mendelschen Vererbung und Typ kann rezessiv und auf Chromosom X.

multifaktoriellen Erkrankungen polygener, die für ihre Entwicklung Einfluss bestimmter Umweltfaktoren verknüpft sind, in autosomal dominant, autosomal eingestuft werden. Häufige Anzeichen für multifaktorielle Erkrankungen sind folgende.

■ Häufigkeit in der Bevölkerung.

■ Starker klinischer Polymorphismus.

■ Die Ähnlichkeit der klinischen Manifestationen in den Probanden und die nächsten Angehörigen.

■ Alters- und Geschlechtsunterschiede.

■ früher beginnen und einige Intensivierung der klinischen Manifestationen in der Downlink-Generationen.

■ Variable therapeutische Wirksamkeit von Arzneimitteln.

■ Ähnlichkeit und andere klinische Manifestationen der Erkrankung in der unmittelbaren Familie und ein Probanden( Erblichkeit Koeffizient für multifaktorielle Erkrankungen überschreiten 50-60%).

■ Nicht übereinstimmende Erbgesetze Mendel.

Für die klinische Praxis ist es wichtig, die Essenz der Begriff „angeborene Fehlbildungen“ zu verstehen, die einzelne oder mehrere, erbliche oder sporadisch sein kann. Durch Erbkrankheiten können nicht jene angeborenen Erkrankungen zurückzuführen, die in kritischen Phasen der Embryonalentwicklung entstehen ausgesetzt schädlichen Umwelteinflüssen( physikalische, chemische, biologische und andere.) Und nicht vererbt. Ein Beispiel für eine solche Pathologie kann angeborener Herzfehler, die durch pathologische Effekte in Herzperiode Bookmarks oft verursacht werden( I Trimester), beispielsweise durch virale Infektion, Tropic auf die Gewebe des Herzens zu bilden;fetale Alkoholsyndrom, Anomalie Entwicklung der Extremitäten, Vorhöfe, Niere, Verdauungstrakt und andere. In solchen Fällen genetische Faktoren bilden nur genetische Veranlagung oder eine erhöhte Anfälligkeit für die Wirkung bestimmter Umweltfaktoren. Laut WHO sind bei 2,5% aller Neugeborenen Entwicklungsanomalien vorhanden.1,5% von ihnen durch den negativen Einfluss von exogenen Faktoren während der Schwangerschaft verursacht werden, haben andere genetische Natur bevorzugt. Differenzierung von erblichen und angeborenen Krankheiten, die nicht vererbt werden, hat eine sehr wichtigen praktischen Wert in dieser Nachkomme Familie zu prognostizieren.