Типы передачи наследственной информации

По аутосомно-доминантному типу наследуются обычно не опасные для жизни изменения, аномалии, а также болезни и синдромы, представляющие различную степень опасности для организма.

К наследственным аномалиям относятся; короткопалость, многопалость, сросшиеся пальцы, искривление ногтей, костей, ушных раковин, близорукость, дальнозоркость, астигматизм и др.

К наследственным болезням относятся; врожденные катаракта, глаукома, отосклероз, мышечная атрофия, мышечная дистрофия, полипоз толстой кишки, серповидноклеточная анемия (HbS), муковисцедоз, талассемия, хондродистрофии, ахондроплазии, ретинобластома и др.

К наследственным синдромам относятся (см. табл. 5.1)

Таблица 5.1. Наследственные синдромы

Синдромы	Характеристика
1. Марфана	Подвывих хрусталика, паучьи пальцы, аневризма аорты, возникающие из-за нарушения синтеза белков в соединительнотканных структурах.
2. Гольденара	Расщепление губы и неба, множественные базальноклеточные карциномы, кисты челюсти, аномалии скелета
3. Горлина	Расщепление губы и неба, односторонняя дисплазия ушной раковины, аномалии позвоночника, сердца, почек и гениталий
4. Синдром акроостеолиза	Расщепление неба, «растворение» концевых фаланг с утолщением пальцев, низкий рост, преждевременное выпадение зубов, долихоцефалия
5. Синдром ключично-черепной дисплазии	Расщепление неба, широкий свод черепа, незаращенные роднички на черепе, маленькое лицо, отсутствующие ключицы.

Эти аномалии, заболевания и синдромы могут передаваться по типу как полного, так и неполного доминирования.

Степень проявления доминантного признака в фенотипе может быть различной (незначительной или сильной), что определяется не только генетическими факторами, но и факторами внешней среды.

По аутосомно-рецессивному типу передается большинство наследственных болезней, которые развиваются у гомозиготных детей, оба родителя которых являются гетерозиготными носителями патологического признака и фенотипически здоровы.

Проявление патологического гена характеризуется пенетрантностью (вероятностью фенотипического проявления гена — отношением числа больных особей к числу носителей генов) и экспрессивностью (степенью развития признака, контролируемого данным геном). Патологический ген чаще всего встречается у детей от имеющих кровное родство родителей, обладающих одинаковым рецессивным патологическим признаком.

По аутосомно-рецессивному типу передается аномалия в виде альбинизма (отсутствие пигмента в коже, волосах, радужке глаза, возникающая из-за подавления активности или отсутствия тирозиназы, которая в норме превращает тирозин в меланин). По данному типу передается много наследственных аутосомно-рецессивных заболеваний, таких как врожденная глухонемота, идиотия со слепотой, шизофрения, сахарный диабет, полная цветовая слепота, микроцефалия и др.

Очень часто по аутосомно-рецессивному типу передаются следующие нарушения обмена веществ (см. табл. 5.2).

Таблица 5.2. Наследуемые нарушения обмена веществ

Нарушения обмена веществ	Характеристика
Фенилкетонурия	Понижение активности глюкозоаланингидроксилазы, что приводит к накоплению l -фенилаланина в тканях из-за блокады его перехода в тирозин.
Генерализованный гликогеноз	Дефект лактазы — фермента, расщепляющего лактозу; характеризуется также увеличением печени, развитием катаракты и психических отклонений.
Галактоземия	Дефект лактазы — фермента, расщепляющего лактозу; характеризуется также увеличением печени, развитием катаракты и психических отклонений.
Сфинголипидоз	Отсутствие фермента сфинголипазы в клеточных мембранах, что способствует отложению холестерина и нарушению обмена липидов как в мембранах сосудов, так и других клеточных структурах; обычно сопровождается гибелью детей в возрасте до 5 лет
Дефицит пиридоксина- витамина В6	Приводит к нарушению обмена белков, аминокислот, липидов, ферментов, развитию гипохромной анемии, эпилептиформных судорог и др.
Адреногенитальный синдром	Генетически обусловленная блокада синтеза глюкокортикоидных гормонов в коре надпочечников (возникает в результате дефицита α-β-гидроксилазы), сопровождающаяся увеличением в последней продукции андрогенов. Это приводит к маскулинизации девочек и преждевременному половому созреванию мальчиков.

 

Наследование болезни, сцепленное с полом, связано в основном с половой Х-хромосомой.

Большинство наследственных болезней, синдромов патологических признаков, связанных с полом, передаются рецессивно. Таких болезней насчитывается около 100. Женщина-носительница патологического признака сама не страдает, так как здоровая Х-хромосома доминирует и подавляет Х-хромосому с патологическим признаком, т.е. компенсирует неполноценность данной хромосомы. При этом болезнь проявляется только у лиц мужского пола.

По рецессивному, сцепленному с Х-хромосомой типу, передаются следующие виды наследственной патологии: дальтонизм (красно-зеленая слепота), атрофия зрительных нервов, куриная слепота, миопатия Дюшенна (диффузная атрофия икроножных мышц), синдром «курчавых волос» (возникает в результате нарушения обмена меди, повышения ее содержания в тканях, проявляется слабоокрашенными, редкими и выпадающими волосами, умственной отсталостью и т.д.), дефект ферментов, переводящих пуриновые основания в нуклеотиды (сопровождается нарушением синтеза ДНК в виде синдрома Леша–Найена, проявляющегося умственной отсталостью, агрессивным поведением, членовредительством), гемофилия А (в результате недостатка антигемофильного глобулина — фактора VIII), гемофилия В (в результате дефицита фактора Кристмаса — фак­тора IХ) и т.д.

По доминантному сцепленному с Х-хромосомой типу передаются гипофосфатемический рахит (не поддающийся лечению витаминами D₂ и D₃), коричневая эмаль зубов и др. Данные заболевания развиваются у лиц и мужского, и женского пола.

Болезни с наследственным предрасположением возникают у лиц, имеющих незначительную неполноценность той или иной наследственной структуры, которая в условиях нормальной жизнедеятельности клинически не проявляется (так как способна компенсироваться).

Однако под влиянием различных неблагоприятных внешних воздействий (тех или иных значительных нагрузок) эта наследственная неполноценность реализуется в виде определенного полома метаболических процессов, структуры и функции, способного привести к развитию соответствующего заболевания. Значимую роль в наследственной предрасположенности обычно играют измененные конституция и реактивность организма, а также различные отрицательные влияния внешней среды и др. Эти заболевания представляют довольно обширную группу (по данным ВОЗ, более 90%) наследственной патологии, отличающихся многообразием своих проявлений. Заболевания с наследственным предрасположением могут быть моногенными, но чаще полигенными (т.е. вызываться мутацией соответственно одного, либо многих генов) и вызываться разными патогенными для организ­ма факторами (грязные воздух, вода, пища; непереносимость молока, молочных продуктов, лекарств и т.д.). Неслучайно эти заболевания называют мультифакторными. Например, часто встречаемая в разных странах мира непереносимость различными людьми молока, молочных продуктов и молочной пищи обычно обусловлена аутосомно-рецессивным признаком непереносимости галактозы из-за отсутствия или угнетения β-галактозидазы в кишечнике гомозитотных организмов.

К болезням с наследственной предрасположенностью относятся следующие: сахарный диабет, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, артериальная гипертензия, атеросклероз, подагра, туберкулез, бронхиальная астма, шизофрения, псориаз, коллагенозы и другие формы патологии.

Просмотр видеоролика «Хромосомные болезни»

ХРОМОСОМНЫЕ АББЕРАЦИИ

Хромосомные аберрации (от лат. aberratio — отклонение), или хромосомные болезни и синдромы, — это болезни и синдромы, обусловленные индивидуальным отклонением от нормы структуры, количества, метаболизма и функции хромосом.

Эти нарушения хромосом возникают при нарушении созревания и деления половых клеток (гамет) родителей (в процессе их мейоза) или на стадиях дробления зиготы (оплодотворенной яйцеклетки). Данные перестройки хромосом, как правило, дают жизнеспособную половую клетку. Известно, что около 17% эмбрионов и плодов погибают до рождения, из них около 40% — в результате хромосомных нарушений. Число хромосомных болезней превышает 500.

Показано также, что подавляющая часть хромосомных аномалий относятся к категории летальных мутаций. В этой связи для характеристики их количественных параметров используются два показателя — частота распространения и частота возникновения.

Однако если половая клетка оказывается жизнеспособной и оплодотворенной, то все равно эмбрион либо плод чаще погибают внутриутробно. Даже когда организм остается живым, у него всегда сильно нарушается и соматическое, и психическое развитие. Редко (до 3–5% случаев) такие организмы сами способны вырастить потомство, которое, однако, может наследовать эту же патологию. Часть хромосомных аберраций может клинически не проявляться.

В основе хромосомных болезней и синдромов лежат нарушения либо числа хромосомных наборов (в виде тетраплоидии и триплоидии), либо числа отдельных хромосом (трисомия — наличие добавочной хромосомы в диплоидном наборе или моносомия — одна из хромосом отсутс­твует), либо изменения (в сторону как увеличения, так и уменьшения) части той или иной хромосомы.

Структурные перестройки хромосом составляют самую многочисленную группу хромосомных болезней. Большинство хромосомных болезней (аберраций) не передается в ряду поколений.

Нарушения хромосомных комплексов (гетероплоидия) в виде нерасхождения или неправильного расхождения хромосом может коснуться любой пары в хромосомном наборе — как соматических (аутосомных), так и половых.

Нерасхождение больших соматических хромосом (групп А, В, С) всегда дает нежизнеспособную либо половую клетку, либо зиготу, либо приводит к гибели внутриутробно развивающегося организма. При нерасхождении малых хромосом (групп D, Е, F, G) половая клетка часто жизнеспособна и может даже дать жизнеспособное потомство.

Излишек или дефицит хромосом, как правило, проявляется той или иной хромосомной болезнью или синдромом.

Гетероплодия по аутосомам

Гетероплодия по аутосомам может проявляться в виде либо полисомий, либо в виде моносомий.

Среди гетероплоидий в виде полисомий по аутосомам наиболее часто встречается синдром Дауна.

Такие больные имеют в кариотипе 47 хромосом, в том числе лишнюю 21-ю аутосомную хромосому, т.е. трисомию по 21-й хромосоме. У таких больных малый череп, близко расположенные, чаще косые, глаза с монголоидным разрезом и нависающей складкой кожи над верхним веком, маленький нос с широкой плоской переносицей, деформированные округлые, небольшие ушные раковины, толстые губы, полуоткрытый рот с выступающим большим изрезанным языком, низкий рост, короткие конечности, ладони, стопы и пальцы (мизинец мал и обычно загнут внутрь). Больные отличаются замедленным физическим развитием, нарушениями моторной деятельности, мышечной слабостью. Синдром Дауна считается наиболее распространенной формой умственной отсталости (чаще дебилы, реже имбецилы и идиоты).

У этих больных обычно имеет место недоразвитие гениталий, дегенерация семенников, задержка полового развития. Часто отмечаются пороки развития сердца, органов пищеварительного тракта и др. Мужчины с синдромом Дауна бесплодны, женщины редко могут иметь потомство.

Заболевание встречается с частотой 1:500–1:700 новорожденных. Чаще возникает у детей, возраст матери которых превышает 35 лет. Больные с синдромом Дауна обычно поддаются обучению бытовым навыкам, координации движений, речи и другим простым функциям.

Реже (с частотой 1:3500–1:4000 новорожденных) встречается синдром Патау. Такие больные имеют трисомию по 13-й аутосомной хромосоме. Новорожденные отличаются уменьшенной массой тела, микроцефалией, деформацией мозгового и лицевого черепа, расщеплением верхней губы или неба, различными нарушениями строения глаз, недоразвитыми пальцами. Часто имеют место пороки сердца, легких, почек, матки. Новорожденные обычно погибают в течение нескольких дней или недель, редко живут несколько лет. На протяжении своей короткой жизни являются умственно отсталыми. В эритроцитах превалирует HbF.

Гетероплоидия в виде моносомий чаще касается 21-й, 13-й и 18-й аутосомных хромосом. В частности, моносомия по 21-й хромосоме (больные антимонголизмом) характеризуется наличием у больных раскосых глаз, больших оттопыренных ушных раковин, большого носа с широкой переносицей, повышенного мышечного тонуса, выступающего затылка. Больные отличаются низким ростом, умственной отсталостью и частым развитием пороков сердца.