Значение генетики для медицины и здравоохранения

Значение генетики для медицины и здравоохранения

Содержание:

Медицинская генетика

Задачи медицинской генетики

Наследственная патология

Методы исследования

Тип и распространенность наследственной патологии у детей

Вклад наследственных и врожденных болезней в младенческую смертность

Вывод

Используемая литература и сайты

 

Введение

МЕДИЦИЦИНСКАЯ ГЕНЕТИКА - раздел общей генетики, изучающий наследственные заболевания человека. Она играет важную интегрирующую роль в клинической медицине, противостоит разделению интересов педиатров, терапевтов, акушеров, ставя превыше всего интересы семьи и здоровье популяции в целом.

Наследственными называют заболевания, обусловленные изменениями генетической информации, возникшими на различных этапах фило- и онтогенеза вследствие мутаций при воздействии различных эндо- и экзогенных причин.

В детском возрасте, начиная с периода новорожденности, проявляется более 2000 наследственных заболеваний, многие из которых возможно диагностировать еще в пренатальном периоде и на ранних этапах эмриогенеза. Кроме того, более 50% хронических заболеваний детей и взрослых имеют генетическую детерминацию. Этим объясняется важная роль знаний вопросов общей и клинической генетики в практике акушеров, педиатров и врачей различной специальности.

ЗАДАЧИ МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ

1. Изучение наследственных  болезней, закономерностей их наследования, особенностей патогенеза, лечения  и профилактики;

2.Изучение наследственнного  предрасположения и резистентности  к наследственным болезням;

3. Изучение патологической наследственности;

4. Исследование теоретических  медико-биологических проблем (биосинтез  видоспеци-фических белков, синтез  иммунных антител, генетические  механизмы канцерогенеза);

5. Изучение вопросов генной  инженерии, разрабатывающей методы  лечения наслед-ственных болезней путем переноса генов нормального метаболизма в ДНК больного.

НАСЛЕДСТВЕННАЯ ПАТОЛОГИЯ имеет следующие формы:

1.хромосомные болезни (ХБ) или синдромы. Описано более 100 нозологических  единиц, при этом известно около 1000 типов хромосомных нарушений, выявляемых у человека;

2. моногенные болезни (МБ). Их общее число превышает 4 500 нозологических  единиц;

3.мультифакториальные болезни (многофакторные, полигенные, болезни  с наследственной предрасположенностью) - болезни, обусловленные аддитивным (суммарным) действием генетических и средовых факторов.

4.большие и малые врожденные  аномалии развития. Большие традиционно  называют врожденными пороками  развития (ВПР), малые - стигмами дизэмбриогенеза, дисморфогенеза

МЕТОДЫ ИСЛЕДОВАНИЯ

В клинической генетике для диагностики различных форм наследственной патологии применяются: клинико-генеалогический метод, специальные и дополнительные (лабораторные, инструментальные) методы исследования.

Среди специальных методов диагностики выделяют цитогенетический, биохи-мический, молекулярно-генетический и иммунологический методы. Среди дополнительных методов значатся ультразвуковое исследование внутренних органов, рентгенография, магнитно-резонансная томография, электромиография, ЭКГ и др. Показания для применения этих методов различаются в зависимости от поставленных целей и задач, одни методы применяются чаще, другие реже.

ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД

Генеалогия - это учение о родословных. Суть генеалогического метода сводится к выявлению родословных связей и прослеживанию признака или болезни среди близких и дальних прямых и непрямых родственников. Технически он складывается из двух этапов:

1) составление родословной  схемы; 2) собственно генеалогический  анализ.

П р о б а н д - лицо, с которого начинают составление родословной.

Обычно родословная составляется по одному или нескольким признакам заболевания. Может быть полной или ограниченной. Фигуры в родословной располагаются по поколениям. Каждое поколение занимает отдельную строку, обозначается слева римской цифрой. Арабскими цифрами нумеруются члены одного поколения (весь ряд) слева направо в порядке рождения. Все индивидуумы должны располагаться строго по поколениям в один ряд.

Поскольку большинство наследственных заболеваний проявляется в детском возрасте в основном производится расспрос родителей пробанда (чаще всего матери). После получения паспортных данных врач должен выяснить:

1) анамнез настоящего  заболевания, его начало, течение, характер  жалоб;

2) тщательный анамнез  жизни ребенка, включая здоровье и возраст родителей, течение беременности и акушерский анамнез матери:

- случаи абортов, мертворождений, ранней детской смерти,

- точные сведения о  кровном родстве супругов,

- возможность внебрачного  зачатия.

Большую роль играет вскармливание на первом году жизни, темпы физического и психо-моторного развития ребенка.

3) сведения о сибсах  пробанда (порядковый номер рождения, возраст, состояние здоровья);

4) данные о родственниках  пробанда I и II степеней родства.

После составления родословной (обычно достаточно трех-пяти поколений) переходят к генеалогическому анализу.

Генеалогический метод относится к наиболее универсальным методам медицинской генетики. Он широко применяется при решении теоретических и прикладных проблем:

1) для установления наследственного характера признака; 2) при определении типа наследования и пенетрантности гена; 3) при анализе сцепления генов и картировании хромосом; 4) при изучении интенсивности мутационного процесса; 5) при расшифровке механизмов взаимодействия генов; 6) при медико-генетическом консультировании.

Типы моногенного наследования, выявляемые с помощью генеалогического метода:

1. Аутосомное наследование: ген, отвечающий за исследуемый  признак локализуется на аутосоме:

а) аутосомно-доминантный тип наследования:

- заболевание наблюдается  в каждом поколении, т.е. прослеживается  в родословной по вертикали (кроме  случаев новой мутации). Мутантный  ген, связанный с аутосомой, проявляет  свое действие как в гомозиготном, так и гетерозиготном состоянии.

- риск рождения больного ребенка, при одном больном родителе, составляет 50%.

- здоровые индивиды имеют  здоровых потомков.

- у больного индивида  болен один из родителей, кроме  случаев новой мутации.

- оба пола поражаются  с одинаковой частотой 

Заболевания: синдром Марфана, синдром Реклингхаузена, ахондроплазия и др.

б) аутосомно-рецессивный тип наследования:

- при браке двух гетерозиготных  носителей одного и того же  мутантного рецессивного гена  в среднем 50% детей фенотипически  могут быть здоровы, но являются  носителями мутантного рецессивного гена;

- 25% детей получат мутантный  рецессивный ген от обоих родителей  и будут поражены наследственным  рецессивным заболеванием (гомозиготы);

- 25% будут здоровы фенотипически  и генотипически;

- оба пола поражаются  одинаково;

- в родословной при  таком наследовании заболевание  может прослеживаться по горизонтали, повторяться через одно или  несколько поколений;

- у больного родителя  рождаются здоровые дети;

- в случае кровно-родственных  браков между родителями пробанда  наблюдается увеличения числа больных в родословной.

Заболевания: АГС, галактоземия, муковисцидоз, ФКУ, талассемия etc.

2. Наследование, сцепленное  с полом (гоносомное) - когда мутантный  ген расположен в одной из  половых хромосом - Х- или У-хромосоме:

а) Х-сцепленный доминантный тип:

- у больного пробанда  обязательно болен один из  родителей;

- у больного отца все  дочери больны, а сыновья здоровы;

- у больной матери равно  вероятно рождение больной дочери  и больного сына;

- у здоровых родителей  все дети будут здоровы;

- больных женщин в 2 раза  больше, чем больных мужчин.

Заболевания: фосфатдиабет, синдром Ретта, Коффина-Лоури, Гольца и др.

б) Х-сцепленный рецессивный тип:

- заболевание наблюдается  у мужчин-родственников пробанда  по материнской линии;

- сыновья никогда не  наследуют заболевание отца; все  его дочери здоровы и являются  гетерозиготными носителями патологического  гена;

- если женщина является  гетерозиготным носителем патологического  гена, то половина ее сыновей  больны, а все дочери здоровы, причем половина дочерей - гетерозиготые носители патологического гена.

Заболевания: несахарный диабет, дефицит глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, мышечная дистрофия Дюшена, гемофилия А, В, ихтиоз, синдром Аарскога и др.

в) У-сцепленный тип:

- в У-хромосоме находятся гены: детерминирующий развитие семенников, отвечающий за сперматогенез (фактор азооспермии), контролирующий интенсивность роста тела, конечностей и зубов, определяющий оволосение ушной раковины.

- признак передается всем  мальчикам.

- признак проявляется только у лиц мужского пола.

- патологические мутации, затрагивающие формирование семенников  или сперматогенез, наследоваться  не могут, такие индивиды стерильны.

г) Митохондриальный тип:

Митохондрии передаются с цитоплазмой яйцеклеток (в каждой яйцеклетке - 25 000 митохондрий, содержащих кольцевую хромосому). Генные мутации в митохондриальной ДНК обнаружены при атрофии зрительного нерва Лебера, митохондриальных миопатиях, доброкачественной опухоли (онкоцитоме), при прогрессирующих офтальмоплегиях.

- болезнь передается только  от матери, больные отцы не  передают болезни детям.

ПОПУЛЯЦИОННО - СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод находит широкое применение в клинической генетике, т.к. внутрисемейный анализ заболеваемости не отделим от изучения наследственной патологии как в странах с большим населением, так и в относительно изолированных популяционных группах.

Сущность метода заключается в изучении (с помощью методов вариационной статистики) частот генов и генотипов в различных популяционных группах, что дает необходимую информацию о частоте гетерозиготности и степени полиморфизма у человека. В частности, в гетерозиготном состоянии в популяциях находится значительное количество рецессивных аллелей, что обуславливает развитие различных наследственных заболеваний, частота которых зависит от концентрации рецессивного гена в популяции и значительно повышается при заключении близкородственных браков. Мутации могут передаваться потомству во многих поколениях, что приводит к генетической гетерогенности, лежащей в основе полиморфизма популяций.

Согласно закону Харди-Вайнберга (1980) - в популяции сохраняется постоянное соотношение чатоты генотипов из поколения в поколение, если никакие факторы не нарушают это равновесие.

Формула Харди-Вайнберга (соотношение генотипов АА, Аа, аа): (Р+g)2 =Р2+2Hg+g2

Р - частота, с которой встречается доминантный ген "А";

g- частота, с которой встречается  рецессивный аллель "а".

Сумма Р+g всегда равна 1.

Статистический анализ распространенности отдельных генов и контролируемых ими признаков в популяционных группах позволяет определить адаптивную ценность конкретных генотипов. Среди людей невозможно найти генетически одинаковых лиц (за исключением монозиготных близнецов, для которых предполагается 100% общих генов), хотя общность генов хорошо прослеживается у близких и дальних родственников.

МЕТОД ДЕРМАТОГЛИФИКИ

Сущность метода состоит в анализе кожных узоров (рисунков) на ладонях и стопах. Метод наиболее информативен при хромосомных синдромах, когда выявляются дистальный осевой трирадиус, избыток дуг на пальцах, отсутствие дистальной межфаланговой складки, радиальные петли на I, IV и V пальцах, четырехпальцевая (обезьянья) складка (при болезни Дауна на коже ладоней у ребенка отмечается в 40-60% случаев).

В настоящее время метод применяется в основном в судебной медицине.

 

 

 

БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Эти методы помогают обнаружить целый ряд заболеваний с нарушениями обмена веществ (энзимопатии). Исследованию подлежат кровь, моча, ликвор, пунктаты костного мозга, амниотическая жидкость, сперма, пот, волосы, ногти, кал и др.

На первом этапе обследования (экспресс-диагностика) применяются методы массового биохимического скрининга: пробы Феллинга (на фенилкетонурию), Альтгаузена (гликогенозы), Бенедикта (галактоземия, фруктоземия), проба на гипераминоацидурию, микробиологический тест Гатри (ФКУ и др. аминоацидопатии). Разработаны простые качественные биохимические тесты для эксперсс-диагностики гипотиреоза, муковисцидоза, для выявления нарушений обмена билирубина, болезни Тея-Сакса, гепатолентикулярной дегенерации, АГС. Эти пробы достаточно просты и используют легко доступный биологический материал (кровь, моча).