Генетические болезни человека список с описанием. Наследственные болезни. Классификация

На сегодняшний день известно больше четырёх с половиной тысяч наследственных заболеваний, и каждый случай имеет твердую доказательную базу о том, что болезнь передается именно по наследству, и никак иначе. Но, несмотря на высокий уровень развития диагностики, далеко не все генетические патологии изучены до степени биохимических реакций. Тем не менее, основные механизмы развития наследственных заболеваний известны современной науке.

Существует три базовых вида мутаций:

• Генные;
• Хромосомные;
• Геномные (преимущественно сцепленные с полом).

Основополагающие генетические законы Менделя определяют доминантные и рецессивные гены. После оплодотворения клетки плода содержат половину генов матери и половину отца, составляя пары – аллели. Генетических комбинаций не так много: всего две. Определяющие признаки проявляются в фенотипе. Если один из мутировавших генов аллели доминантен – болезнь проявляется. То же самое происходит при доминантной паре. Если такой ген рецессивный, в фенотипе это никак не отражается. Проявление наследственных заболеваний, передающихся по рецессивному признаку, возможно только при условии, что оба гена несут патологическую информацию.

Хромосомные мутации проявляются нарушением их деления в процессе мейоза. В результате дупликации появляются дополнительные хромосомы: как половые, так и соматические.

Сцепленные с полом наследственные аномалии передаются посредством половой Х-хромосомы. Поскольку у мужчин она представлена в единственном числе, у всех лиц мужского пола в роду имеются проявления болезни. Тогда как женщины, имеющие две половых Х-хромосомы, являются носителями поврежденной Х-хромосомы. Для проявлений у женщин наследственного заболевания, сцепленного с полом, необходимо, чтобы пациентка унаследовала обе дефектные половые хромосомы. Это случается достаточно редко.

Биология наследственных заболеваний

Проявления наследственной патологии зависят от многих факторов. Признаки, заложенные в генотипе, имеют внешние проявления (затрагивают фенотип) при определенных условиях. В связи с этим биология наследственных заболеваний разделяет все генетически обусловленные болезни на следующие группы:

• Проявления, не зависящие от внешней среды, воспитания, социальных условий, благосостояния: фенилкетонурия, болезнь Дауна, гемофилия, мутации половых хромосом;
• Наследственная предрасположенность, которая проявляется только при определенных условиях. Большое значение имеют факторы внешней среды: характер питания, профессиональные вредности и пр. К таким заболеваниям относятся: подагра, атеросклероз, язвенная болезнь, артериальная гипертензия, сахарный диабет, алкоголизм, опухолевый рост клеток.

Иногда, признаки даже ненаследуемых заболеваний обнаруживаются у детей больных людей. Этому способствует одинаковая восприимчивость у родственников к определенным факторам. Например, развитие ревматизма, возбудитель которого не имеет никакого отношения к генам и хромосомам. Тем не менее дети, внуки и правнуки также подвержены системному поражению соединительной ткани β-гемолитическим стрептококком. Многих людей хронический тонзиллит сопровождает всю жизнь, но наследственных заболеваний не вызывает, тогда как у имеющих родственников с ревматическими поражениями клапанов сердца, развивается аналогичная патология.

Причины наследственных заболеваний

Причины наследственных заболеваний, связанных с генными мутациями, всегда одинаковы: дефект гена – дефект фермента – отсутствие синтеза белка. В результате в организме скапливаются вещества, которые должны были превратиться в необходимые элементы, но сами по себе как промежуточные продукты биохимических реакций являются токсичными.

Например, классическое наследственное заболевание – фенилкетонурия обусловлено дефектом гена, который регулирует синтез фермента, превращающего фенилаланин в тирозин. Поэтому при фенилкетонурии страдает головной мозг.

При недостаточности лактазы возникает расстройство кишечника. Непереносимость сырого коровьего молока – явление достаточно распространённое, и оно также относится к наследственным заболеваниям, хотя, при определенных условиях, у некоторых людей может произойти компенсация, и выработка лактазы налаживается в связи с активной «тренировкой» клеток кишечника.

Хромосомные аномалии проявляются независимо от условий. Многие дети оказываются просто нежизнеспособными. Но болезнь Дауна относится к тем наследственным заболеваниям, при которых внешние условия среды могут оказаться настолько благоприятными, что больные становятся полноправными членами общества.

Дефекты деления половых хромосом не сопровождаются смертельными осложнениями, так как не задевают соматических признаков. Все жизненно важные органы при таких наследственных заболеваниях не страдают. Повреждения обнаруживаются на уровне половых органов, причем часто только внутренних. Иногда обходится и без них. Например, при синдроме трипло-экс, когда у женщины имеется добавочная Х-хромосома, способность к зачатию сохраняется. И дети рождаются с нормальным набором половых хромосом. Аналогичная ситуация с дополнительной Y-хромосомой у мужчин.

Механизм развития наследственных заболеваний кроется в сочетании генов: доминантных и рецессивных. Различное их сочетание неодинаково проявляется в фенотипе. Для развития заболевания достаточно одного мутировавшего доминантного гена, либо патологической рецессивной пары в одном аллеле.

Профилактика наследственных заболеваний

Предотвращением проявлений генетической патологии занимаются специалисты генетических центров. В женских консультациях крупных городов работают специальные кабинеты генетиков, которые проводят консультирование будущих семейных пар. Проводится профилактика наследственных заболеваний путем составления генеалогических карт и расшифровки специальных анализов.

ВВЕДЕНИЕ

Генетика (греч. genetikos - относящийся к рождению, происхождению) - наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости организма. Медицинская генетика изучает роль наследственности в патологии человека, закономерности передачи из поколения в поколение наследственных болезней, разрабатывает методы диагностики, лечения и профилактики наследственной патологии, включая болезни с наследственной предрасположенностью.

По данным Всемирной организации здравоохранения, 2,5-3% новорожденных имеют различные пороки развития. В 1,5-2% случаев эти пороки возникают в период внутриутробного развития будущего ребенка из-за влияния неблагоприятных факторов внешней среды. Нередко этими факторами являются внутриутробные инфекции. В остальных случаях заболевание имеет генетическую природу. Известный белорусский генетик академик Г.И. Лазюк объединяет различные по происхождению пороки - наследственные (эндогенные) и приобретенные (экзогенные), единым термином - врожденные пороки развития (ВПР). При этом допускает, что врожденными обычно называют пороки, возникшие в периоде внутриутробного развития плода под влиянием инфекций, тератогенных или других вредных внешних воздействий. На долю подобной патологии приходится более половины ВПР. В остальных случаях причиной ВПР являются различные нарушения генетического материала в половых клетках родителей. Частота ВПР возрастает до 5-7% из-за манифестации некоторых из них в течение первых 10 лет жизни и более позднего выявления. Деление заболеваний на наследственные и врожденные важно и для прогноза течения заболевания и выработки тактики ведения больного, и для медико-генетического консультирования членов семьи в отношении прогноза их здоровья, а также здоровья будущих братьев-сестер (сибсов) и собственного потомства больного.

КЛАССИФИКАЦИЯ НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Наследственные болезни разделяют на две группы: хромосомные и генные, т. е. связанные с «поломками» на уровне хромосом или индивидуальных генов. Генные заболевания, в свою очередь, разделяют на моногенные и мультифакториальные.

Происхождение моногенных заболеваний зависит от наличия мутаций в определенном гене. Мутации могут нарушать структуру гена (его функциональную способность), что приводит к повышению или понижению количественного содержания кодируемого этим геном белка, а нередко его полное отсутствие. Во многих случаях у больных не обнаруживается ни активности мутантного белка, ни его иммунологических форм. В результате нарушаются соответствующие обменные процессы, зависящие от этого белка, что, в свою очередь, может приводить к аномальному развитию или функционированию различных органов и систем больного. Среди более 5000 моногенных заболеваний наиболее распространены фенилкетонурия, муковисцидоз, адрено-генитальный синдром, галактоземия, гемофилия А и В, миодистрофия Дюшенна-Беккера, проксимальная спинальная мышечная атрофия и т.д. Моногенные заболевания проявляются у человека независимо от внешних условий и только тяжесть состояния больного, динамика течения заболевания в некоторых случаях обусловлена соответствующими терапевтическими воздействиями и тщательностью ухода за больным.

Мультифакториальные заболевания обусловлены комбинированным действием неблагоприятных факторов окружающей среды и генетических факторов риска, формирующих наследственную предрасположенность к заболеванию. К этой группе заболеваний относится подавляющее большинство хронических болезней человека с поражением сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной и других систем. Туда же относят и ряд инфекционных болезней, чувствительность к которым во многих случаях также генетически детерминирована. В настоящее время в качестве генетических факторов риска рассматривают широко распространенные среди населения полиморфные аллели, обладающие относительно небольшим повреждающим эффектом на функцию гена. Те гены, полиморфные аллели которых участвуют в формировании наследственной предрасположенности к определенной патологии, иногда называют генами предрасположенности или генами-кандидатами. Для разных мульти-

факториальных заболеваний набор генов-кандидатов разный и специфичен для определенных заболеваний, их число может достигать нескольких десятков или даже сотен. Поиск таких генов для каждой нозологической формы осуществляется с учетом знаний об основах этиологии и патогенеза данной исследуемой формы. Какие метаболические циклы дефектны при тех или иных заболеваниях? Какие белки оперируют в этих патологических метаболических циклах и как устроены гены, кодирующие эти белки? Имеются ли там полиморфные аллели, ухудшающие работу всей метаболической системы в целом, и не являются ли они генетическими факторами риска развития определенной патологии? Для ответа на этот последний вопрос проводят сравнение частот полиморфных аллелей в выборках больных и здоровых людей. Считается, что полиморфный аллель участвует в формировании наследственной предрасположенности к заболеванию в том случае, если его частота у больных достоверно превышает контрольный уровень. Например: существует повышенная вероятность возникновения у пациента инфаркта миокарда или развития атеросклероза при наличии полиморфных аллелей в генах, ответственных за оптимальную работу сердечно-сосудистой системы. Это могут быть гены, участвующие в контроле липидного метаболизма, ренин-ангиотензин-альдостероновой системы или системы свертывания крови и фибринолиза. С развитием медицинской генетики ученые открывают все большее число генов-кандидатов, от аллельного состояния которых зависят происхождение и тяжесть течения заболевания у конкретного пациента.

ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

Существуют различные методы изучения наследственных болезней: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, молекулярный, биохимический, популяционный и др. Генеалогический анализ является самым распространенным, наиболее простым и одновременно высокоинформативным методом, доступным каждому, кто интересуется своей родословной и историей своей семьи. Он не требует никаких материальных затрат и аппаратуры. Остальными методами владеют только специалисты.

Убеждены, что со временем в каждой педиатрической истории болезни будет представлена родословная пациента как обязательная

часть анамнеза жизни. О необходимости этого еще в 60-е годы прошлого столетия писали наши учителя, профессора Ленинградского педиатрического медицинского института (ныне СПбГПМА), академик РАМН А.Ф. Тур и член-корр. РАМН Е.Ф. Давиденкова. Родословная раскрывает медико-патологический фон семьи, позволяющий с определенной точностью судить о типе наследования патологии, о членах семьи, нуждающихся в обследовании и наблюдении врача. Наш опыт показывает, что во время составления родословной возникает значительно более теплый и доверительный контакт с больным и его родными. Хорошо составленная родословная помогает прогнозировать состояние здоровья пациента, его родственников, их детей и будущего потомства.

Основателем генеалогического метода изучения наследственности считается немецкий историк О. Лоренц, опубликовавший в 1898 г. учебник генеалогии, в котором рассматриваются закономерности происхождения различных семейных заболеваний. В 1912 г. американский евгенический институт впервые опубликовал образцы пря- молинейных родословных таблиц, которые используются до настоящего времени, не претерпев, практически, никаких изменений. Символы, применяемые при составлении родословной, отражены на рис. 1, принцип составления родословной представлен на рис. 2. Лицо, с которого начинается анализ родословной, называется пробандом и далеко не во всех случаях это бывает больной, особенно в детской практике.

ХРОМОСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ

Известно, что в ядрах всех клеток, кроме половых, организма человека содержится 23 пары хромосом. В них находится практически вся генетическая информация, которой обладает человек. Каждая пара хромосом характеризуется определенной формой и рисунком окрашивания. Совокупность хромосом с учетом особенностей, касающихся их числа, формы и структуры, называется кариотипом. Специалисты-цитогенетики могут отличать различные пары хромосом и следить за тем, нет ли повреждений в количестве и структуре хромосом, то есть нет ли нарушений кариотипа. У женщин обе хромосомы каждой пары полностью гомологичны друг другу по форме и рисунку окрашивания. У мужчин такая гомология сохра-

няется только для 22 пар хромосом, которые называются аутосомами. Оставшаяся пара у мужчин состоит из двух различных половых хромосом - X и Y. У женщин половые хромосомы представлены двумя гомологичными X-хромосомами. Половые клетки мужчин и женщин содержат только один гаплоидный набор хромосом, то есть 23 хромосомы. Все яйцеклетки несут 22 аутосомы и X-хромосому, а вот сперматозоиды различаются - половина из них имеет такой же набор хромосом, как и яйцеклетки, а в другой половине вместо Х- хромосомы присутствует Y-хромосома. При оплодотворении двойной набор хромосом восстанавливается. Таким образом, у лиц женского пола в норме наблюдается следующий диплоидный набор хромосом (кариотип) - 46,ХХ, а у лиц мужского пола - 46,ХУ. В процессе оплодотворения осуществляется хромосомное определение пола будущего человека. Это так называемый первичный пол, определение которого крайне важно при нарушении половой дифференцировки у пациента. При этом кто родится - девочка или мальчик - зависит от того, какой сперматозоид принял участие в оплодотворении, тот, который несет Х-хромосому или тот, который несет Y-хромосому. Как правило, это случайный процесс, поэтому девочки и мальчики рождаются почти с равной вероятностью, 50 на 50.

Болезни (чаще хромосомные болезни называют синдромами), обусловленные аномалиями кариотипа, называются хромосомными. Как правило, это очень тяжелые состояния с одновременным поражением многих систем и органов. Причиной хромосомных синдромов может быть изменение числа или нарушение структуры хромосом в гаметах (половых клетках родителей) или эти изменения могут произойти на ранних стадиях дробления зиготы, а также вследствие «перезревания» гамет. В некоторых случаях сперматозоид «встреча- ется» с яйцеклеткой не в первые часы после проникновения в матку, как это запрограммировано природой, с закодированной силой и скоростью разрывая мембрану яйцеклетки, а через 24-72 ч. За это время происходит «перезревание» половых клеток (чаще яйцеклетки), что приводит к нарушению «программы встречи». Заметим, что оптимальным временем зачатия является середина менструального цикла (12-14-й день).

Хромосомные синдромы могут быть обусловлены нарушением числа хромосом или их структуры - числовые или структурные аберрации соответственно. Их диагностика проводится путем цитогенетического анализа кариотипа. Основная масса зародышей с дис-

балансом хромосом погибает в ранний период развития плода - в I триместр беременности матери. Часто женщина даже не чувствует подобной беременности и расценивает свое состояние как задержку менструального цикла. Для детей с хромосомными перестройками характерно наличие множественных ВПР, умственной отсталости и другой тяжелой патологии.

Хромосомные синдромы редко наследуются, и более чем в 95% случаев риск повторного рождения в семье больного ребенка с хромосомной патологией не превышает общепопуляционного уровня. Исключение составляют те случаи, когда родители больного ребенка несут сбалансированные хромосомные перестройки, чаще всего транслокации, при которых не происходит утраты генетического материала. Транслокациями называются такие структурные перестройки, при которых происходит взаимный обмен между сегментами двух разных хромосом. Носители сбалансированных транслокаций являются практически здоровыми людьми, но вероятность у них выкидышей, замерших беременностей или рождения детей с несбалансированными хромосомными перестройками, а значит, с хромосомными синдромами, очень велика. Поэтому при бесплодии, мертворождениях, привычной невынашиваемости беременности (двух и более), а также при наличии в семье ребенка с хромосомной патологией необходимо проводить анализ кариотипа каждого из родителей с целью диагностики сбалансированных хромосомных перестроек. Подобный анализ делают в медико-генетических консультациях и специализированных лабораториях.

Синдром Дауна

К наиболее известным числовым аномалиям хромосом относится синдром Дауна - одна из форм умственной отсталости, обусловленная наличием дополнительной 21-й хромосомы - трисомия по 21-й хромосоме. Кариотип больных женского и мужского пола - 47,ХХ (+21) и 47,ХУ (+21) соответственно. Частота заболевания в среднем составляет 1 на 700 новорожденных.

Диагноз синдрома Дауна должен быть предположен неонатологом сразу после рождения больного ребенка, но затем непременно подтвержден анализом кариотипа. Больные синдромом Дауна отличают- ся своеобразными фенотипическими особенностями, прежде всего лицевыми аномалиями, хорошо известными любому медицинскому работнику. На рис. 3 представлена группа детей с синдромом Дауна.

Кроме того, у многих больных (в 60% случаев) наблюдается одна большая поперечная борозда на ладони, нередко на обеих руках. Отметим, что в 3% случаев такая борозда присутствует и у здоровых людей. Поэтому только на основании этого признака нельзя предполагать синдром Дауна у новорожденного, тем более сообщать о своем предположении матери без анализа данных кариотипа. Нередко у больных синдромом Дауна наблюдаются врожденные пороки сердца, желчевыделительной системы, лейкоз.

В 3-4% наблюдений регистрируется транслокационный вариант синдрома Дауна. При этом у одного из родителей при наличии полного набора из 46 хромосом имеется транслокация между сегментами 21-й хромосомы и одной из других хромосом. Чаще всего наблюдается транслокация 3-го сегмента хромосомы 21 на 13-ю или 15-ю хромосомы - транслокационные варианты 21/13 или 21/15. Обмен сегментами может произойти на самой 21-й хромосоме - транслокационный вариант 21/21. Транслокации могут наследоваться. Несмотря на то что носители таких транслокаций являются практически здоровыми людьми, вероятность выкидышей или замерших беременностей у них очень велика. При транслокации 21/21, независимо от отцовской или материнской принадлежности, риск рождения ребенка с синдромом Дауна равен 100%. При других вышеуказанных транслокациях у женщины этот риск составляет 10%, а у мужчины 2-3%. Конечно показана пренатальная диагностика. При беременности, если кариотип матери и(или) отца неизвестен, наличие подобных транслокаций в семье является показанием для проведения инвазивной пренатальной диагностики синдрома Дауна у плода. Такую диагностику проводят в I триместре беременности, обычно при сроке 9-10 недель. Эти вопросы детально изложены в части «Пренатальная диагностика хромосомных синдромов».

Синдром Эдвардса

Другим примером числовой аберрации хромосом является синдром трисомии 18 или синдром Эдвардса, описанный английским педиатром и генетиком Дж. Эдвардсом в 1960 г. Частота заболевания среди новорожденных в среднем составляет 1:3000.

Для этого синдрома характерны следующие симптомы: резкое отставание психического развития, микроцефалия, спинномозго- вая грыжа, врожденный порок сердца, расщепление верхней губы и нёба. Продолжительность жизни больных составляет не более года. В

пренатальном периоде синдром может быть выявлен при проведении биохимического скрининга беременных во II триместре. Косвенным признаком синдрома Эдвардса является резкое снижение уровня хорионического гонадотропина в сыворотке крови беременной, что выявляется при проведении биохимического скрининга на сроке беременности 15-18 недель. При выявлении этого отклонения в крови беременная женщина должна быть направлена на ультразвуковое сканирование, так как при данной патологии ультразвуковые маркеры синдрома выявляются почти в 100% наблюдений. Наиболее оптимальным сроком беременности для выявления хромосомных маркеров и ВПР у плода является 20-21-я неделя беременности. Для подтверждения диагноза и дальнейшего медико-генетического прогнозирования состояния здоровья будущего потомства родителей показано пренатальное кариотипирование плода.

Довольно часто числовые аномалии кариотипа касаются половых хромосом. Так присутствие дополнительной Х-хромосомы у мужчин приводит к синдрому Клейнфельтера, а отсутствие одной из Х-хромосом у женщин - к синдрому Шерешевского-Тернера. Оба эти заболевания характеризуются бесплодием и различными отклонениями от нормального развития. Синдром Клейнфельтера наблюдается только у мужчин. Бесплодие, атрофия яичек, а также олигоспермия (маленький объем эякулята) и азооспермия (отсутствие сперматозоидов в сперме), выявляемые при исследовании спермограммы, гинекомастия и нередко умственная отсталость - характерные симптомы этого заболевания. Юноши с синдромом Клейнфельтера нередко отличаются от сверстни- ков высоким ростом и несоответствием роста с размером размаха рук, который иногда превышает рост не менее чем на 10 см, евнухоидным телосложением (длинные ноги, высокая талия, относительно широкий таз) со склонностью к ожирению. Половой член нормальных размеров, яички опущены в мошонку, но мягкие на ощупь и очень маленькие - их диаметр редко превышает 1,5 см. У здорового мужчины эта величина равна 5 см. Поскольку ведущим клиническим симптомом синдрома Клейнфельтера является бесплодие, наличие подобных симптомов служит основанием для исследования кариотипа пациента. Кариотип больного синдромом Клейнфельтера составляет 47,ХХУ. Встречаются больные, у которых число Х-хромосом достигает 4 и более. Частота этой хромосомной патологии среди мужчин равна 1:18000. Среди мальчиков с отставанием психического развития эта частота возрастает до 1:95 и среди мужчин, страдающих бесплодием, - до 1:9.

Синдром Шерешевского-Тернера

Наблюдается только у женщин. Первым описал это заболевание наш соотечественник Н. А. Шерешевский (1885-1961) в 1925 г., затем в 1938 г. американский эндокринолог Х. Тернер. У девочек отмечаются отставание в росте и легкая степень задержки психического развития. В возрасте 16-23 лет рост больных равен в среднем 135 см (у здоровых сверстниц 158 см). Популяционная частота заболевания среди женщин равна 1: 3000, а при росте взрослых женщин 130-145 см эта частота возрастает до 1:14. Ведущими кли- ническими признаками заболевания являются первичная аменорея, отсутствие вторичных половых признаков. Маленький рост девушки в сочетании с первичной аменореей являются показаниями к кариотипированию. В 50% встречается кариотип женщин с синдромом Шерешевского-Тернера - 45,Х. У остальных наблюдаются разные мозаичные формы. При этом течение заболевания в значительной степени зависит от того, какая именно Х-хромосома утрачена - материнская или отцовская. При потере материнской Х-хромосомы может прекращаться развитие зародыша и происходить его спонтанная элиминация (удаление) уже на стадии эмбриогенеза в I триместре беременности. Если этого не происходит, у плода развиваются тяжелые нарушения сердечно-сосудистой системы. В случае потери отцовской Х-хромосомы врожденные пороки, как правило, отсутствуют, и умственное развитие больных девочек более сохранное, чем в первом случае. Отметим, что специальные исследования позволяют определить родительскую принадлежность Х-хромосомы. Это важно при медико-генетическом прогнозе состояния будущего ребенка и решении родителей в отношении пролонгирования беременности с плодом, у которого при пренатальном кариотипировании выявлен синдром Шерешевского-Тернера.

У части девушек, которым клинически поставлен диагноз этого хромосомного синдрома, может наблюдаться так называемый моза- ичный вариант заболевания. В этом случае у больных наряду с клетками, имеющими нормальный кариотип, наблюдаются клетки с патологическим кариотипом, то есть без одной Х-хромосомы. Кариотип в этих случаях выглядит так: 46,ХХ/45,Х. Состояние пациентки зависит от соотношения между числом клеток с нормальным и патологическим кариотипом. Это число указывают в скобках рядом с обозначением кариотипа. У некоторых женщин с мозаичным вариантом синдрома Шерешевского-Тернера наблюдается развитие вто-

ричных половых признаков, включая гениталии. Более того, у таких женщин в отдельных случаях возможно наступление беременности традиционным способом. Некоторые из них используют методы экстракорпорального оплодотворения. Конечно, таким беременным нужно проводить пренатальное кариотипирование.

ТИПЫ НАСЛЕДОВАНИЯ МОНОГЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

В настоящее время насчитывается более 5000 моногенных заболеваний. Причиной развития каждого из них является повреждение или мутация одного гена. Следствием мутации может быть нарушение структуры или синтеза кодируемого геном белка, часто сопровождающееся изменением его количественного содержания вплоть до полного отсутствия. Мутации генов способствуют формированию нарушения обмена нередко целой системы, ведущего к необратимым патологическим состояниям. Мутации могут передаваться из поко- ления в поколение в соответствии с типами наследования, но порой могут возникать в половых клетках родителей спонтанно. Причина спонтанных мутаций в большинстве случаев остается невыясненной.

Среди моногенных болезней значительный процент составляют различные формы умственной отсталости, болезни центральной нервной системы, эндокринные заболевания, иммунодефицитные состояния, нарушения системы свертывания крови, дефекты зрения и слуха и многие другие. К счастью, подобные заболевания встречаются достаточно редко. Это объясняется двумя обстоятельствами. Далеко не все, а только около 5% генов связаны с моногенными болезнями. Кроме того, частоты среди населения мутаций, серьезным образом нарушающих работу генов, относительно невелики. Встречаемость среди новорожденных наиболее распространенных моногенных заболеваний, таких как муковисцидоз, фенилкетонурия, адрено-генитальный синдром, галактоземия, миодистрофия Дюшенна-Беккера колеблется в пределах от 1:2000 до 1:20 000. Большинство моногенных болезней - это более редкие состояния. Большое разнообразие, редкость и тяжесть течения моногенных болезней делают весьма дорогостоящей разработку специфических методов их диагностики и терапии. В разных странах эта проблема решается по-разному. Но наиболее эффективную помощь паци-

ентам с моногенными заболеваниями оказывают там, где сильны родительские ассоциации (объединения), привлекающие внимание общественности к таким больным и добивающиеся спонсорской и государственной поддержки соответствующих социальных и медицинских программ.

В большинстве случаев наследование моногенных болезней соответствует законам Менделя о рецессивности и доминантности гена и пребывании его в гомоили гетерозиготном состоянии. При менделирующих заболеваниях можно рассчитать риск рождения больного ребенка. Гомологичные гены разных индивидуумов могут иметь небольшие структурные отличия, которые определяют состояние гена и называются аллелями. Поскольку у человека диплоидный набор хромосом, то и гены представлены в двух копиях. Если аллели двух гомологичных копий гена одинаковы, говорят, что ген находится в гомозиготном состоянии. Гетерозиготное состояние гена определяется наличием двух разных аллелей. Оказалось, что в гетерозиготном состоянии аллели ведут себя по-разному. Некоторые аллели, получившие название доминантных, подавляют проявление второго гомологичного аллеля, как бы доминируют над ним. Это приводит к тому, что доминантные аллели одинаково проявляются независимо от того, находятся они в гомозиготном или в гетерозиготном состояниях. Тот аллель, эффект которого не проявляется в гетерозиготном состоянии, носит название рецессивного аллеля. Рецессивные аллели проявляются только в гомозиготном состоянии. Исключение составляют гены, расположенные в половых хромосомах у мужчин. Это происходит потому, что в Y-хромосоме очень мало генов, и они не имеют гомологов в Х-хромосоме. Поэтому у мужчин эффект рецессивных аллелей, расположенных в половых хромосомах (чаще всего в Х-хромосоме), всегда проявляется. Широкое распространение среди населения имеют аллели, видоизменяющие работу гена, не нарушая его основной функции. Это нормальные аллели, или аллели дикого типа. Именно с ними связаны наши индивидуальные непатологические особенности, - цвет глаз, волос, рост, форма носа, ушей, особенности телосложения и многое другое. Частоты аллелей дикого типа среди разных народов различны, и это является основой существования этнических и расовых особенностей, касающиеся не только внешних признаков, но зачастую, поведения и образа жизни людей. Конечно, на формирование последних двух признаков не меньшее, а может быть, даже большее влияние оказывают воспи-

тание и социальные условия. Те аллели, которые нарушают работу гена под влиянием мутации, называются мутантными аллелями. Их распространенность среди населения гораздо более низкая. Именно с мутациями связаны наследственные заболевания. Однако эта связь далеко не всегда является однозначной, и степень влияния мутации на развитие заболевания зависит от очень многих факторов. Таким образом, необходимо помнить, что наследуются не заболевания, а гены, точнее их аллельные состояния. Поэтому очень часто в семье может наблюдаться только один больной с наследственным заболеванием. Наследование менделирующих моногенных болезней осуществляется различным образом. И это зависит от двух обстоятельств. Первое - является ли мутантный аллель доминантным или рецессивным. Второе - где расположен мутантный ген - в одной из аутосом или в половых хромосомах, чаще всего в Х-хромосоме. В соответствии с этим моногенные болезни делят на доминантные и рецессивные, а они, в свою очередь, могут быть аутосомными или сцепленными с полом.

Аутосомно-рецессивный тип наследования

Заболевания с этим типом наследования проявляются только при гомозиготном носительстве мутантных аллелей. При этом происходит частичная или полная инактивация функции мутантного гена. Одну из мутаций больной ребенок наследует от матери, другую (точно такую же) - от отца. Родители больного, будучи сами практически здоровыми людьми, являются гетерозиготными носителями мутации, которую каждый из них наследовал своему ребенку. Вероятность рождения больного ребенка в такой семье в соответствии с законом Менделя составляет 25%. Девочки и мальчики поражаются с одинаковой частотой. Рождение больного ребенка совершенно не зависит от национальности, возраста родителей, очередности беременности и родов. При этом в одной семье может наблюдаться несколько больных братьев-сестер (так называемых сибсов). Больные с заболеваниями аутосомно-рецессивного типа наследования в силу тяжести своего состояния часто не оставляют потомства. Таким образом, при заболеваниях данного типа наследования больные дети рождаются в браке практически здоровых родителей, каждый из которых несет мутацию в гетерозиготном состоянии. При анализе родословной прослеживается «горизонтальный» характер наследственной передачи заболевания. Половина здоровых

детей в браке гетерозиготных родителей также оказываются гетерозиготами. В браке гетерозиготного носителя рецессивной мутации с супругом, не имеющим мутантного аллеля, все дети будут здоровые, но половина из них окажутся гетерозиготными носителями мутации. Анализ родословных больных с аутосомно-рецессивными заболеваниями показывает, что часто (примерно в 60%) родители таких больных являются родственниками или их предки происходят родом из одного села или района, что также, по данным известного отечественного медицинского генетика В.П. Эфроимсона (1974), является косвенным признаком инбридинга, т.е. родственного брака.

Представляем краткое описание заболеваний из этой группы, с которыми наиболее часто встречается детский врач в своей повсед- невной практике. Для раннего выявления некоторых из них проводят скрининг у новорожденных.

Фенилкетонурия. Ведущие клинические симптомы фенилкетонурии (ФКУ) заключаются в следующем. Главный симптом болезни - слабоумие, достигающее у большей части больных степени имбецильности или идиотии. Нередко с первых недель жизни у ребенка наблюдаются повышенная возбудимость и эпилептифор- мноподобные пароксизмы. В 80-90% наблюдений у детей выражен дефект пигментации. Большинство из них блондины с голубыми глазами и светлой кожей. Нередки мокнущие экземы и дерматиты. Отметим, что если в городе, области, республике хорошо налажена медико-генетическая служба, то всем новорожденным на 4-5-м дне жизни проводят обязательное централизованное специальное исследование (скрининг новорожденных) для выявления среди них больных ФКУ. Налаженный скрининг совсем не исключает проведение диагностических мероприятий по выявлению ФКУ среди групп детей повышенного риска. Таковыми, по мнению М.Г. Блюминой и Б.В. Лебедева (1972), являются умственно неполноценные дети, находящиеся в специализированных учреждениях, дети, отстающие в умственном развитии, с поражениями кожных покровов, а также братья и сестры больных ФКУ.

Больные ФКУ являются гомозиготными носителями мутации в гене, ответственном за синтез фермента фенилаланингидроксилазы, контролирующего обмен аминокислоты фенилаланина. При нарушении активности указанного фермента концентрация фенилаланина в крови и во многих органах больного резко повышена. В частности, накопление этой аминокислоты в головном мозге вызывает инток-

сикацию и гибель нервных клеток с соответствующими для этого заболевания клиническими проявлениями.

Распространение ФКУ составляет 1 на 8-10 тыс. новорожденных, частота гетерозиготного носительства равна 1:100. Чем раньше начато лечение больного (лучше до месячного возраста), тем благоприятнее прогноз в отношении течения заболевания и жизни больного. На рис. 4-6 представлены фотографии больных ФКУ разных возрастов. Сразу по установлении диагноза дети были взяты под диспансерное наблюдение. Лечение заключается в исключении из питания фенилаланина путем применения специфической безфенилаланиновой диеты. Это малобелковые продукты под названием «амилофены», а также препараты афенилак, тетрафен (Россия) и др. Первыми в нашей стране диетическое лечение больных ФКУ предложили и разработали в 60-е годы прошлого столетия ученые Института экспериментальной медицины РАМН в Санкт-Петербурге член-корр. АМН СССР, профессор С.А. Нейфах (1909-1998) и доктор медицинских наук А.М. Шапошников.

Ген ФКУ находится на 12-й хромосоме (12q22-24). Определен спектр наиболее частых мутаций в гене ФКУ (R408W, R158Q и др.), что позволяет проводить их молекулярную диагностику как в гомозиготном состоянии, т.е. у больных, так и при гетерозиготном носительстве мутантных аллелей. Это крайне важно для медикогенетического консультирования членов семьи больного и прогнозирования ФКУ у их потомства. Причем диагностика может быть проведена по высушенному пятну крови на фильтровальной бумаге, присланной по почте из любого населенного пункта страны. На чистый листок фильтровальной бумаги (для этой цели может быть использована белая бумажная столовая салфетка) размером 8 на 5 см следует нанести и пропитать 1-2 пятна крови диаметром не более 0,5 на 0,5 см, полученной из пальца после прокалывания кожи. Высушить полученный образец крови на воздухе, вложить в конверт, не забывая на фильтровальной бумаге с образцом высушенной крови написать фамилию, имя, отчество и возраст обследуемого, дату взятия крови, цель обследования и обратный адрес. Очень важно не трогать пальцами пятно крови и не накладывать один листок на другой, а разъединять их прокладкой при посылке нескольких образцов. Молекулярная диагностика мутации у больного и его родителей позволяет проводить пренатальную диагностику у плода ФКУ при последующей беременности матери уже на сроке 9-10 недель.

Галактоземия 1-го типа (классическая галактоземия) встречается с частотой 1 на 15-20 тыс. новорожденных, частота гетерозиготного носительства - 1:268. Болезнь обусловлена недостаточностью или отсутствием ферментов, участвующих в метаболизме галактозы. Ведущим из них является галактозо-1-фосфатуридилтрансфера (Г1ФУТ). При патологии этот фермент накапливается в крови, но его активность отсутствует или крайне мала, в частности, в эритроцитах. В результате обменных процессов, в которых участвует вышеназванный фермент, галактоза расщепляется до глюкозо-6- фосфата, который включается в обмен глюкозы. При отсутствии или очень низкой активности Г1ФУТ и других ферментов этого метаболического цикла галактоза накапливается в токсических концентрациях в тканях мозга, печени, почек, хрусталика, чем и обусловлена соответствующая симптоматика. Клинически галактоземия проявляется в следующем: желтуха (увеличение уровня прямого билирубина), гепатомегалия, асцит, диспепсия, рвота, гипотрофия, а также катаракта и отставание психического развития. Все эти симптомы появляются и прогрессируют на фоне получения ребенком женского и(или) коровьего молока, содержащих галактозу. У больных в моче выявляют галактозурию, протеинурию и аминоацидурию. Биохимическая диагностика заболевания базируется на измерении активности в эритроцитах Г1ФУТ. ДНК-диагностика основана на определении мутаций в гене Г1ФУТ (9-я хромосома). В европейской популяции наиболее частой является мутация Q188R, диагностируемая у 70% больных. При установлении диагноза галактоземии ребенка необходимо переводить на соевое молоко и применять безгалактозные белковые гидролизаты.

Адрено-генитальный синдром (АГС) впервые описан в 1886 г. J. Phillips. Частота заболевания, по данным разных авторов, составляет 1 на 5-15 тыс. новорожденных, частота гетерозиготного носительства 1:20-50 человек. Только в середине прошлого века были раскрыты патогенез и характер гормональных нарушений при этом заболевании. При АГС наблюдается гиперплазия коры надпочечников, что ведет к патологической концентрации кортизола в ответ на стимуляцию адренокортикотропного гормона. Это связано с уменьшением или отсутствием ферментативной активности на некоторых стадиях синтеза стероидов. За дефицитом каждого из ферментов следует специфическая для данного нарушения клиническая картина заболевания.

Описано пять клинических вариантов АГС. Около 90% всех случаев заболевания обусловлено дефицитом 21-гидроксилазы (так называемый синдром дефицита 21-гидроксилазы - СД21-Г). При этом варианте наблюдается уменьшение уровня кортизола в плазме крови, вызванное нарушением превращения 17-гидрооксипроли- на (17 ГОП) в 11-дезоксикортизол (11-ДОК). Это, в свою очередь, вызывает избыточную секрецию АКТГ и далее повышение продукции предшественников кортизола, андрогенов и половых стероидов. Клиническими вариантами СД21-Г являются следующие формы: (1) вирильная (классическая), (2) сольтеряющая, (3) поздняя (неклассическая) и (4) латентная (бессимптомная).

Первая форма составляет 1/3 всех случаев заболевания. У девочек с рождения наблюдаются признаки маскулинизации вплоть до трудности определения пола ребенка, что диктует немедленное исследование кариотипа или хотя бы полового Х-хроматина. У мальчиков вирильную форму диагностируют с 5 лет и старше при появлении признаков преждевременного полового развития. Это может быть причиной неадекватного поведения, психических нарушений, преимущественно эмоционально-волевой сферы. У взрослых больных наблюдаются олигоспермия (пониженный объем эякулята) и бесплодие. У девочек - гиперпигментация в области гениталий и грудных желез.

При сольтеряющей форме кроме вышеуказанных симптомов уже в периоде новорожденности ребенка наблюдаются срыгивания, упор- ная рвота, потеря веса, признаки эксикоза; характерно развитие коллаптоидных кризов с цианозом и бледностью, потливость, потеря сознания, иногда судороги. Характерна внезапность возникновения кризов, длительность которых может варьировать от нескольких минут до получаса. Необходимо отметить, что данные кризы, протекающие с недостаточностью кровообращения, могут приводить к гибели больного. В крови отмечаются гиперкалиемия, метаболический ацидоз, может быть гипогликемия.

При поздней (неклассической) форме у новорожденных девочек отсутствуют признаки вирилизации. Первые проявления патологии манифестируют в подростковом возрасте. Для девочек характерно раннее менархе (возраст наступления первой менструации) до развития молочных желез, гирсутизм, маскулинное телосложение. Для мальчиков - ускорение костного возраста с ранним закрытием ростковых зон, преждевременное появление оволосения в лобковой области.

Клинические проявления четвертой, латентной, формы заболевания отсутствуют, хотя, как и при других формах, в сыворотке крови наблюдается умеренное повышение предшественников кортизола (17-ГОП, А4-андростендиола).

Ген СД21-Г локализован на 6-й хромосоме (6p 21.3). Диагноз АГС может быть установлен еще во внутриутробном периоде. Проводят скрининг по выявлению новорожденных с АГС. При всех формах АГС применяется заместительная терапия минерало-, глюкокортикоидными препаратами, в зависимости от формы заболевания - симптоматическая терапия.

Муковисцидоз. Согласно зарубежной статистике, частота муковис- цидоза (МВ) у жителей Западной Европы составляет в среднем 1:2300 новорожденных, в России она составляет 1:6000 (Капранов Н.И., Рачинский С.В., 1995). Частота гетерозиготного носительства равна 1:20-50 человек. Заболевание обусловлено мутациями гена СFTR, кодирующего белок-регулятор трансмембранной проводимости ионов хлора, расположенный на апикальных мембранах эпителиальных клеток. Ген МВ локализован на 7-й хромосоме. В настоящее время известно более 1000 мутаций в гене CFTR и самая распространенная из них - del F-508. К мажорным (частым) мутациям также относятся W1272X, G542X, R117H, R334W и др.

Клиническая картина МВ отличается полиморфизмом и варьирует от легких до тяжелых форм. Заболевание начинается в раннем детском возрасте (85% детей) с поражений желудочно-кишечного тракта (30%). Однако уже с трехлетнего возраста присоединяется инфекционно-воспалительное поражение органов дыхания и прогрессирующий бронхит. (Романенко О.П., 1999). Характерными признаками заболевания считаются большое количество нейтрального жира в копрограмме больного и повышение концентрации ионов натрия и хлора при проведении потовой пробы.

Примерно в 10% случаев у больных МВ при рождении обнаруживается мекониальный илеус (кишечная непроходимость). Помощь таким детям оказывают путем срочного оперативного вмешательства. Мекониальный илеус может быть диагностирован при ультразвуковом исследовании плода во II-III-м триместрах беременности матери. Регистрация этого феномена является указанием для проведения пренатальной диагностики МВ у плода.

В 70-80% семей больных МВ возможна молекулярная диагностика мутаций, что позволяет проводить пренатальную диагностику заболе-

вания уже в I триместре беременности. В остальных семьях пренатальную диагностику МВ проводят при сроке беременности 17-18 нед по анализу активности в амниотической жидкости, полученной методом амниоцентеза, ряда ферментов кишечного происхождения - гам- маглютамилтранспептидазы, аминопептидазы и кишечной формы щелочной фосфатазы. Присутствие на этом сроке слизистых пробок в кишечнике плода больного МВ приводит к снижению содержания этих ферментов в амниотической жидкости беременной женщины. Отметим, что молекулярно-генетические исследования можно выполнять по образцу крови на фильтровальной бумаге. Данный метод забора крови описан выше, в части, касающейся фенилкетонурии.

Лечение больных МВ начинается строго с момента установления диагноза. Основой базисной терапии является применение препаратов муколитического действия, гепатотропные и ферментные препараты, улучшающие процессы пищеварения; в периоде обострения заболевания - антибиотики. На рис. 7-9 представлены фото больных МВ разных возрастов и больных, находящихся на диспансерном наблюдении по установлении диагноза МВ.

Гепатолентикулярная дегенерация - ГЛД (гепатоцеребральная дистрофия, болезнь Вильсона-Коновалова) была впервые описана в 1912 г. английским невропатологом Вильсоном (Samuel Alexander Kinnier Wilson - 1878-1937). Распространение заболевания, по данным разных авторов, составляет от 0,6 до 3 больных на 100 тыс. населения, частота гетерозиготного носительства равна 1:200. Мутантный ген картирован в области q14.13-q21.1 хромосомы 13. Болезнь обусловлена наследственным дефектом одной из медь-транспортирующих АТФаз P-типа, содержащих 6 металл-связывающих районов (АТФ7Б).

В основе ГЛД лежит нарушение обмена меди, которая не утилизируется тканями организма, а накапливается в токсических концентрациях, главным образом, в печени, головном мозге, почках. Наиболее медетропными органами являются печень и подкорковые экстрапирамидные структуры головного мозга. Поэтому ведущими клиническими признаками ГЛД являются нарушения функциональной способности печени (вильсоновский хронический гепатит) и экстрапирамидная подкорковая недостаточность, что выражается в варьирующих по степени тяжести гиперкинезах и мышечной экстрапирамидной ригидности. Характер соматических и неврологических клинических проявлений и последовательность их развития обусловливают форму ГЛД, тяжесть и прогноз течения болезни.

По стадиям ГЛД можно разделить на преклиническую и клиническую: печеночную и(или) преневрологическую и неврологическую. При ГЛД в различной степени первично поражается функция пече- ни. Н.В. Коновалов (1960) выделил пять форм ГЛД: абдоминальную (печеночную), ригидно-аритмогиперкинетическую (раннюю), дрожательно-ригидную, дрожательную и экстрапирамидно-корковую. При последних 4 формах вильсоновский гепатит может протекать латентно, т. е. без видимых клинических признаков поражения печени. По нашим данным (Вахарловский В.Г., 1987), манифестация висцеральных проявлений ГЛД наблюдается у больных в возрасте 12 +/- 8 лет и неврологических 23 +/- 6 лет. У детей чаще встречается печеночная форма. Характерным только для ГЛД является сочетание наличия медных роговичных колец Кайзера-Флейшера с резким снижением уровня в сыворотке крови основного медьсодержащего белка церулоплазмина (ЦП). При диагностике ГЛД у детей необходимо учитывать, что до 2-летнего возраста уровень ЦП в крови низкий, а в дальнейшем у здоровых детей он устанавливается в пределах 300-400 мг/л. По нашему опыту, кольца Кайзера-Флейшера формируются у больных в среднем к 18-20 годам. При осмотре через щелевую лампу больных детей в периоде преклинической стадии либо не регистрируются никакие пигментные элементы, либо выявляются отдельные пигмент- ные вкрапления вокруг радужки глаз. До 2-летнего возраста диагноз ГЛД может быть поставлен по высокому содержанию меди в образце печени, полученном методом биопсии. В любом возрасте, также как в пренатальный период, диагноз ГЛД может быть установлен молекулярно-генетическими методами путем идентификации мутаций в гене медь-транспортирующей АТФазы 7Б. Мажорными мутациями у больных ГЛД являются H1070Q и G1267K.

ГЛД необходимо выявлять в преклинической и/или преневрологической стадии среди сибсов больного, среди больных юношеского возраста с диагнозом хронический гепатит при отрицательных виру- сологических тестах, у больных до 35-40 лет с диагнозом гиперкинетическая форма рассеянного склероза и постэнцефалитический паркинсонизм, а также при паркинсонизме неясного генеза.

Лечение больных комплексное и состоит их двух компонентов. Первый - применение препаратов, способствующих нормальному обмену меди; второй - проведение мероприятий по стабилизации функциональной способности печени. Первая задача выполняется с помощью пеницилламина и его аналогов (купренил, металкаптаза и

др.), обладающих хелатным (связывающим) действием в отношении солей меди. Препарат снижает уровень пиридоксина, вызывая дефицит этого витамина. Побочным действием этого дефицита может быть появление экстрапирамидной симптоматики. Поэтому при назначении пеницилламина обязательно рекомендуется назначение пиридоксина. У отдельных больных пеницилламин вызывает лейкопению и тромбцитопению, кровоизлияние в легкие и почки, аллергодерматит. Протектором поступления солей меди через кишечник с пищей являются соли цинка, которые применяются у больных ГЛД как с профилактической и с лечебной целями (порошок сульфата цинка по 150 мг по 2-3 раза в день или циктерал, обязательно запивать молоком).

Мы убеждены, что больные ГЛД должны наблюдаться неврологом совместно с гепатологом, так как второй компонент заключается в применении всего арсенала средств, направленных на осуществление оптимальной функциональной способности печени. При выполнении адекватной терапии в 85% случаев могут быть получены положительные результаты. Больных из состояния, соответствующего I-II группам инвалидности, переводят на III группу. При начале лечения больных с преклинической стадии можно предотвратить манифестацию ГЛД.

На рис. 10 представлена типичная родословная для заболеваний с аутосомно-рецессивным типом наследования на примере ГЛД. Из 10 детей трое больных ГЛД и трое детей оказались гетерозиготными носителями мутантного гена ГЛД. Родители больных детей практически здоровые люди. Не можем не отметить следующее: мать (П-6) по национальности молдаванка и родом из Молдавии, отец (П-7) - казах и родом из Казахстана, т.е. родственный брак исключен.

Аутосомно-доминантный тип наследования

При аутосомно-доминантном типе наследования гетерозиготное носительство мутации оказывается достаточным для проявления заболевания. При этом мальчики и девочки поражаются одинаково. В количественном отношении доминантных заболеваний больше, чем рецессивных. В отличие от рецессивных, доминантные мутации не приводят к инактивации функции кодируемого белка. Их действие обусловлено снижением дозы нормального аллеля (так называемая гаплонедостаточность) или появлением у мутантного белка нового агрессивного свойства. Риск рождения больных детей

в браке гетерозиготного носителя доминантной мутации со здоровым супругом (супругой) составляет 50%. Поэтому аутосомно-доминантные заболевания часто носят семейный характер и передаются из поколения в поколение или, как говорят, «по вертикали», причем среди родственников только со стороны одного из родителей больного.

Больные и его родители обязательно должны быть проконсультированы врачом-генетиком для уточнения диагноза, выявления членов семьи с риском рождения подобного больного и выработки тактики обследования консультируемых при планировании семьи, т.е. планировании рождения ребенка. Если оба родителя ребенка с доминантным заболеванием оказываются здоровыми, можно предположить, что болезнь развилась вследствие возникновения новой мутации в половых клетках одного из супругов. В абсолютном большинстве случаев новые доминантные мутации (мутации de novo) возникают в сперматозоиде в периоде его сперматогенеза, естественно, у будущих отцов. В этом случае заболевание в семье аутосомно-доминантного типа наследования будет спорадическим, так как мутация возникает только в одной половой клетке (гамете). В этом случае риск повторного рождения больного ребенка такой же как в любых других семьях. У больного же риск рождения такого же больного ребенка независимо от пола составляет 50%, в том случае, если он доживает до фертильного возраста и физически способен к оплодотворению. Наиболее ярким примером такой патологии является распространенная хондродистрофия. Страдающие этим заболеванием психически и физически совершенно сохранные люди и способны вести нормальный образ жизни.

Исключением из правил являются доминантные заболевания с неполным проявлением или неполной пенетрантностью, когда на развитие заболевания дополнительно оказывают влияния какиелибо внешние факторы или чаще состояния каких-то других генов. В этих случаях носители доминантной мутации могут быть здоровы, а их дети больны или наоборот. Пенетрантность выше 60% является высокой степенью повторяемости заболевания в поколениях. Доминантный ген может обладать разной экспрессивностью, т. е. внутри одной семьи картина заболевания может варьировать по степени тяжести и клиническим проявлениям. Термины «пенетрантность» и «экспрессивность» в генетическую практику были введены известным отечественным генетиком Н.В. Тимофеевым-Ресовским (1900-

1981). Примерами аутосомно-доминантных заболеваний являются туберозный склероз (синдром Бурневиля), различные наследственные коллагенопатии, включая синдромы Марфана, Элерса-Данло, несовершенный остеогенез, хондродисплазии, тугоухость, нарушения дентино- и амелогенеза, а также многие другие заболевания.

Болезнь Марфана. Наиболее известным заболеванием с аутосом- но-доминантным типом наследования является болезнь Марфана, описанная в 1896 г. французским педиатром Marfan Antonin Bernard - 1858-1942. Болезнь Марфана относится к наследственным заболеваниям соединительной ткани, характерными клиническими проявлениями которого являются высокий рост, арахнодактилия (длинные, тонкие, «паукообразные» пальцы рук), гиперподвижность суставов, подвывих хрусталика и миопия, поражение крупных сосудов (аневризма аорты), порок сердца (пролапс митрального клапана). Каждый из этих симптомов может отличаться по степени тяжести и сочетаемости друг с другом у отдельных членов семьи. Для болезни Марфана характерны различная экспрессивность и высокая пенетрантность. Популяционная частота составляет 1:25 000. Причиной развития заболевания являются гетерозиготные мутации в гене фибриллина - белка внеклеточного матрикса, выполняющего в большинстве соединительных тканей архитектурные функции. Ген фибриллина картирован в области 15-й хромосомы (15q21.1) и в настоящее время в нем идентифицировано более 550 мутаций. Эти мутации обладают широким спектром клинических проявлений от изолированной эктопии хрусталика с мягкими скелетными проявлениями марфаноидного типа до тяжелых неонатальных форм болезни Марфана, заканчивающихся летальным исходом в течение первых двух лет жизни больного. Подавляющее большинство мутаций в гене фибриллина диагностировано у больных с классическими вариантами болезни Марфана. Молекулярно-генетическая диагностика болезни Марфана как в пренатальном, так и в постнатальном периоде принципиально возможна, но осложняется тем обстоятельством, что подавляющее большинство мутаций в гене фибриллина уникальны, т. е. описаны только у одного больного или в одной семье.

По утверждению американских врачей, президент США Авраам Линкольм (1809-1865) и некоторые его родственники страдали болез- нью Марфана. На рис. 11 представлена родословная президента, составленная по публикации В.П. Еркова «Знаменитый случай синдрома Марфана у Линкольна» («Санкт-Петербургские врачебные

ведомости». 1993, ? 2, с. 70-71). Описание родословной: I-1-больная болезнью Марфана (бМ); II-1-Ненси Хенке, бМ?; III-1-А.Линкольн (1809-1865), бМ, III-2 и III-3-бМ?; IV-1-бМ, умер от воспаления легких; IV-2-Тэдд, бМ?; IV-4-Роберт; V-1-Авраам II. бМ.

Синдром Апера считается наиболее известным и распространенным заболеванием среди группы наследственных синдромов - акроцефалосиндактилий. Типичными для синдрома Апера признаками являются высокий («башенный») череп, высокий широкий плоский или выпуклый лоб, гипертелоризм, антимонголоидный разрез глаз, экзофтальм, седловидная переносица, гипоплазия верхней челюсти, аномалия зубов, «готическое нёбо» (нередко расщелина верхней губы и нёба), а также синдактилия всех пальцев рук и стоп. Интеллект снижен.

Тип наследования синдрома Апера аутосомно-доминантный. Чаще наблюдается мутация de novo. Мутантный ген расположен на 10-й хромосоме. Популяционная частота составляет 1 на 160 тыс. населения.

Швейцарскому педиатру Гвидо Фанкони (1882-1973) приписывают изречение: «Болезни редки, пока мы о них мало знаем». Наследственные болезни крайне редки в популяции. К ним относится и синдром Апера. Но если в семье есть такой больной, то для мамы такого мальчика или девочки частота заболевания составляет 1 из 1. Поэтому если это описание поможет врачу в постановке диагноза хотя бы одному больному за многие годы работы и последний будет направлен на оперативное лечение, то труд оправдан. На рис. 12 представлен фенотип девочки с синдромом Апера. На рис. 13-16 отражены результаты оперативного лечения этой же больной.

В силу полной синдактилии, практически отсутствия пальцев на руках, имеется только ладошка, владение руками у ребенка резко ограничено. В ряде источников следует, что этот дефект не корригируется. В публикации И.В. Шведовченко, А.А. Корюкова, А.А. Кольцова, В.Г. Вахарловского «Акроцефалосиндактилия у детей: особенности патологии и ортопедические аспекты абилитации» (Вестник всероссийской гильдии протезистов-ортопедов. 2006. ? 1 (23), с. 16-26) изложен метод хирургического лечения деформации кистей, в результате которого сформирована трехпалая кисть. Больная получила возможность различных видов схвата, в частности возможность удерживать кусок булки и ложку в руках.

Хирургическое лечение патологии кистей многоэтапно. Его конечной целью является формирование пятипалых кистей с нормальным противопоставленным I пальцем.

Сцепленный с Х-хромосомой тип наследования

При Х-сцепленном типе наследования мутантный ген расположен в Х-хромосоме. Тип наследования может быть доминантный, сцеп- ленный с полом и рецессивный, сцепленный с полом. Если при этом мутация обладает доминантным эффектом (тип наследования доминантный, сцепленный с полом), то больными могут быть как мужчины, так и женщины. Однако от больного отца заболевание передается с вероятностью 100% только девочкам, но не мальчикам, получающим от отца Y-хромосому. Риск передачи доминантной Х-сцепленной мутации от больной матери детям составляет 50%. Болезнь с равной вероятностью может быть унаследована как дочерью, так и сыном. К доминантному, сцепленному с Х-хромосомой типу наследования относится известная детским врачам патология витамин D-резистентный рахит (синонимы: гипофосфатемия, семейная-Х-сцепленная гипофосфатемия, фосфатдиабет). Диагноз этого тяжелейшего рахита, который не проходит даже под воздействием больших доз витамина D, подтверждается наличием подобного заболевания у части родственников как мужского, так и женского пола. На рис. 17 представлена родословная больной с витамин^-резистентным рахитом, на которой прослежена передача мутантной хромосомы из поколения в поколение.

Синдром Ретта описан австрийсим педиатром A. Rett в 1966 г. Тип наследования доминантный, сцепленный с полом. Популяционная частота 1 на 10-15 тыс. новорожденных девочек. Среди умственно отсталых девочек частота заболевания составляет 2,48%. Плоды мужского пола элиминируют во II триместре беременности матери. В литературе имеются крайне редкие описания синдрома Ретта у мальчиков. Примерно до 1 года-1,5 лет ребенок ничем не отличается от своих сверстников. В дальнейшем отмечается прогрессирующая задержка умственного развития вплоть до степени идиотии, нарушение походки, эпилептиформные пароксизмы. На фоне потери способности к целенаправленным движениям рук появляются стереотипные автоматизмы типа «умывания рук» (hand washing), которые наблюдаются во время бодрствования. Этот симптом является безошибочным признаком для установления синдрома Ретта. На рис. 18 и 19 представлены девочки с синдромом Ретта с характерным положением обеих кистей. Лечение не разработано.

Гораздо чаще Х-сцепленные заболевания наследуются по рецессивному типу. Отличительным свойством заболеваний с рецессивным

Х-сцепленным типом наследования является то, что в семье болеют мужчины, а мутантный аллель они наследуют от своей практически здоровой матери, гетерозиготной по мутантному аллелю. При составлении родословной у таких матерей нередко наблюдаются больные братья или дяди (рис. 22). Больные мужчины могут передавать свое заболевание только через поколение и только внукам (но не внучкам) через свою здоровую, но носительницу мутантного гена дочь, так называемого гетерозиготнго носителя данной мутации. Таким образом, если проследить в родословной наследование по мужской линии рецессивного Х-сцепленного заболевания, то получится что-то вроде «хода шахматного коня».

Наиболее известными Х-сцепленными заболеваниями обсуждаемого типа наследования являются гемофилии А и В, а также тяжелейшая патология мышечной системы - миодистрофия Дюшенна-Беккера. В основе развития гемофилии А лежат мутации гена, ответственного за синтез VIII фактора свертываемости крови, а при гемофилии В дефектным оказывается IX фактор свертываемости крови. Оба гена, кодирующие факторы VIII и IX, локализованы в длинном плече Х- хромосомы в областях q28 и q27.1-2 соответственно. Известно, что при гемофилии наблюдается нарушение свертываемости крови, и самые незначительные порезы могут привести больного без специальной гематологической помощи к летальному исходу. Отметим, что у женщин-носительниц гена гемофилии (так называемых «кондукторов»), в отдельных случаях наблюдается склонность к кровотечениям, что выражается в обильных месячных и длительных кровотечениях во время родов. Это обстоятельство необходимо учитывать акушерамгинекологам при работе с женщинами-носителями мутантных аллелей в любом из генов гемофилии А или В.

В очень редких случаях заболевание с Х-сцепленным рецессивным типом наследования может проявляться у женщин. В первую очередь к этому может привести наличие хромосомных перестроек, затрагивающих область локализации мутантного гена. В частности, это возможно, если женщина имеет кариотип 45,Х, что бывает при синдроме Шерешевского-Тернера, и эта единственная половая хромосома является мутантной по гену, локализованному в Х-хромосоме. Другой пример. Девочка может страдать гемофилией при гомозиготном носительстве мутации в том случае, например, если ее отец болен гемофилией, а мать гетерозиготна по мутантному аллелю.

Больные миодистрофией с формой Дюшенна до фертильного возраста или не доживают, или из-за тяжести состояния неспособны к воспроизводству потомства. При форме Дюшенна заболевание манифестирует в среднем в возрасте 2-5 лет. Одним из характерных признаков заболевания является формирование псевдогипертрофий икроножных мышц голеней (рис. 20-21). Прогноз для жизни неблагоприятный. Больные погибают в возрасте до 20-25 лет. При форме Беккера болезнь манифестирует в возрасте больных от 5 до 40 лет и прогноз для жизни благоприятный. Интеллект у этих больных достаточный для семейной жизни, могут иметь детей. Описаны единичные случаи миодистрофии Дюшенна-Беккера у девочек. Эти девочки оказались носительницами транслокаций, включающих мутантный ген миодистрофии Дюшенна-Беккера. Цитогенетические и молекулярные обследования этих очень редких пациенток способствовали более точному картированию и идентификации гена миодистрофии Дюшенна-Беккера в области Х-хромосомы (Xp 21.2).

Для гемофилии А и В, также как для миодистрофии ДюшеннаБеккера, определен спектр наиболее частых мутаций и разработаны методы их молекулярной диагностики. Частой причиной наиболее тяжелых форм гемофилии А является специфическая внутригенная инверсия (последовательность генов в участке хромосомы изменены на обратную). В 65-70% у больных миодистрофией Дюшенна-Беккера диагностируют протяженные внутригенные делеции (участки утраты гена), затрагивающие несколько соседних экзонов. Их молекулярную диагностику проводят с использованием множественной ПЦР. Специальные (более сложные) методы разработаны для выявления гетерозиготных носителей мутаций. Это позволяет в семьях высокого риска проводить профилактику этих тяжелейших заболеваний методом пренатальной диагностики. В 30-40% семей мать больного миодистрофией мальчика не является носительницей мутации, а болезнь у ее сына развивается в результате спонтанного возникновения такой мутации в яйцеклетке в процессе оогенеза. Такую ситуацию очень важно диагностировать, так как в этом случае риск повторного рождения больного ребенка может быть значительно меньше и в некоторых случаях не превышает общепопуляционного. Серьезную проблему для медико-генетического консультирования представляют случаи гонадного мозаицизма, обусловленного возникновением мутации в части первичных половых клетках, т. е. на ранних стадиях внутриутробного развития будущей матери. Считается, что 6-7%

всех спорадических случаев являются следствием гонадного мозаицизма у матери. При этом оценить число яйцеклеток с аберрантным клоном ооцитов не представляется возможным.

Эмпирический риск повторного рождения больного ребенка в спорадических случаях миодистрофии Дюшенна и при отсутствии доказательств гетерозиготного носительства мутации у матери достигает 14%.

На рис. 22 представлена родословная пробанда М-й, 26 лет (11-4), являющейся носительницей мутации в гене мидистрофии Дюшенна. Прослежена мутантная хромосома (Х-о) у женщин-носительниц мутации и мальчиков, страдающих миодистрофией Дюшенна. У пробанда наблюдается беременность сроком 9 недель. У плода (111-5) пренатально был определен мужской пол. Следовательно, риск поражения составляет 50%. Поэтому следующим этапом было молекулярно-генетическое обследование плода по диагностике миодистрофии Дюшенна, которая и была у него установлена.

Предпочтительно пренатальную диагностику проводить при сроке беременности матери 9-10 нед.

Сцепленный с У-хромосомой тип наследования

В редких случаях наблюдается отцовский или голандрический тип наследования, обусловленный присутствием мутаций в генах Y-хромосомы. При этом болеют и передают через Y-хромосому свое заболевание сыновьям только мужчины. В отличие от аутосом и Х-хромосомы, Y-хромосома несет сравнительно мало генов (по последним данным международного каталога генов OMIM, всего около 40). Небольшая часть таких генов гомологична генам Х-хромосомы, остальные, присутствующие только у мужчин, участвуют в контроле детерминации пола и сперматогенеза. Так, на Y-хромосоме находятся гены SRY (определяющий пол участок - sex determining region) и AZF (фактор азооспермии), ответственные за программу половой дифференцировки. Мутации в любом из этих генов, которые у отцов больных наступают de novo, приводят к нарушениям развития яичек и блоку сперматогенеза, что выражается в азооспермии. Такие муж- чины страдают бесплодием, и потому их заболевание не наследуется. Мужчин с жалобами на бесплодие необходимо обследованть на наличие мутаций в указанных генах. Мутациями в одном из генов, расположенных на Y-хромосоме, обусловлены некоторые формы ихтиоза (рыбья кожа), и совершенно безобидный признак - оволосение ушной раковины.

НЕТРАДИЦИОННЫЕ ТИПЫ НАСЛЕДОВАНИЯ

В последние десятилетия накопилось много фактов, свидетельствующих о наличии большого числа отклонений от менделевских типов наследования. В частности, доказано, что имеется группа наследственных заболеваний, причина которых лежит в неблагополучии наследственного аппарата половой клетки или поломок в периоде зиготообразования. Эти нарушения не подчиняются законам Менделя. К неменделирующим заболеваниям с нетрадиционным типом наследования, относятся митохондриальные болезни, однородительские дисомии и геномный импринтинг, а также болезни экспансии, обусловленные присутствием динамических мутаций.

Митохондриальный, или цитоплазматический, тип наследования

Митохондриальный, или цитоплазматический, тип наследования называют еще материнским. Известно, что около 5% ДНК находятся в митохондриях - важнейших органеллах цитоплазмы клетки, являющихся своего рода энергетической системой и центром клеточного дыхания. Мужские половые клетки (сперматозоиды), хотя и содержат очень небольшое количество митохондрий, обеспечивающих их подвижность, но не передают их потомству. Поэтому все митохондрии плода, независимо от его пола, имеют материнское происхождение. Таким образом, женщина передает свой генетический материал не только через хромосомы, которые находятся в ядре клетки, но и с цитоплазмой, где расположена митохондриальная ДНК (мтДНК), причем с равной вероятностью как мальчикам, так и девочкам. В мтДНК, состоящей из 16 569 нуклеотидов, содержится более 20 генов тРНК, 2 гена рРНК и 13 генов, кодирующих различные субъединицы комплексов окислительного фосфорилирования. Заметим, что 56 субъединиц этих комплексов кодируются ядерными генами.

Мутации в митохондриальных генах также могут быть причиной наследственных заболеваний. В значительном проценте случаев при митохондриальных болезнях имеет место гетероплазмия, т.е. существование в клетках в различных пропорциях мутантных и нормальных митохондрий. Это связано с особенностями воспроизводства мтДНК. К таким заболеваниям относятся митохондриальные миопатии и энцефаломиопатии, синдром Лебера и др. Клиническая картина митохондриальных миопатий складывается из слабости мышц, начинающейся с мышц

тазового пояса, и постепенной их атрофии. У больных могут наблюдаться мышечная гипотония, гипорефлексия, задержка моторного развития, гепатомегалия, макроглоссия. Течение заболевания медленно прогрессирующее. Мутации в одном из 7 генов NADH-дегидрогеназы комплекса I дыхательной цепи митохондрий являются причиной развития синдрома Лебера - наследственной атрофии зрительного нерва, часто сочетающейся с неврологической симптоматикой в виде ранней дистонии, периферической полиневропатии, тремора, атаксии. Заболеванию могут сопутствовать головные боли и сердечная аритмия. Наиболее частыми при синдроме Лебера являются нуклеотидные замены в поло- жениях 11778, 3460, 15257 и 14484 мтДНК.

Другие мутации в мтДНК, приводящие к дефициту ферментов в митохондриальной респираторной цепи, являются причиной развития митохондриальных энцефаломиопатий. Это мультисистемные заболевания с преимущественным вовлечением в патологический процесс высокоаэробных постмитотических тканей, таких как сердечная и скелетные мышцы, а также ЦНС. Описаны мутации и в митохондриальных генах тРНК, в частности, при MELAS-синд- роме (лактоацидоз в сочетании с инсульт-подобными эпизодами), MERRF-синдроме (миоклонус-эпилепсия с «рваными» красными волокнами мышц, образование которых обусловлено скоплением аномальных митохондрий по краю мышечного волокна), CPEO-син- дроме (прогрессирующая офтальмоплегия). Тяжесть течения митохондриальных болезней зависит от уровня гетероплазмии. От этого уровня зависит процент риска наследственной передачи мутации от больной матери детям. При гомоплазмии этот риск достигает 100%.

Однородительские дисомии (ОРД)

Обусловлены «ошибочным» получением ребенком двух гомологичных хромосом от одного из родителей. При этом кариотип боль- ного состоит из 46 хромосом или 23 пар, но в одной из них имеются хромосомы либо материнского, либо отцовского происхождения и не имеется ни одной копии гомологичной хромосомы от другого родителя. ОРД могут возникать в результате нарушения процесса расхождения любой из 23 пар хромосом в мейозе в ходе образования мужских и женских половых клеток или в митотически делящихся клетках зиготы на ранних этапах развития зародыша.

В основе патологических процессов, обусловленных ОРД, лежит геномный импринтинг, следствием которого является различное тече-

ние заболевания в зависимости от прохождения мутантного аллеля через мужской или женский гаметогенез. Феномен импринтинга обусловлен различной функциональной способности (экспрессии) у больного ребенка сочетания пары гомологичных генов (или хромосом) только отцовского или материнского происхождения. При локализации генов в так называемых импринтированных участках генома экспрессируется только один аллель - отцовский или материнский, а другой оказывается функционально неактивным. Такое избирательное подавление активности импринтированных генов происходит либо в мужских, либо в женских половых клетках. Основную роль в возникновении геномного импринтинга играет избирательное метилирование регуляторных участков генов в процессе сперматогенеза или оогенеза. Гиперметилирование регулятор- ных участков генов приводит к их функциональной инактивации. В настоящее время идентифицировано более 30 генов, подвергающихся импринтингу. Многие из них локализованы в хромосомах 7, 11 и 15. К заболеваниям, обусловленным геномным импринтингом, могут приводить не только ОРД, но и хромосомные перестройки в имприн- тированных участках генома, чаще всего делеции, а также мутации в генах, подвергающихся импринтингу, а также в областях генома, контролирующих процессы метилирования хромосом.

Итак, для болезней геномного импринтинга характерным является разное клиническое проявление генетических нарушений, затрагивающих один и тот же район генома, в зависимости от того, имеют они материнское или отцовское происхождение. Удивительным примером, иллюстрирующим это положение, являются синдромы ПрадераВилли и Ангельмана, обусловленные генетическими нарушениями на 15-й хромосоме (15q11-13). У больных синдромом Прадера-Вилли в 70% идентифицируются делеции этой области отцовского происхождения, а в 25% - ОРД материнского происхождения. Причиной развития синдрома Ангельмана в 68% является делеции в области 15q11-13 материнского происхождения, в 7% - ОРД отцовского происхождения и в 11% - мутации гена UBE3A, локализованного в том же цитогенетическом районе. Клинически эти два хромосомных заболевания очень отличаются друг от друга.

Для синдрома Прадера-Вилли характерным являются лицевая дизморфия, врожденная гипотония, малый вес, трудности вскар- мливания, задержка психомоторного развития, после 6-месячного возраста - гиперфагия и ожирение, гонадотропный гипогона-

дизм и крипторхизм, сахарный диабет, снижение когнитивных функций и отставание умственного развития различной степени выраженности. На рис. 23-24 представлен больной с синдромом Прадера-Вилли. У больного наблюдаются отставание умственного развития, ожирение, сахарный диабет, крипторхизм и гипоплазия полового члена.

Синдром Ангельмана проявляется грубой задержкой психомоторного развития, выраженной олигофренией с недоразвитием речи. Больные поздно начинают ходить, и их походка напоминает движения куклы. Типичны приступы насильственного смеха, поэтому заболевание называют синдромом «лицо счастливой куклы».

Болезни экспансии, или динамические мутации

Болезни экспансии обусловлены аномальным превышением (экспансией) числа копий тандемных тринуклеотидных повторов, рас- положенных в регуляторных или кодирующих областях генов. Такой тип генетических нарушений получил название динамических мутаций. В настоящее время насчитывается более 20 болезней экспансии. Самыми распространенными среди них являются хорея Гентингтона, синдром Мартина-Белл (синдром фрагильной или ломкой Х-хромосомы), миотоническая дистрофия, атаксия Фридрейха, спиноце- ребеллярные атаксии и ряд других. Механизмы патогенетического действия динамических мутаций зависят от расположения и специфики экспансированного повтора, а тяжесть течения заболевания определяется длиной экспансии (числом повторов). При тяжелых формах заболевания идентифицируются более длинные экспансии. Впервые динамические мутации были идентифицированы при синдроме Мартина-Белл - сцепленной с полом олигофренией, сочетающейся с макроорхизмом и определенными лицевыми и соматическими аномалиями (рис. 25). При этом заболевании экспансии подвергается CGG-повтор, расположенный в промоторной области гена FRAX. В норме количество CGG триплетов не превышает 40. У больных это число может увеличиваться до 1000, причем, как правило, увеличение происходит в два этапа. Сначала появляется аллель с числом повторов в диапазоне от 40 до 50 - это премутация. Больные, несущие премутацию, имеют очень мягкие клинические проявления синдрома Мартина-Белл. Поэтому их называют нормальными трансмиттерами. Однако у внуков таких больных может наблюдаться тяжелейшая форма олигофрении, так как при наследовании прему-

тации дочерью нормального трансмиттера и ее прохождении через оогенез может происходить дальнейшее достаточно резкое нарастание числа CGG-копий до нескольких сотен или даже 1000 триплетов с образованием мутации. Такой характер наследственной передачи синдрома Мартина-Белл получил название парадокса Шермана в честь клинициста, впервые описавшего это явление.

Таким образом, для многих болезней экспансии характерны следующие особенности наследования: полудоминантный характер, антиципация - нарастание тяжести течения заболевания в ряду поколений и геномный импринтинг. Увеличение длины CGG-пов- тора, расположенного в промоторной области, нарушает регуляцию экспрессии гена FRAX и приводит к его частичной или полной инактивации. Совершенно иной механизм патогенетического действия динамических мутаций лежит в основе развития тяжелых ней- родегенеративных заболеваний, таких как хорея Гентингтона или спиноцеребеллярные атаксии. В этих случаях причиной заболевания являются относительно небольшие экспансии CAG-повторов, локализованных в кодирующих областях соответствующих генов. Если в норме количество копий CAG-повтора не превышает 20, максимум 40, то у больных оно может достигать от 40 до 60, максимум 80 триплетов. В качестве примера в таблице представлены значения CAG-триплетов в норме, у носителей премутации и у больных хореей Гентингтона.

Число CAG-повторов и риск развития хореи Гентингтона

CAG-триплет кодирует глютамин. Поэтому в каждом из соответствующих этим генам белков имеется цепочка из последовательно расположенных глютаминов - полиглютаминовый трек. Болезнь развивается, когда длина этого полиглютаминового трека становится больше допустимой нормы. Оказалось, что удлиненные полиглютаминовые треки сами по себе или в составе полипептидных цепей способствуют агрегации белков в нейрональных клетках с образованием

нерастворимых комплексов. По мере накопления этих белковых агрегатов происходит гибель нейронов по типу апоптоза - програм- мированной гибели клеток. Этот процесс носит медленно прогрессирующий характер. Клинически нейродеградация проявляется тогда, когда погибает около 70% нейронов определенного типа. Дальнейшее развитие заболевания идет очень быстро, так как в оставшихся 30% нейронов также накапливаются нерастворимые белковые комплексы, что и приводит к их резкой деградации. Поэтому для всех нейродегенеративных заболеваний, обусловленных удлинением полиглютаминовых треков, характерны поздний дебют и тяжелое течение, достаточно быстро приводящие к летальному исходу. Заметим, кстати, что хорея Гентингтона может манифестировать не только в 40-50 лет, как это считалось ранее, а уже на 2-3-м десятилетии жизни, а в отдельных случаях намного раньше. Приводим следующее наблюдение, связанное с хореей Гентингтона. Пробанд В-а (родословная на рис. 26), 27 лет, обратилась в Лабораторию пренатальной диагностики наследственных заболеваний ИАГ им. Д.О. Отта РАМН (Санкт-Петербург) для уточнения диагноза хореи Гентингтона у своего мужа (Ш-2) 29 лет и прогноза состояния дочери (1У-1) 9 лет. У матери (11-3) отца девочки и ее бабушки (1-1) по отцовской линии наблюдается хорея Гентингтона. У мужа пробанда с 25 лет наблюдаются гиперкинезы дрожательного типа и отставание психического развития. При молекулярно-генетическом исследовании выяснилось, что муж пробанда от здорового отца получил 16 CAG-повторов, а от больной матери - 50. Эти данные четко подтверждают наличие хореи Гентингтона у мужа пробанда (см. табл. 1). Девочка (1У-1) унаследовала от отца нормальное число CAG-повторов - 16, но от матери она получила 33 CAG-повтора, т. е. премутацию. Последняя, к сожалению, не исключает развития заболевания у ее будущих детей, поэтому при вступлении в брак и беременности показана пренатальная диагностика хореи Гентингтона у плода. Отметим, что в детском возрасте хорея Гентингтона может протекать в виде эпилептиформноподобных пароксизмов, очень трудно поддающихся купированию, отставания психического развития и различного типа гиперкинезов. Таким образом, еще совсем недавно считавшаяся геронтологической патологией хорея Гентингтона благодаря ДНК-диагностике является и педиатрической проблемой. Как мы уже отмечали, заболевание диагностируют пренатально.

ПРЕНАТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА НАСЛЕДСТВЕННЫХ

ЗАБОЛЕВАНИЙ

В настоящее время одним из самых приоритетных направлений в медицинской генетике является пренатальная диагностика (ПД) наследственных и врожденных заболеваний. Каждый детский врач должен иметь представление об этом направлении. В задачи ПД входят: выявление у плода тяжелой наследственной или врожденной патологии; выработка рекомендаций по тактике ведения беременности; медико-генетическое прогнозирование будущего потомства; помощь в проведении новорожденным своевременных профилактических и лечебных мероприятий.

Для непосредственной оценки состояния плода наиболее эффективным и общедоступным методом является ультразвуковое исследование (УЗИ), позволяющее оценивать анатомическое развитие плода. Важно, что ВПР при УЗИ выявляется более чем в 90% случаев. В настоящее время рекомендуется проведение УЗИ 3 раза - в 10-14, 19-22 и 32-34 недели беременности. При первом УЗИ определяют точный срок беременности, размеры плода, наличие грубых пороков развития. На этом сроке можно выявить анэнцефалию - грубейшее нарушение развития головного мозга, отсутствие конечностей и другие грубые аномалии развития. Считается, что почти все анатомические дефекты плода формируются уже к 19-22 неделям. При обнаружении ВПР у плода на любом сроке беременная должна быть направлена в медико-генетический центр, где работают высококвалифицированные специалисты по выявлению и идентификации ВПР у плода. Данные УЗИ в 32-34 недели беременности имеют значение для тактики ведения родов, указывая положение плода и т.д. В научной литературе нам не удалось обнаружить данных о тератогенном действии УЗИ на плод.

Несмотря на высокую разрешающую способность УЗИ, для большинства наследственных болезней этот метод диагностики неэффек- тивен. Поэтому используется инвазивная (от лат. invasio - проник- новение) ПД, основанная на получении и анализе биологического материала плода - биоптата хориональной оболочки - метод хорионбиопсии, плаценты - плацентобиопсия, амниотической жидкости - амниоцентез и крови из пуповины плода - кордоцентез. С диагностической целью хорионбиопсию проводят с 10-й по 14-ю недели беременности, плацентобиопсию и(или) амниоцентез - с 14-й по

20-ю, кордоцентез - с 20-й недели. Получение плодного материала заключается в следующем. Под контролем ультразвукового сканирования оператор специальной иглой, закрепленной в датчике-фиксаторе, через брюшную стенку (трансабдоминальный способ получения материала плода) проникает в хорион, плаценту, амниотическую полость или в пупочную вену и отсасывает (аспирирует) небольшое количество материала плода. Характер процедуры зависит от срока беременности. При хорионили плацентобиопсии оператор аспирирует в иглу 15-20 мг ворсинок плодного места или хориона, амниотической жидкости получают не более 10 мл и крови - 1-1,5 мл. Этого материала вполне достаточно для проведения всех необходимых цитогенетических, молекулярных, биохимических и серологических исследований. В некоторых лабораториях выполняют трансцервикальный подход получения материала плода. В лаборатории пренатальной диагностки наследственных и врожденных заболеваний ИАГ им. Д.О. Отта РАМН используется трансабдоминальный метод. Специалисты лаборатории считают, что этот метод более щадящий для женщины и в этом случае возникает значительно меньше осложнений, чем при трансцервикальном подходе, всего 0,4% (выкидыши)

(Баранов В.С., 2006).

Самой распространенной причиной рождения детей с ВПР или с поражением легочной, сердечно-сосудистой и других систем является наличие у беременной внутриутробных инфекций бактериального, а чаще вирусного происхождения. По данным ИАГ им. Д.О. Отта РАМН, частота генитального хламидиоза у беременных женщин составляет 25%. Риск передачи инфекции ребенку равен 40-70%. Примерно 6-7% новорожденных оказываются инфицированными хламидиями. Это ведет за собой поражение легких (воспаление легких), сердца (миокардит), головного и спинного мозга (менингоэнцефалит) и т.д. Очень серьезным осложнением последнего может быть детский церебральный паралич и(или) эпилептическая болезнь. В редких случаях рождение ребенка с серьезными поражениями нервной системы связано с цитомегаловирусной и токсоплазменной инфекциями. Поэтому супруги, планирующие стать родителями, непременно должны обследоваться на наличие генитальных инфекций и при их обнаружении проходить соответствующее лечение. В том случае если патогенные инфекции обнаружены в периоде беременности, показано проведение соответствующей санирующей терапии.

Большую угрозу для здоровья будущего ребенка представляет краснуха. При перенесении этого вирусного заболевания в I триместре беременности риск рождения больного ребенка составляет 50%. При этом поражаются слух (глухота), зрение (катаракта) и сердце (врожденный порок), так называемая триада Грэга. Этот риск хотя и уменьшается, но остается достаточно высоким в случае заболевания женщины на более поздних сроках беременности: 25% - во II и 7-10% в III триместрах беременности (Вахарловский В.Г., 2002). Практически всегда наблюдается поражение головного мозга и отста- вание психического развития ребенка.

Известно, что все люди делятся на две группы в отношении резуспринадлежности. 86% - резус положительные: Rh(+), т. е. имеют в крови белок, называемый резус-фактором. Остальные 14% его не имеют и являются резус-отрицательными - Rh (-). В том случае если у резус-отрицательной женщины муж резус-положительный, то с вероятностью 25-50% и ребенок окажется с положительной резус-принадлежностью и может возникнуть резус-конфликт между плодом и матерью. В крови беременных с Rh(-) могут появиться специфические противорезусные антитела. Через плаценту они попадают в кровь плода и в отдельных случаях накапливаются там в большом количестве. Следствием этого процесса может быть разрушение красных кровяных телец плода и формирование у него гемолитической болезни. Нередко у новорожденных с гемолитической болезнью, вызванной резус-конфликтом, развивается тяжелый детский церебральный паралич с эпилептической болезнью и значительным отставанием психического развития. Для профилактики резус-конфликта и гемолитической болезни у плода женщине с отрицательной резус-принадлежностью при любом внутриматочном вмешательстве во время первой беременности (медицинский аборт, самопроизвольный выкидыш с последующим выскабливанием, роды) показано введение анти-Д-иммуноглобулина. Этот препарат снижает резус-сенсибилизацию беременной, т. е. ее чувствительность к резус-фактору и соответственно к формированию резусных антител. Женщина с Rh (-) непременно должна обсудить с акушером-гинекологом проблемы профилактики рождения ребенка с ВПР. В редких случаях конфликт возникает и по АВО-системе, но протекает он в значительно более легкой форме, чем при резусконфликте. Поэтому будущие родители должны знать свою группу крови по Rh- и АВО-системам.

Такие ВПР плода, как анэнцефалия, гидроцефалия (водянка мозга), микроцефалия (маленький головной мозг и мозговой череп), spina bifida (открытая) и т.д. объединены одним названием - дефекты заращения нервной трубки (ДЗНТ). Одной из причин ДЗНТ является дефицит фолиевой кислоты в организме женщины. Поэтому рекомендация, принятая в настоящее время во многих странах мира, предписывает женщинам за 2-3 месяца до предполагаемой беременности начинать прием фолиевой кислоты в дозе 400 мкг в день и продолжать ее принимать не менее чем до 12-14 недель беременности. В результате применения этой кислоты у женщин отмечается значительное снижение рождения детей с ДЗНТ.

Пренатальную диагностику хромосомных синдромов (ПД) можно проводить на любом сроке беременности по анализу кариотипа плода. С возрастом беременной резко увеличивается риск рождения ребенка с хромосомной патологией. Повышен этот риск и у юных физиологически незрелых беременных в возрасте 16-20 лет. Если у женщин в возрасте 30 лет вероятность рождения ребенка с хромосомной болезнью составляет в среднем 1 на 1000, то среди 40-летних этот риск возрастает почти в 8 раз. В развитых странах ПД рекомендуется всем беременным 35 лет и старше. Иногда причина рождения ребенка с хромосомной болезнью связана с присутствием сбалансированной хромосомной перестройки (транслокации) у одного из родителей больного. В этом случае при каждой беременности сохраняется высокий риск рождения больного ребенка, достигающий 10%, если сбалансированная транслокация присутствует у матери, и около 3% - при наличии хромосомной перестройки у отца. В подобных семьях обязательно рекомендуется проводить ПД хромосомных болезней плода и в первую очередь синдрома Дауна, частота которой составляет 1 на 700 новорожденных.

При нормальном кариотипе родителей повторный риск иметь ребенка с синдромом Дауна у женщин, в возрасте до 35 лет равен 1%, после 35 лет и старше он соответствует популяционному риску, умноженному на два. Наибольшее количество детей с синдромом Дауна рождается у женщин, находящихся в оптимальном детородном возрасте. Доля женщин в возрасте 35 лет и старше, решающихся завести ребенка, относительно невелика. Поэтому усилия многих специалистов были направлены на разработку простых и безопасных диагностических тестов, позволяющих отбирать для проведения ПД те семьи, в которых риск рождения детей с хромосомной патологией

повышен. И такие тесты были найдены, хотя все они не доказывают наличие хромосомной патологии у плода, а формируют группы риска и могут лишь служить показаниями для проведения инвазивной ПД. Оказалось, что плоды с синдромом Дауна характеризуются некоторыми морфологическими особенностями (такими как отсутствие или гипоплазия назальной косточки и утолщение воротникового пространства до 2,5 мл и выше), которые могут быть выявлены при проведении УЗИ на сроке 11-14 нед беременности.

Кроме того, при подобной патологии плода в крови беременной женщины могут наблюдаться количественные изменения некоторых белков.

В I триместре беременности исследуют содержание в сыворотке беременной ассоциированного с беременностью белка-А и свободной субъединицы хорионического гонадотропина. При сочетанных изменениях данных УЗИ и указанных сывороточных маркеров беременной выявляют около 90% женщин с риском синдрома Дауна у плода. Всем этим женщинам показана инвазивная ПД.

Во II триместре беременности проводят биохимический скрининг по определению содержания альфафетопртеина (АФП) и хорионического гонадотропина (ХГ) в крови беременных на сроке 15-18 недель с целью выявления женщин, имеющих повышенный риск рождения ребенка с хромосомными синдромами (синдром Дауна и Эдвардса), а так же с ДЗНТ. Оказалось, что при болезни Дауна у плода уровень АФП в крови беременной ниже в 2 и более раз, а при анэнцефалии, открытой spina bifida, дефектах передней брюшной стенки (омфалоцеле, гастрошизисе, гидронефрозе и т.д.) уровень АФП в 3 и более раз повышен, по сравнению с нормой. Следует помнить, что риск повторного рождения ребенка с ДЗНТ составляет от 2-5% (после рождения одного больного ребенка) до 15-20% (после рождения трех больных детей). Отметим, что при наличии синдрома Эдвардса у плода резко снижен уровень ХГ. Поэтому члены семей, в которых наблюдались подобные синдромы, должны проходить медико-генетическое кон- сультирование, а беременные - более тщательное биохимическое и ультразвуковое исследования.

ПД хромосомных синдромов можно проводить на любом сроке. Таким образом, выполнение УЗИ и соответствующих биохимических скринингов беременных женщин позволяет выявить (повторяем) до 90% плодов с синдрома Дауна. Для точного расчета риска синдрома Дауна по показателям указанных выше белков в крови беременной разрабо-

таны и широко применяются специальные компьютерные программы. В ИАГ им. Д.О. Отта РАМН при риске синдрома Дауна 0,28% в и выше рекомендуется применение инвазивной ПД с целью карио- типирования плода. Таким образом, для проведения инвазивной ПД хромосомных болезней являются следующие показания: 1 - возраст беременной 35 лет и старше; 2 - наличие при предыдущей беременности ребенка (или плода) с хромосомной болезнью; 3 - наличие у кого-либо из супругов или их родственников хромосомных перестроек; 4 - наличие при предыдущей беременности ребенка (или плода) с множественными ВПР (в таких случаях более чем в 13% встречаются хромосомные аномалии); 5 - наличие ультразвуковых маркеров хромосомных болезней у плода; 6 - риск у плода хромосомной патологии, в первую очередь синдрома Дауна по результатам исследования маркерных сывороточных белков в крови матери; 7 - применение женщиной или ее супругом фармакологических препаратов цитостатического действия или курсов рентгенотерапии незадолго до наступления беременности. Наиболее оптимальный срок проведения инвазивной ПД - 9-10 недель беременности, так как это наиболее щадящий для женщины срок прерывания беременности, если у плода будет выявлена некурабельная патология. Отметим, что решение по проведению ПД и прерывание беременности остается только за беременной.

Пренатальная диагностика моногенных болезней. Многие моногенные заболевания относятся к классу тяжелых неизлечимых болезней, и потому предотвращение рождения больных детей с использованием ПД - единственный метод их профилактики. Если в семье уже имеется больной с моногенной патологией, то чаще всего при всех последующих беременностях будет сохраняться высокий риск повторного рождения больного ребенка. Этот риск определяется типом наследования заболевания и рассчитывается врачом-генетиком. Ряд наследственных заболеваний развивается только во взрослом состоянии и даже на 4-5-м десятилетии жизни. В этих случаях вопрос о необходимости проведения ПД не однозначен и в значительной степени зависит от тяжести течения патологии и сроков ее манифестации. Основным универсальным методом ПД моногенных заболеваний является молекулярно-генетическое тестирование или ДНК-диагностика мутаций у плода. Перед проведением ПД необходимо обследование каждого из родителей, а также больного ребенка в семье (если он имеется) с целью молекулярной идентификации

мутаций и определения возможности и условий проведения ПД. Для выполнения ДНК-диагностики достаточно получения от 1 до 5 мл венозной крови в специальную пробирку с ЭДТА от каждого из обследуемых членов семьи. Подобный анализ лучше всего проводить до наступления беременности с целью оптимизации конкретной тактики инвазивной ПД. После этого семья может планировать беременность. Заметим, что при некоторых наследственных заболе- ваниях, таких как муковисцидоз и фенилкетонурия, в качестве материала для молекулярной идентификации мутаций у больного и его родителей могут быть использованы высушенные на фильтровальной бумаге пятна крови. Этот метод забора крови описан в части, касающейся ФКУ. В настоящее время у нас в стране с использованием молекулярных методов проводится ПД более 100 наследственных заболеваний. Нельзя не отметить, что ряд молекулярно-генетических диагностических исследований можно проводить по секционным материалам. ДНК можно выделять из биологических образцов, помещенных в парафиновые блоки или на предметные стекла для гистологических исследований.

Однако, используя методы вспомогательных репродуктивных технологий, методы экстракорпорального оплодотворения, реально проведение диагностики хромосомных и ряда моногенных заболеваний в клетках зародыша еще в доимплантационном периоде, т.е. вне организма женщины.

Трудно переоценить в профилактике рождения детей с наследственными заболеваниями и различными врожденными пороками роль медико-генетического консультирования. Все семьи, в которых имеются или были дети с наследственными заболеваниями и врожденными пороками развития, а также женщины, имеющие прерванные беременности по причине тяжелых патологий у плода, должны проходить медико-генетическое консультирование. Это касается не только хромосомной и моногенной патологии, но и болезней с неясным типом наследования, имеющих в своей основе наследственную предрасположенность. Так, например, частота повторного рождения больного ребенка с детским церебральным параличом при исключении родовой травмы составляет 2-3%; с эпилепсией - 3-12%; с судорогами в детском возрасте, заканчивающимися летальным исходом - 10%; с тяжелой недифференцированной умственной отсталостью - 2,5-5%; с шизофренией - 10%, если болен один из родителей и 40%, если больны оба родителя; с аффективными

психозами - 5-10%. Врач-генетик не только выясняет причину болезни, но и вырабатывает тактику обследования супругов до беременности супруги, вырабатывает рекомендации по подготовке к беременности. Важная задача врача-генетика - выработать рекомендации для данной супружеской семьи в отношении ПД предполагаемой патологии у плода.

НЕОНАТАЛЬНЫЙ СКРИНИНГ НАСЛЕДСТВЕННЫХ И ВРОЖДЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Из многих тысяч наследственных и врожденных заболеваний обмена веществ фенилкетонурия (ФКУ), муковисцидоз (МВ), галак- тоземия, адреногенитальный синдром (АГС) и врожденный гипотиреоз (ВГ) относятся к патологиям, при которых своевременно начатым лечением можно предотвратить развитие заболевания и глубокую инвалидизацию. Причем чем раньше начато лечение, тем благоприятнее прогноз для течения болезни и для жизни больного ребенка. Названные патологии являются наиболее частыми в популяции. Все это послужило основанием введения на государственном уровне во многих странах, в том числе и в России, неонатального скрининга выявления среди новорожденных группы риска по этим пяти патологиям.

Термин «скрининг» (англ. screening) означает «просеивание», «сортировка». В качестве теста обычно выбирают достаточно быстрое и экономичное исследование, удобное для массового применения.

Нормативными документами, регламентирующими проведение скрининга среди новорожденных на ФКУ и ВГ, является приказ МЗ РФ? 316 от 30.12.1993 г. «О совершенствовании медико-генетической службы Минздрава Российской Федерации»; на МВ, АГС и галактоземию - приказ Минздравсоцразвития России? 185 от 22.03.2006 г. «О массовом обследовании новорожденных детей на наследственные заболевания».

Среди указанных нозологических форм четыре являются менделирующими заболеваниями и их клиническая характеристика, гене- тика, патогенез, методы диагностики изложены в части 5.1.

ВГ не относится к наследственным болезням, но возникает у ребенка еще в периоде его внутриутробного развития из-за пора- жения щитовидной железы, в частности, недостаточности тиреот-

ропного гормона (ТТГ) и др. Ведущей причиной изменения функции щитовидной железы могут быть воспалительные изменения в ней, дефекты в зародышевых листках, применение беременной по поводу заболевания щитовидной железы повышенных доз тиреостатических препаратов. При дефиците продуктов железы снижаются окислительные процессы во всех видах обмена веществ, что ведет к значительному нервно-психическому и физическому развитию ребенка.

При ВГ различают три формы: легкую, среднетяжелую и тяжелую. Последняя (микседема) регистрируется сразу после рождения ребенка - слизистый отек, брадикардия, запоры, большой вес (более 4000 г), вялость, сонливость, отличают больного ребенка от его сверстников. При отсутствии лечения прогрессирует отставание психического и физического развития.

Чаще ВГ манифестирует, особенно при естественном вскармливании, на 4-6-м месяце жизни. До этого времени тиреотропные гормоны ребенок получает с молоком матери. Со временем их недо- стает организму, и у больного регистрируют тяжелые соматические и неврологические симптомы ВГ - дети начинают резко отставать в росте, весе, психическом развитии. Больные вяло реагируют на окружающее, перестают узнавать родителей. Голос низкий, «каркающий». Самое важное то, что применением гормонов щитовидной железы, в частности тироксина, можно предотвратить развитие инвалидизирующей симптоматики и значительно изменить состояние больного в лучшую сторону.

Сказанное не представляет сомнений в необходимости проведения неонатального скрининга среди новорожденных на ВГ.

Для проведения скрининга используют образец крови, взятый из пятки ребенка. Пороговой цифрой уровня тиреотропного гормона (ТТГ) щитовидной железы для обследуемых в возрасте от 1 до 7 дней составляет 20 мкМЕ/мл, для детей 14 дней - 5 мкМЕ/мл и выше. Дети с повышенными значениями ТТГ, выявленными при неонатальном скрининге, подлежат постановке на диспансерное наблюдение с обязательным исследованием крови на уровень ТТГ, Т-3 (трииодтиронин) и Т-4 (тироксин).

Для проведения неонатального скрининга среди новорожденных используются наборы «Delfia Neonatal hTSH» (Wallac Oy, Финляндия) и «ТТГ-неоскрин» (Иммуноскрин, Россия). Все исследования выполняются в лабораториях медико-генетических консультаций (центров).

Забор крови у новорожденных производят на 4-й день жизни (у недоношенных - на 7-й день) из пятки в виде капель и наносят на специальную фильтровальную бумагу фирмы «Шляйхер и Шуль».

При скрининге на ФКУ проводят исследование уровня фенилаланина в образцах крови. Детям из группы риска далее повторяют исследование на содержание фенилаланина с использованием аминокислотного анализатора, проводят молекулярно-генетическое исследование, при положительных тестах устанавливают диагноз ФКУ и ребенку срочно назначают соответствующую диету и необходимое лечение.

При выявлении МВ в качестве скрининг-теста определяют уровень неонатального иммунореактивного трипсина (ИРТ), концентрация которого при МВ выше нормы, т.е. составляет более 70 нг/мл. Далее диагноз устанавливают у детей группы риска повторным исследованием уровня ИТР, положительной потовой пробы на хлориды, непременно назначают ДНК-диагностику по выявлению мутации МВ. Отметим, что необнаружение мутации не является поводом для исключения диагноза МВ. У больного может быть очень редкая мутация, которую невозможно идентифицировать в условиях данной лаборатории.

Группу риска детей с АГС выявляют по исследованию в образце крови 17-гидрооксипрогестерона (17-ОНР). Пороговая цифра концентрации этого белка составляет 30 нмоль/л. Такой показатель и выше исследование повторяют, а также выполняют ДНК-диагностику.

Для выявлении галактоземии в предоставленном в лабораторию образце крови новорожденного исследуют содержание общей галак- тозы (галактоза и галактоза-1-фосфат). Результат скрининга можно считать отрицательным при уровне галактозы ниже чем 400 мкмоль/л (7,2 мг/дл). Окончательный диагноз галактоземии устанавливают только после детального исследования активности ряда ферментов, обусловливающих нормальный обмен галактозы, и проведения молекулярно-генетического исследования.

Результативность своевременного лечения больных ФКУ, МВ, АГС, галактоземией и ВГ описана выше. Во многом эти результаты зависят от профессионализма и ответственного отношения к работе со стороны как врачебного и сестринского персонала родильных домов, так и специалистов медико-генетических центров (отделений).

ПОКАЗАНИЯ ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ НА КОНСУЛЬТАЦИЮ К ВРАЧУ-ГЕНЕТИКУ

Мы полагаем, что всем супругам, независимо от возраста, планирующим расширение семьи, показана консультация врача-генетика, Это необходимо для оценки прогноза здоровья будущего потомства и составления плана всех необходимых мероприятий, способствующих благоприятному конечному результату - рождению здорового ребенка.

В особенности такая консультация специалиста по вопросам генетики нужна членам семьи, в которой есть или были больные с тяжелыми инвалидизирующими заболеваниями центральной нервной, опорно-двигательной и других систем организма, хромосомными или моногенными заболеваниями, врожденными пороками развития. Сказанное справедливо и для плода, у которого были выявлены различные дефекты, ставшие причиной прерывания беременности. Предположение о возможности у ребенка наследственного заболевания, т.е. генетически обусловленного нарушения углеводного, жирового или водно-солевого обмена, вероятности наличия хромосомной болезни является основанием для обращения к врачу-генетику.

Показанием для консультации врача-генетика является бесплодие супругов, два и более выкидышей или замершие беременности в I триместре, так как примерно в 2-3% случаев в основе этих состояний находятся генетические нарушения, в частности носительство сбалансированных хромосомных перестроек. Зарегистрированное носительство хромосомных аномалий у кого-либо из супругов также служит основанием для консультации у врача-генетика. Все беременные в возрасте 35 лет и старше при первом же обращении к врачу по поводу беременности должны быть направлены в медико-генетический кабинет (отделение, центр).

КЛАССИФИКАЦИЯ НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Во всех случаях говоря о наследственных заболеваниях, мы подразумеваем нарушение строения ДНК в клетках (как первопричина – нарушение строения ДНК в половой клетке). В зависимости от масштабов этого нарушения выделяют:

– МОНОГЕННЫЕ наследственные болезни (до 1 500 наименований) – заболевания, обусловленные нарушением деятельности и поражением одного определенного гена (генные мутации).

– ХРОМОСОМНЫЕ болезни (до 500 наименований) – заболевания, обусловленные нарушением структуры отдельных хромосом, или нарушением нормального количества хромосом в клетке (хромосомные абберации).

– ПОЛИГЕННЫЕ болезни – заболевания, обусловленные наличием дефектной комбинации генов в организме, из которых взятый в отдельности каждый из них является в сущности нормальным, но их сочетание функционирует нормально в определенных условиях существования, которые не предъявляют повышенных требований к организму. При изменении условий существования, при необходимости более напряженного функционирования, данная комбинация генов оказывается несостоятельной для адекватного выполнения функций, в связи с этим иногда данную группу болезней называют МУЛЬТИФАКТОРИАЛЬНЫМИ (МНОГОФАКТОРНЫМИ) БОЛЕЗНЯМИ. Этим подчеркивается зависимость возникновения этих заболеваний от действия факторов внешней среды. Одна из теоретических концепций, пытающихся объяснить механизм развития этих болезней, предполагает нарушение механизмов регуляции работы генов. К данным заболеваниям относятся гипертоническая болезнь, атеросклероз, онкологические болезни, ревматизм, сахарный диабет, псориаз, шизофрения.

МОНОГЕННЫЕ НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ: локализация дефекта в каком-то определенном гене предопределяет конкретный биохимический дефект функционального белка. Фенотипически последствия этих нарушений могут проявляться в виде:

– нарушений обмена веществ (молекулярные болезни);

– нарушений физиологических функций (дальтонизм, несвертывание крови);

– нарушение морфогенеза (ахондроплазия).

Эта группа заболеваний самая многочисленная по количеству нозологических форм. В настоящее время известно свыше полутора тысяч болезней и синдромов. Вместе с тем среди совокупности заболеваний, обусловленных наследственной патологией, их процент не столь высок.

О характере и вероятности передачи этих заболеваний из поколения в поколение можно судить исходя из двух позиций:

1) способность особей, пораженных данным недугом, к репродуктивной функции. Если она снижена и маловероятно появление потомства, то чаще всего данное заболевание возникает спорадически как вновь сформировавшаяся мутация. В качестве примера можно назвать заболевание – АХОНДРОПЛАЗИЯ. 90 % ее возникает за счет спорадических мутаций. Тяжелые формы гемофилии не дают дожить человеку до детородного возраста и их появление тоже может быть спорадическим. Ежегодно в Англии наблюдается до 30 новых спорадически возникших гемофилий.

2) поскольку при моногенных наследственных болезнях идет речь о передаче из поколения в поколение только одного признака, то к ним могут быть применены законы классической генетики. В связи с этим выделяют следующие типы и механизмы передачи наследственных моногенных болезней:

– АУТОСОМНО-ДОМИНАНТНЫЙ тип наследования. При этом типе наследования заболевания действие мутантного гена проявляется практически всегда. Больные девочки и мальчики рождаются с одинаковой частотой. Степень проявлений может быть различна от характера пенетрантности гена, гомо- или гетерозиготности. Эти заболевания чаще связаны с нарушением образования структурных белков, но иногда и некоторых других (синдром Марфана, несовершенный десмогенез, элиптоцитоз и др).

– АУТОСОМНО-РЕЦЕССИВНОЕ наследование. Действие мутантного гена проявляется в гомозиготном состоянии. По этому типу наследования передаются заболевания, обусловленные дефектами ферментных белков – энзимопатии (фенилкетонурия и др.).

– РЕЦЕССИВНОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ, сцепленное с Х-хромосомой. Действие мутантного гена проявляется только при ХУ наборе, т.е. только у мальчиков. Болезнь может, конечно, развиться и при ситуации ХХ, но при условии, что имеет место гомозиготность по данному патологическому признаку или при 45Х кариотипе. Тот и другой случаи представляют собой скорее казуистику, чем закономерность. Они встречаются крайне редко. По этому типу наследуются ряд гемофилий и некоторые типы мышечных дистрофий.

– ДОМИНАНТНОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ, сцепленное с Х-хромосомой. Доминантный патологический ген проявляется в любом варианте набора половых хромосом: ХХ, ХУ, ХО. Проявления не зависят от пола, но тяжелее протекают у мальчиков. У больного отца все сыновья здоровы, все дочери больны. От матери патологический ген передается половине дочерей и сыновей. Конкретная патология: фосфат-диабет, витамин-Д-резистентный рахит.

Наследование в связи с половыми хромосомами может осуществляться:

а) через гомологические участки X- и Y-хромосом одинаково у разных полов. Наследуются пигментная ксеродерма, спастическая параплегия;

б) галандрическое наследование (через негомологичный участок Y-хромосомы). Передаются болезни от отца к сыновьям – волосатость ушей, перепонки между пальцами;

в) через негомологичный участок Х-хромосомы. Наследуются рецессивные для женщин и доминантные (в силу гомизиготности) для мужчин заболевания – гемофилия, дальтонизм, ихтиоз;

г) наследование через плазмогены (гены цитоплазмы яйцеклетки), например, синдром Лебера (атрофия зрительного нерва).

По фенотипическим проявлениям моногенные наследственные болезни могут быть следствием нарушения различных функциональных белков:

– энзимопатии (болезни обмена веществ) – недостаточность тех или иных ферментов. Первичный дефект расшифрован при 150 энзимопатиях. Такие де­фекты выявлены в метаболических путях всех классов веществ:

– нарушения углеводного обмена: галактоземии, гликогенозы, мукополисахаридозы;

– нарушения обмена липидов: сфинголипидозы, гиперлипопротеидемии;

– наследственные дефекты обмена аминокислот. Список этих нарушений приближается к 60,и хотя каждый из дефектов встречается не так уж часто (1:20 000; 1:100 000) в сумме они составляют значительную прослойку наследственной патологии;

– наследственные дефекты обмена витаминов;

– наследственные дефекты обмена пуринов и пиримидинов;

– синдромы мальабсорбции;

– наследственно обусловленные дефекты структурных белков. Они приводят к нарушениям формирования отдельных тканей: костной – остеогенез, остеодисплазии; формированию гистологически незрелых тканевых структур (почек);

– наследственные дефекты образования иммунных белков, т.е. генетически обусловленные иммунодефициты. Наиболее тяжелые варианты – агаммаглобулинемии – полное выпадение механизмов гуморальной защиты при помощи антител. При аплазии вилочковой железы – выпадение клеточного иммунитета. Наиболее тяжелые варианты – сочетанное выпадение этих двух механизмов специфической защиты генетического постоянства организма. В эту же группу патологических состояний относятся и дефекты системы комплемента;

– наследственные заболевания, обусловленные нарушением синтеза транспортных белков. Это, прежде всего, нарушения образования гемоглобина, точнее образование гемоглобина с патологической структурой. Классикой стал пример с серповидно-клеточной анемией, при которой имеет место замена глутаминовой кислоты на валин. Существует еще целый ряд гемоглобинопатий – состояний, при которых нарушается транспорт кислорода. Но может быть нарушен транспорт и других соединений – болезнь Вильсона (нарушен транспорт меди) и т.п.;

– наследственная патология свертывающей системы крови. Недостаток антигемофильного глобулина – фактора VIII приводит к развитию гемофилии А, при нарушении тромбопластического компонента – фактора IХ возникает гемофилия В. Известен еще ряд наследственно обусловленных нарушений свертывания крови;

– нарушение транспорта веществ через клеточные мембраны – дефекты транспортных трансмембранных белков. С патологией этой группы функциональных белков связаны нарушения переноса ионов, низкомолекулярных соединений через мембраны клеток нефрона, клеток кишечника. Например, нарушения всасывания глюкозы или галактозы, серьезные последствия для организма могут иметь дефекты натрий-калиевого насоса. Нарушение транспорта аминокислоты цистина в почках (нарушение механизма обратного всасывания) приводит к развитию нефролитиаза – почечно-каменной болезни с образованием цистиновых камней ввиду малой растворимости этой аминокислоты в водной фазе.

Почечный диабет – почечная глюкозурия связана с нарушением ее реабсорбции, т.е. трансцеллюлярного транспорта во внутренние среды организма. Достаточно часто встречающаяся патология – муковисцероз – (конечно по сравнению с другими наследственными болезнями) также, вероятно, представляет собой нарушение трансмембранного переноса и экзокринной функции желез слизистых оболочек.

В эту группу следует отнести и еще ряд разновидностей нарушения синтеза различных функциональных белков: нарушения синтеза пептидных гормонов, нарушения синтеза рецепторных белков и др.

ХРОМОСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ

Количественные изменения в хромосомном наборе могут сводиться к кратным изменениям хромосомного набора: триплоидии, тетраплоидии и т.д. Такие варианты мутаций крайне редки, они нежизнеспособны и заканчи­ваются выкидышем на ранних стадиях развития эмбриона.

Возможны изменения числа хромосом в парах: нулесомия – отсутствие одной пары (нежизнеспособны), моносомия – отсутствие одной хромосомы из пары, трисомия – появление одной дополнительной хромосомы в паре, полисомия – число хромосом в паре выше 3.

Изменение числа хромосом в парах имеют различный уровень жизнеспособности:

– нарушения числа хромосом с 1 по 12 пары летальны;

– аномалии с 13 по 18 пару сублетальны;

– в отдельных случаях жизнеспособны аномалии на уровне 21 пары и половых хромосом.

Природа бдительно стоит на страже генетической чистоты популяции:

– считается, что не менее половины зачатий не заканчиваются рождением ребенка. В первые две недели (на стадии бластоцисты) гибнут до 40 % оплодотворений. Они же не диагносцируются;

– исследование кариотипов спонтанных выкидышей показывает, что в среднем до 50 % из них имеют хромосомные аномалии (до 69 % в ранние сроки). Например, только 1/3 трисомий по 21 паре хромосом заканчивается рождением ребенка, а 2/3 –выкидышами.

– в 100 % спонтанных абортов 50 % – трисомии, 25 % – полиплоидии, 20 % – моносомии (по Х), 5 % – другие аномалии.

Структурные перестройки хромосом (делеции, транслокации, инверсии и т.п.), какого бы вида они не были, вызывают нарушение развития организма, вследствие недостатка или избытка наследственной информации.

Структурные или числовые нарушения по той или иной парам хромосом могут быть идентифицированы по различным клиническим проявлениям. Вместе с тем, поскольку в этих ситуациях речь идет о нарушении воспроизведения генетической информации не одного гена, а совершенно неопределенного большого количества генов с самыми различными вариантами генетической информации, то для клиники хромосомных болезней характерно множественность и разнообразность нарушений самого различного плана: биохимических, физиологических, морфологических, нарушение развития и строения целых органов и систем. В большинстве случаев, даже появившись на свет живыми, младенцы с хромосомными дефектами нежизнеспособны, т.к. имеют, как правило, генетические дефекты иммунной системы, механизмов поддержания гомеостаза и т.д. У одного ребенка насчитывается не менее 20 врожденных аномалий.

Несколько лучше обстоят дела при мозаичных формах наследственных болезней, при которых в популяциях соматических клеток наряду с патологическими кариотипами встречаются и клетки с нормальным кариотипом.

Совершенно по иному, чем в случаях с моногенными наследственными болезнями, обстоит вопрос с возможностью передачи хромосомных болезней по наследству. Считается, что в подавляющем большинстве случаев хромосомные болезни возникают спорадически, и только 3 – 5 % хромосомных болезней нас­ледуются от родителей. Этот процент выше в тех случаях, когда идет речь о небольших структурных изменениях в хромосомах (транслокациях). В спорадических случаях в возникновении ряда хромосомных аббераций играет роль возраст родителей. Например, частота болезни Дауна существенно возрастает с возрастом матери (особенно велика опасность появления таких детей у женщин старше 40 лет).

Возможность передачи хромосомной абберации (хромосомной наследственной болезни) определяется способностью данного конкретного больного при данной патологии к репродуктивной функции:

– болезнь Дауна – сохранена репродуктивная функция у женщин, мужчины стерильны;

– моносомия по Х-хромосоме – женщина стерильна;

– болезнь Клайнфельтера – мужчина стерилен (кариотип ХХУ и другие варианты с увеличенным содержанием Х). Вместе с тем репродуктивная функция у женщин с трисомией Х может быть сохранена.

Репродуктивная функция сохраняется у лиц со сбалансированными транслокациями отдельных хромосом, у которых это нарушение фенотипически не проявляется. Появление у молодых родителей ребенка с болезнью Дауна может быть связано с наличием у одного из них сбалансированной транслокации по 21 хромосоме.

Общее количество хромосомных болезней и синдромов приближается к 500. Частота их различна, например, для болезни Дауна она составляет 1 на 700 – 800 рождений.

Болезнь Дауна (трисомия по 21 паре хромосом). Нарушение чаще (в 80 %) развивается при первом миотическом делении, чаще у матери, с возрастом многократно учащается. Помимо этого учащению забо­левания способствуют факторы урбанизации, инфекции, токсоплазмоз, эндокринные заболевания, психические травмы. После появления у женщины первого ребенка, больного болезнью Дауна, последующие роды нежелательны, т.к. вероятность рождения больного ребенка существенно возрастает.

Клинические симптомы проявляются в виде типичных аномалий строения, пороков сердца, сосудов, дерматоглифика – на ладони вместо трех сгибательных полос две глубокие поперечные складки. Нарушения умственного развития до уровня идиотии. Чрезвычайно трудно обучаются мануальным навыкам обслуживания, например, практически невозможно научить завязывать шнурки.

Трисомия по 22-й паре . Казалось бы, рядом расположенная небольшая по объему лишняя хромосома, вряд ли могла помешать жить. Но это совсем не так. Всего описано несколько десятков случаев трисомии 22. Считают, что возможная частота их составляет 1:50 000 рождений. Вместе с тем у спонтанных абортусов трисомия 22 составляет до 10 % (очень большой процент).

Хромосомные болезни, обусловленные аномалиями половых хромосом , также встречаются с высокой степенью частоты, около 1,6 на 1000 рождений. Наиболее часто встречающиеся аномалии по половым хромосомам: Х-полисомия при отсутствии У-хромосомы.

Наиболее распространенный вариант – трисомия Х; говорить о других вариантах не стоит, т.к. например трисомия Х на 1998 год в России встретилась всего 31 раз.

У большинства женщин с трисомией Х имеет место нормальный физический и умственный статус, достаточная плодовитость, не отмечается отклонений в половом развитии. Отклонения устанавливаются при тщательном обследова­нии, интеллект у них чаще сохранен, но может быть на нижней границе нор­мы, но среди них чаще встречается шизофрения.

Тетра- и пента-Х-сомия. Тоже может быть сохранена плодовитость, но частота формирования различных нарушений строения, отклонений половой сферы и т.д. нарастает.

СИНДРОМ КЛЯЙНФЕЛЬТЕРА : здесь надо выделять две группы, отличающиеся по своим проявлениям форм: ХХ и большее число Х-хромосом при одной У и Х при единственной Х- хромосоме, УУ и большее количество У-хромосом.

ХХУ-комплект : мальчики, поскольку формирование мужского пола определяется наличием У-хромосомы (частота 1,5 на 1000 рождений мальчиков). Генетический дисбаланс, обусловленный избытком Х-хромосом, проявляется в период полового созревания и приводит к недоразвитию мужской половой сферы. Гипогонадизм проявляется как в недоразвитии вторичных половых признаков (при высоком росте женский тип строения скелета, гинекомастия, неполное оволосение лица, подмышечных впадин, области наружных половых органов), так и в бесплодии, олигоспермии, азооспермии.

С повышением числа Х-хромосом нарастает тяжесть нарушений, возможно развитие умственной отсталости.

ХУУ-комплект (частота 1 на 1000 мальчиков). Обнаруживают их, как правило, случайно, поскольку это мужчины с нормальным физическим, психическим и интеллектуальным развитием, с сохраненной способностью к размноже­нию, хотя у женщин, зачавших от них, отмечается более высокий процент внутриутробных смертей.

Отмечается довольно интересный факт, что в контингенте правонарушителей частота такого кариотипа (избыток У) встречается гораздо чаще, т.е. приходится говорить о генетически обусловленных отклонениях в социальном поведении.

Х-моносомия : частота 0,7:1000. Моносомия Х – наиболее частая причина из группы наследственных болезней, при которой имеет место половое недоразвитие женщины. Среди этой группы больных очень часто встречаются мозаики, немозаичная моносомия Х встречается 0,1:1000. Основным проявлением при моносомии Х является синдром Шерешевского-Тернера , который характеризуется тремя группами отклонений:

– гипогонадизм и недоразвитие половых признаков;

– врожденные соматические пороки развития;

– низкий рост.

Наиболее выражены и часто встречаются нарушения со стороны половой сферы:

– отсутствие яичников;

– гипоплазия матки и фаллопиевых труб;

– первичная аменорея;

– недоразвитие грудных желез;

– бесплодие.

Полные трисомии аутосом : только в отдельных случаях рождаются живые младенцы, но множественность нарушений приводит к их смерти уже в первые годы жизни. В случаях мозаицизма продолжительность жизни может быть существенно увеличена.

Частичные трисомии и моносомии по аутосомам известны под названием специфических наследственных синдромов. Также характеризуются полиморфизмом нарушений, хотя можно выделить определенные группы признаков, преобладающих при нарушении структуры конкретных хромосом.

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПАТОГЕНЕЗА ХРОМОСОМНЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Характер и тяжесть проявления хромосомных болезней зависят:

– от вида аномалии: количественное или структурное нарушение. Естественно, что количественные нарушения протекают с большими проявлениями и тяжелее;

– от хромосомы: чем больше хромосома (меньше ее порядковый номер),тем тяжелее нарушения. Легче всего протекают нарушения на уровне половых хромосом возможно потому, что У-хромосома не обладает большим запасом генетической информации, а из Х-хромосом одна обычно инактивируется.

Общими для всех хромосомных болезней являются:

– черепно-лицевые дисморфии;

– врожденные пороки развития внутренних и наружных органов;

– замедленный рост и развитие;

– отставание психического развития, слабоумие;

– нарушение функций нервной и эндокринной систем.

При этом, как уже упоминалось:

– поражения аутосом протекают тяжелее, чем половых хромосом;

– случаи мозаицизма протекают легче, чем чистые случаи аббераций по той или иной хромосоме.

Фенотипически проявление хромосомных аббераций, т.е. формирование клинического синдрома, зависит от многих факторов:

– от генотипа организма;

– от индивидуального вовлечения в абберацию той или иной хромосомы или того или иного участка;

– от типа абберации;

– от размера нарушения (недостатка или избытка);

– от степени мозаичности по абберантным клеткам и ряда других факторов.

МНОГОФАКТОРНЫЕ НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ

Дефектность комбинации генов (при скорее нормальном, чем патологическом состоянии каждого из них) проявляется при взаимодействии с внешней средой. При этом не только в каждом случае конкретной болезни, но и применительно к каждому больному приходится устанавливать относительную роль генетического состояния больного и факторов внешней среды.

Совершенно определенно можно утверждать, что не существует фатальной неизбежности возникновения полигенных наследственных болезней, но вероятность их возникновения велика, в особенности при неблагоприятном соче­тании воздействующих факторов внешней среды.

Многофакторные (мультифакториальные) наследственные болезни составляют до 90 % хронических неинфекционных болезней различных систем и органов человека. Однако, наши познания в области конкретного взаимодействия индивидуальных генов со средовыми факторами пока еще очень малы. Истины ради следует отметить, что пока еще генетика не внесла достойного вклада в профилактику этих болезней.

Одним из факторов, затрудняющих конкретную работу с этой группой больных, является большое разнообразие проявлений этих болезней по выраженности и клиническим признакам. В группе таких больных есть наследственно обусловленные, но не больные, лица с субклиническими формами проявлений (почти здоровые) до выраженных клинических форм, равно как и развитие и возникновение их при равных условиях внешней среды могут отличаться.

Обоснованные научные подходы к профилактике этой группы болезней пока только разрабатываются: выявление объективных факторов предрасположения; определение коэффициента наследования; определение фенотипической депрессии (разнообразия) и т.д. Для примера, риск заболеть шизофренией составляет: при болезни одного родителя – 10 %, если больны оба родителя 40%, для сибсов в спорадических случаях – 12,5 – 20 %.

Особый интерес представляет раздел генетики, изучающий НАСЛЕДСТВЕННО ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ НА ДЕЙСТВИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ. В 50-х годах были впервые обнаружены наследственно обусловленные патологические реакции на некоторые лекарственные препараты и был выделен раздел генетики под названием ФАРМАКОГЕНЕТИКА, который, в сущности, представляет часть ЭКОГЕНЕТИКИ. Дело в том, что внешняя среда постоянно пополняется новыми и новыми факторами, с которыми человек не взаимодействовал в процессе эволюции, и если какой-то ген ранее распространялся в популяции в связи с его определенными преимуществами в тех условиях внешней среды, то в новых, изменившихся условиях он может обусловить патологическую реакцию.

ФАРМАКОГЕНЕТИКА изучает значение наследственности в реакции организма на лекарства. Данные фармакогенетики необходимы для понимания толерантности (отсутствие ответа) и повышенной чувствительности организма отдельных больных к различным лекарствам. Одна и та же стандартная доза, введенная различным больным через определенное время обнаруживается в плазме:

– у одних в концентрациях ниже оптимальной;

– у других в предполагаемой оптимальной;

– у третьих в токсической.

Это объясняется тем, что судьба лекарства в организме зависит от активности различных ферментов и всей совокупности метаболических реакций, генетически детерминированных и это определяет их скорость всасывания, метаболизма, распределения, выведения и т.д. Для практики важно знать возможность возникновения патологических реакций в ответ на прием лекарственных препаратов. Перечень таких генетических дефектов и их проявлений в настоящее время довольно обширен:

– недостаточность Г-6-фосфатдегидрогеназы (примахин, сульфаниламиды) – гемолиз эритроцитов;

– аномальность холинэстеразы (миорелаксанты – дитилин) – остановка дыхания до одного часа у больных в послеоперационном периоде;

– злокачественная гипертермия (ингаляционные анестетики – фторотан, этиловый эфир) – гипертермия до 44°, в 2/3 случаев – гибель.

В целом же эта группа пациентов в обычных условиях существования – нормальные, здоровые люди.

Определенные изменения реакции организма на лекарственные препараты имеет место у больных теми или иными наследственными болезнями. Более того, у них может быть извращенная реакция. Например, при подагре прием этанола, диуретиков, салицилатов резко обостряет заболевание. При наследственных синдромах с гипербилирубинемией применение эстрогенов, например в составе пероральных противозачаточных стедств, может вызвать развитие сформированной клинической картины желтухи. При несовершенном остеогенезе дитилин, фторотан и т.п. вызывают повышение температуры.

Касаясь вопросов экогенетики, следует сказать, что:

– загрязнение атмосферы пылью производств, химических веществ сказывается на работе ряда ферментов и биоактивных веществ;

– некоторые пищевые добавки, а подчас и естественные пищевые продукты (лактоза, белки злаковых) при наследственной недостаточности вызывают формирование ряда клинических проявлений. Возможна реакция на красители и консерванты.

ПРОФИЛАКТИКА, ДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Профилактика наследственных болезней должна вестись комплексно и по нескольким направлениям:

– оздоровление внешней среды и уменьшение влияния мутагенных факторов. Здесь следует иметь ввиду и факторы производства, и лекарственные препараты, и пищевые добавки (красители, консерванты), и бытовое использование химических соединений (этанол, никотин, токсины), и профилактика инфекционных (особенно вирусных) заболеваний;

– оздоровление собственного тела. Повышение резистентности к факторам внешней среды, закаливание, физическая культура, рациональное питание;

– прерывание беременности на ранних стадиях развития при установлении наследственной патологии при внутриутробной диагностике (пренатальной диагностике).

По показаниям возможно проведение манипуляций амниоцентеза, начиная с 12 – 16 недель беременности и получение до 10-12 мл околоплодной жидкости. Она может быть подвергнута биохимическому анализу и в ней может быть обнаружено увеличение ряда б/х субстратов, может быть произведено культивирование клеток и исследование кариотипа (например, у беременных старше 35 лет);

– все нужно делать своевременно, в т.ч. и заводить детей, не откладывая эту процедуру на более поздние сроки.

Диагностика наследственных заболеваний

1) Клинико-генеалогическое обследование. Детальное клиническое обследование пациента и выявление особенностей его родословной.

2) Цитологическое исследование кариотипов. При подозрении на мозаицизм следует исследовать различные ткани.

3) Биохимические методы диагностики.

4) Иммуногенетические методы диагностики и ряд других.

Методы просеивающей (скрининг) диагностики. Возможности методов велики. Существуют самые различные экспресс-тесты, позволяющие установить диагноз. Но встает вопрос о целесообразности проведения поголовного и по всем возможным болезням выявления. Сейчас считают, что скрининг необходимо проводить ограниченно, по определенным группам заболеваний:

– когда несвоевременное начало лечения приводит к тяжелым последствиям (фенилкетонурия);

– когда заболевание встречается относительно часто (не менее 1 случая на 50 000);

– когда заболевание поддается профилактике или лечению.

Лечение наследственных болезней

1) Симптоматическое лечение:

– хирургическое – устранение врожденных дефектов;

– реконструктивная хирургия;

– муколитики при муковисцерозе;

– переливание крови при гемолитических анемиях.

2) Патогенетическое лечение:

– коррекция обмена:ограничение или исключение из пищи вещества или фактора среды;

– очистка организма от продукта, образующегося в ходе деятельности патогенного звена (выведение, плазмоферез и т.д.);

– метаболическое ингибирование;

– возмещение продукта;

Пример с фенилкетонурией. Следует помнить, что к зрелому возрасту чувствительность нервной системы к продуктам распада фенилаланина существенно снижается и ограничение в диете может быть снижено или отменено.

– лечение продуктами гена, т.е. возмещение того, что не производится; возмещение фермента; трансплантация органа (вилочковая железа, панкреас и т.д.).

3) Адаптирование среды как метод лечения – устранение факторов риска из окружающей нас среды.

Лекция № 6

Воспаление как типовой патологический процесс.
Причины и пусковые механизмы воспаления.
Физико-химические процессы в очаге воспаления.
Биологическое значение воспаления

Представление о воспалении были известны уже древним врачам. Термин inflammatio – воспаление возник в Древнем Риме. Признаки, внешние проявления воспалительной реакции были описаны римским энциклопедистом Цельсом. Он назвал 4 признака воспаления: краснота (rubor), припухлость (tumor), местный жар (color), боль (dolor). Пятый признак назвал Гален – это нарушение функции – functio laesa. Однако, несмотря на то, что описание воспаления было сделано в столь древние времена, понимание сути воспаления еще до сих пор не до конца раскрыто. Существовало и существует множество теорий, концепций объясняющих этот сложнейший процесс.

ТЕОРИИ ВОСПАЛЕНИЯ

· Гиппократ представлял воспаление как защитную реакцию, которая предотвращает распространение вредного для организма фактора на весь организм.

· В XVIII веке английский ученый Джон Гунтер выдвинул основополагающее определение воспалительной реакции: «Воспаление – это реакция тканей на повреждение».

· Известно представление Р. Вирхова о воспалении. Им создана так называемая нутритивная теория (nutritio – питание) воспаления. Его теория объясняла происхождение повреждений в клетках, тем, что клетки приобретают чрезмерную способность поглощать питательные вещества и в результате возникают повреждения по типу различных дистрофий. Нутритивная теория не имела успеха и довольно быстро ее сменила

· Сосудистая теория, которая принадлежала Ю. Конгейму. Конгейм первый изучил нарушения кровообращения в очаге воспаления на различных объектах: на языке лягушки, на брыжейке, ухе кролика, и считал эти сосудистые реакции основополагающими в развитии воспаления.

· Совершенно новый подход к пониманию воспаления связан с именем Мечникова И.И., который создал теорию, которая получила название биологической . Он считал главным в развитии воспаления фагоцитоз – клеточную реакцию, направленную на уничтожение повреждающего агента. Заслуга Мечников в том, что он изучил эту реакцию, в ходе эволюции начиная с простейших, одноклеточных организмов. У одноклеточных функции питания и защиты едины: одноклеточное поглощает питательные вещества и поглощает повреждающий фактор и переваривает его если не способно переварить, то погибает. У многоклеточных функцию защиты осуществляет специальные клетки мезенхимального происхождения. Эта функция также представляет собой внутриклеточный процесс переваривание, фагоцитоз. А с развитие кровообращения эту функцию выполняют лейкоциты. Мечников разделил фагоциты на микрофаги (нейтрофилы) и макрофаги (моноциты).

· Иммунологическая теория возникла в связи с открытием антител и рассматривает воспаление как проявление иммунитета.

· С начала ХХ столетия, когда было установлено участие нервной системы в патогенезе воспаления, возникли гипотезы, отдающие первостепенную роль нервному фактору – рефлекторным механизмам, нарушению трофической функции нервной системы. Так, по вазомоторной (нервно-сосудистой) теории Г. Риккера (1924), первичным в возникновении воспаления является расстройство функции сосудодвигательных нервов. В зависимости от степени их раздражения, и, следовательно, развивающейся сосудистой реакции складывается такое соотношение между тканью и кровью, которое ведет к возникновению воспалительной гиперемии и стаза и соответственно обуславливает интенсивность и характер нарушений обмена веществ.

· В 30-х годах XX века возникла физико-химическая теория воспаления Г. Шаде. Он изучил изменения в тканях, которые сопровождаются ацидозом, гиперкапнией, гиперионией и т.д. Вот эти явления он и считал сутью воспаления.

· Следующая теория связана с именем американского ученого В. Менкина. Он открыл медиаторы воспаления . Из воспалительного экссудата были выделены более 10 биологически активных веществ, поэтому его теория называется биохимической. Каждому из этих веществ Менкин определил специфическую функцию. Так, например, им был выделен «некрозин», вызывающий некроз ткани, «пиренхим» повышавший температуру тела, лейкотаксин – фактор хемотаксиса, притягивающий лейкоциты и т.д. Однако более поздние исследования показали, что медиаторы, выделенные Менкиным, были недостаточно хорошо очищены, поэтому большинство называний отпало, возникли другие представления о медиаторах.

· Д.Е. Альперн (1959) особое внимание уделял вопросу о единстве местного и общего в воспалении, о зависимости очага от реактивности организма. Им предложена нервно-рефлекторная схема патогенеза воспаления, в которой роль различных сосудисто-тканевых реакций предстает в их взаимосвязи под инициирующим и регулирующим влиянием нервной системы, ее рефлекторных механизмов с участием гормонов гипофизарно-надпочечниковой системы.

Воспалительных болезней чрезвычайно много, они различны по тяжести, клиническим проявлениям.

Итак, воспаление – это местная реакция тканей на повреждение, которая характеризуется нарушением микроциркуляции, изменением реакции соединительной ткани и элементов системы крови. Реакция направлена на ограничение, локализацию очага повреждения, уничтожения повреждающего фактора и восстановление повреждающей ткани. Организм жертвует часть ради сохранения целого.

Причинами воспаления могут быть самые разнообразные факторы: механические повреждения, физические факторы, такие как гипертермия, ожоговая болезнь, действие низких температур, химически повреждающие агенты, но главным фактором все же являются инфекционные агенты. Как правило, первично воспаление вызывается химическими, механическими, физическими факторами, а вторично присоединяется инфекция. Особое место занимает аллергическое воспаление, где повреждающим фактором является комплекс антиген-антитело.

ПАТОГЕНЕЗ. Несмотря на многообразие факторов, вызывающих воспалительную реакцию ответ на повреждение – закономерности, которые происходят в тканях однотипно. Они представлены единством трех основных явлений:

1. Альтерация (повреждение).

2. Экссудация (нарушение микроциркуляции).

3. Пролиферация (восстановление поврежденных тканей).

Все эти явления взаимосвязаны, идут параллельно, поэтому мы говорим не о 3-х стадиях, а о 3-х явлениях.

АЛЬТЕРАЦИЯ. Различают альтерацию первичную и вторичную. Первичная альтерация возникает в ответ на действие повреждающего фактора. Вторичная альтерация возникает в динамике воспалительного процесса и обусловлена в основном нарушениями кровообращения. Проявления альтерации:

· нарушение биоэнергетических процессов в тканях. Отвечают на повреждение все элементы поврежденной ткани: микроциркуляторные единицы: артериолы, капилляры, венулы, соединительная ткань – волокнистые структуры и клетки соединительной ткани, тучные клетки, нервные клетки. Нарушение биоэнергетики в этом комплексе проявляются в снижение потребности кислорода тканью, снижается тканевое дыхание. Повреждение митохондрий клеток является важнейшей предпосылкой для этих нарушений. В тканях преобладает гликолиз. В результате возникает дефицит АТФ, дефицит энергии. Преобладание гликолиза ведет к накоплению недоокисленных проду

По количеству вовлеченных локусов наследственные болезни могут быть моно- и полигенными. Последние, как правило, - болезни с наследственным предрасположением.

Нозологизация генных заболеваний основывается на мутационном признаке. Разные мутации в одном и том же локусе могут обусловливать различные клинические формы. Например, такие клинически не сходные формы, как миопатия Дюшенна (миопатия псевдогипертрофическая) и Беккера (миопатия Х-хромосомная псевдогипертрофическая доброкачественная), обусловлены мутациями различной протяженности в одном гене, отвечающем за синтез белка дистрофина.

Моногенные болезни наследуются в полном соответствии с законами Менделя. В зависимости от типов наследования выделяют разные группы генных болезней: аутосомно-доминантные; аутосомно-рецессивные; Х-сцепленные (доминантные и рецессивные); Y-сцепленные; митохондриальные. При этом необходимо помнить, что доминантность и рецессивность являются чертами фенотипа, а не генотипа.

Успехи молекулярной генетики человека привели к открытию еще одной группы болезней, не укладывающейся в классические типы по характеру наследования. Несмотря на их генную природу, их передача из поколения в поколение не соответствует законам Менделя. Эта группа названа болезнями с экспансией тринуклеотидных повторов.

Болезни с аутосомно-доминантным типом наследования характеризуются тем, что для их развития достаточно унаследовать мутантный аллель от одного родителя. Для большинства болезней этого типа характерны такие патологические состояния, которые не наносят серьезного ущерба здоровью человека и в большинстве случаев не влияют на его способность иметь потомство. Родословные таких лиц, особенно описанные в прошлом, когда в браках было много детей, дали возможность установить наиболее типичные черты аутосомно-доминантных форм наследственной патологии.

1. Болезнь встречается в каждом поколении родословной, что называют передачей болезни по вертикали.
2. Соотношение больных и здоровых приближается к 1:1.
3. У здоровых детей, родившихся от больных родителей, все дети здоровы.
4. Соотношение больных мальчиков и девочек равное.
5. Больные мужчины и женщины одинаково передают болезнь мальчикам и девочкам.
6. Чем тяжелее болезнь отражается на репродукции, тем больше пропорция спорадических случаев (“новые мутации”).
7. Гомозиготы, у которых болезнь протекает обычно тяжелее, чем у гетерозигот, могут рождаться у двух больных родителей.

Доминантно наследуемые состояния характеризуются полиморфизмом клинических проявлений не только в разных семьях, но и между членами одной семьи. Например, при нейрофиброматозе у одних больных в семье могут быть множественные нейрофибромы, а у других - лишь единичные кожные проявления. Особенностью ряда доминантных болезней является высокая вариабельность сроков их возникновения даже в пределах одной семьи. Наглядным примером служит хорея Гентингтона. Возрастные проявления первых ее признаков характеризуются нормальным распределением с наибольшей проявляемостью примерно к 40 годам.

При тяжелых состояниях, когда у больных снижена возможность иметь потомство, родословные не типичны, так же как и в тех случаях, когда мутация возникает впервые в зародышевых клетках (спорадические случаи).

Наиболее часто встречаются следующие генные заболевания с аутосомно-доминантным типом наследования: болезнь Реклингхаузена (нейрофиброматоз), синдромы Марфана, Элерса-Данло (несовершенный десмогенез), ахондроплазия, несовершенный остеогенез, миотоническая дистрофия.

Болезни с аутосомно-рецессивным типом наследования проявляются у лиц только в гомозиготном состоянии. Гетерозиготы фенотипически (клинически) не отличаются от здоровых лиц с двумя нормальными аллелями.

Для редких аутосомно-рецессивных заболеваний характерны следующие признаки:

1. родители обычно здоровы;
2. чем больше детей в семье, тем чаще встречается более одного больного ребенка;
3. чем реже встречается мутантный ген в популяции, тем чаще родители больного ребенка являются кровными родственниками;
4. если больны оба супруга, то все дети будут больными;
5. в браке больного со здоровым рождаются здоровые дети (если здоровый не гетерозиготен);
6. в браке больного с носителем мутантного аллеля рождается половина больных детей, что имитирует доминантное наследование (псевдодоминирование);
7. оба пола поражаются одинаково часто.

Браки, в которых оба родителя гетерозиготны, наиболее часты. Сегрегация потомства соответствует менделевскому соотношению - 1 (здоровый): 2 (гетерозиготы): 1 (больной). Риск появления больного ребенка в таком браке составляет 25%. Малодетность современных семей затрудняет установление рецессивного характера заболевания, но его можно объяснить двумя обстоятельствами:

1) рождение ребенка в кровнородственном браке и 2) выявление биохимического дефекта у обоих родителей, если при заболевании известен первичный биохимический дефект.

Браки, в которых оба родителя гомозиготны, очень редки. Естественно, что все дети в этих семьях будут гомозиготами, т.е. больными. В тех семьях, где у больных родителей, например альбиносов, рождались здоровые дети, это несоответствие объяснялось мутациями в разных генах. Такие дети являются двойными гетерозиготами.

Браки гетерозигот (здоровые) с гомозиготами (больные) встречаются в основном среди кровнородственных браков.

Наиболее типичные формы заболеваний с аутосомно-рецессивным типом наследования - , галактоземия, гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона-Коновалова), тапето-ретинальные дегенерации, мукополисахаридозы (не все типы).

Болезни с Х-сцепленным доминантным типом наследования. Особенности наследования этих болезней обусловлены тем, что у женщин имеются 2 Х-хромосомы, а у мужчин - 1. Следовательно, женщина, унаследовав от одного из родителей патологический аллель, является гетерозиготной, а мужчина - гемизиготным. При этом типе наследования основные характеристики родословных следующие:

1. поражаются и мужчины и женщины, но больных женщин в 2 раза больше, чем мужчин;
2. больные женщины в среднем передают патологический аллель половине сыновей и половине дочерей;
3. больной мужчина передает патологический аллель всем дочерям и не передает сыновьям, поскольку они получают от отца Y-хромосому;
4. в среднем женщины болеют легче (они гетерозиготны), чем мужчины (они гемизиготны). Болезнь более вариабельна у гетерозиготных женщин.

По Х-сцепленному доминантному типу наследуются витамин-D- (наследственная гипофосфатемия). Если формы болезни тяжелые и летальные в гемизиготном состоянии (недержание пигмента, рото-лице-пальцевый синдром, фокальная кожная ), то все мальчики погибают. Больными бывают только девочки.

Болезни с Х-сцепленным рецессивным типом наследования встречаются редко. При этом женщины практически всегда гетерозиготны, т.е. фенотипически нормальны (здоровы) и являются носителями. Больными бывают только мужчины. Характерные особенности болезней этого типа различны в зависимости от нарушения репродукции.

При нарушении репродукции (мышечная дистрофия Дюшенна, синдром тестикулярной феминизации) в родословных выявляются следующие признаки:

1. больными бывают только мальчики;
2. около 2/3 больных происходят от матерей-носителей, 1/3- за счет новых мутаций в Х-хромосоме матери;
3. в унаследованных случаях у больных мальчиков могут быть больные братья и дяди по матери. Новые мутации являются спорадическими или изолированными случаями; сестры больных братьев в унаследованных случаях имеют 50% шансы быть тоже носителями патологического аллеля;
4. такие сестры-носители передают ген половине сыновей (они больные) и половине дочерей (они носители);
5. здоровые мужчины не передают болезни.

В отсутствие нарушений репродукции (гемофилия А и В, недостаточность Г-6-ФДГ) характерны следующие особенности родословной:

1. доля унаследованных случаев выше, чем 2/3;
2. больные мужчины передают патологический аллель всем своим дочерям и никому из сыновей;
3. все фенотипически нормальные дочери больных мужчин являются носителями;
4. в браке женщины-носителя с больным мужчиной половина дочерей - больные, половина носители, половина сыновей - больные, половина - здоровые;
5. иногда гетерозиготные женщины могут быть больными в связи со случайной гетерохроматинизацией хромосомы с нормальным аллелем во всех или почти во всех клетках.

К Х-сцепленным рецессивным болезням относятся гемофилия, мышечная дистрофия Дюшенна, синдром Гунтера (мукополисахаридоз II типа), синдром Леша-Найхана (гиперурикемия).

Y-сцепленный тип наследования. Длительное время полагали, что Y-хромосома содержит только гетерохромативные участки (без генов). Новейшие исследования позволили обнаружить и локализовать ряд генов в Y-хромосоме, ген, детерминирующий развитие семенников, отвечающий за сперматогенез (фактор азооспермии), контролирующий интенсивность роста тела, конечностей и зубов. Оволосение ушной раковины контролируется геном, расположенным в Y-хромосоме. На этом признаке можно видеть характерные черты Y-сцепленного типа передачи. Признак передается всем мальчикам. Естественно, что патологические мутации, затрагивающие формирование семенников или сперматогенез, не могут наследоваться, потому что эти индивиды стерильны.

Митохондриальная наследственность. Каждая митохондрия имеет кольцевую хромосому. В ней 16 569 пар оснований. Описаны мутации различных генов митохондрий. Генные мутации в митохондриальной ДНК обнаружены при атрофии зрительного нерва (атрофия Лебера), митохондриальных миопатиях, прогрессирующих офтальмоплегиях.

Митохондрии передаются с цитоплазмой овоцитов. Спермии не имеют митохондрий, поскольку цитоплазма элиминируется при созревании мужских половых клеток.

Для митохондриальной наследственности характерны следующие признаки:

• болезнь передается только от матери;
• больны и девочки, и мальчики;
• больные отцы не передают болезни ни дочерям, ни сыновьям.

Болезни с экспансией тринуклеотидных повторов .

В некоторых генах в норме наблюдается варьирующее число тринуклеотидных повторов. Эта особенность строения гена не ведет к изменению функции гена и постоянна в своей локализации. Размах вариаций у разных людей по таким повторам, в том числе у родственников, может быть большим (от единичных до десятков). Однако увеличение числа повторов выше определенной величины ведет к нарушению функции гена, т.е. нарушению синтеза первичного продукта. Суть мутации в таких случаях сводится к экспансии (увеличению числа) тринуклеотидных повторов. Это происходит в мейозе у одного из родителей, но непостоянно, чем и обусловлен неменделевский характер наследования. Причины такой экспансии не ясны.

В качестве примера этой группы генных болезней приведем описание этиологии синдрома Мартина-Белл. Другое название синдрома - умственная отсталость с ломкой Х-хромосомой. В 5′-нетранслируемой области гена (он обозначается FMR-1) обнаружена нестабильность числа тринуклеотидных повторов CGG. В норме число повторов варьирует от 6 до 42. Если оно равно 50-200, то это премутация. В тех случаях, когда число повторов превышает 200 (иногда их число увеличивается до 2000), то развивается болезнь. При этом выявлена закономерность: чем больше повторов, тем тяжелее заболевание. Ген этой болезни локализован в Х-хромосоме. Болезнь может развиваться и у мальчиков, и у девочек, но у последних в 2-3 раза реже и мягче по течению. Нарастанием экспансии из поколения в поколение объясняется феномен антиципации, т.е. усиление клинического проявления болезни в последующих поколениях.

Известно уже 10 наследственных болезней, обусловленных экспансией тринуклеотидных повторов (миотоническая дистрофия, хорея Гентингтона, спинно-мозжечковые атаксии и др.).

Генетическая гетерогенность . Сходство клинической картины генных заболеваний еще не свидетельствует об их этиологической однородности. Они могут быть обусловлены мутациями в разных локусах. Эта характеристика генных болезней называется генетической гетерогенностью. Примерами таких болезней могут служить синдромы Элерса-Данло, мукополисахаридозы, несфероцитарные гемолитические анемии. Генетическая гетерогенность, т.е. наличие отдельных нозологических форм в группе клинически сходных заболеваний, может быть распознана с учетом следующих различий:

1. фенотипических (подробное сравнение клинической картины),
2. биохимических (разные нарушения обмена веществ),
3. генетических (разные типы наследования и группы сцепления),
4. физиологических.

Клинический полиморфизм генных болезней. Одни и те же формы генных болезней характеризуются клиническим полиморфизмом не только межсемейным, но и внутрисемейным, когда в одинаковом характере мутаций не приходится сомневаться. Такие вариации обусловлены частично различиями в среде, в которой развивается индивид, в том числе внутриутробно, а частично различиями геномов индивидов. Геном каждого человека высокоуникален. Разная генотипическая среда создает различные условия для проявления действия мутантного аллеля за счет взаимодействия генов, особенно действия генов-модификаторов.

О клиническом полиморфизме генных болезней свидетельствуют разное время начала заболевания, тяжесть и многообразие симптомов, степень прогредиентности, сроки летального исхода.

ХРОМОСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ - большая группа клинически различных патологических состояний, этиологическим фактором которых являются хромосомные или геномные мутации. Хромосомный набор у человека состоит из 22 пар аутосом и пары половых хромосом. Женщины имеют две хромосомы X (XX), а мужчины - одну хромосому X и одну Y (XY). Таким образом, нормальный мужской кариотип 46 XY, а женский 46 XX. Подходящими клетками для определения кариотипа являются культивированные лимфоциты и фибробласты кожи, клетки костного мозга. При окрашивании раствором Романовского-Гимзы можно изучать хромосомы, их количество, характерные полоски, место центромеры, разделяющие хромосому на два плеча (короткое и длинное), по длине которых аутосомы разделяют на 7 групп, обозначаемых буквами от А до G: А (1-3), В (4-5), С (6-12), D (13-15), Е (16-18), F (19-20), G (21-22).

Типы хромосомных болезней. В основу классификации хромосомных болезней положены три условия: 1) тип геномной или хромосомной мутации; 2) индивидуальность измененной или добавочной хромосомы; 3) возникновение мутации в зародышевых клетках (полные формы) или на ранних стадиях эмбрионального развития (мозаичные формы). Для каждой хромосомной болезни устанавливают: 1) какая генетическая структура определяет патологию (хромосома и ее сегмент); 2) в чем состоит генетическое нарушение (недостаток или избыток хромосомного материала); 3) все ли клетки содержат аномальный хромосомный набор.

Дифференциальную диагностику хромосомных болезней по клинической картине проводят только для определения показания к направлению пациента на цитогенетическое обследование.

Численные нарушения, или геномные мутации, могут затрагивать плоидность хромосомных наборов, например триплоидия (69 хромосом) или отклонения в числе хромосом от диплоидного (анеуплоидия) в сторону уменьшения (моносомия, или 45 хромосом), а также увеличения (трисомия, или 47 хромосом). Геномные мутации являются этиологической основой большинства хромосомных болезней.

Триплоидия (полная и мозаичная форма, когда обнаруживаются клетки с различными хромосомными наборами) - это единственная форма нарушения плоидности, совместимая с живорождением. Случаи тетраплоидии крайне редки, и говорить о синдроме тетраплоидии у человека нельзя.

Полные моносомии у живорожденных наблюдаются только по Х-хромосоме (45 X). Это синдром Шершевского-Тернера (см. Болезни эндокринной системы). Зародыши с полной моносомией по аутосомам элиминируются на ранних стадиях эмбрионального развития. Мозаичные формы моносомии с существенной долей нормальных клеток описаны только по хромосомам 21 и 22.

Полные трисомии встречаются у живорожденных по нескольким хромосомам: 8, 9, 13 (синдром Патау, или трисомия D), 14, 15, 18 (синдром Эдвардса), 21 (синдром Дауна), 22 и X или Y (трипло-Х, или синдром Клайнфелтера). Полисемии (свыше трех) встречаются только по половым хромосомам в разных комбинациях числа Х- и Y-хромосом. Жизнеспособные индивиды встречаются при 5 половых хромосомах.

По всем перечисленным формам трисомии могут быть и мозаичные формы.

Структурные перестройки хромосом (хромосомные мутации), какого бы они вида ни были, приводят в конечном счете к недостатку части материала по данной хромосоме (частичная моносомия) или его избытку (частичная трисомия). Известно большое количество синдромов частичных трисомии и моносомии.

Многие структурные перестройки являются летальными на разных стадиях внутриутробного развития. Среди спонтанно абортированных эмбрионов и плодов обнаружено в целом свыше 40% хромосомных аномалий, большая часть которых не встречается среди новорожденных.

Большинство хромосомных болезней относятся к заново возникающим (95%) в зародышевых клетках одного из здоровых родителей. Такие случаи называются спорадическими. Небольшая часть хромосомных болезней относится к группе унаследованных, когда родители имеют сбалансированные транслокации, но в результате кроссинговера у них образуются несбалансированные гаметы.

Корреляция изменений фенотипа и кариотипа. Нарушение хромосомного баланса неизбежно приводит к нарушению развития организма. В целом можно сформулировать следующие выводы по корреляции фенотипа и кариотипа: 1) трисомии и моносомии по целым хромосомам переносятся тяжелее, чем частичные; 2) мозаичные формы хромосомных болезней протекают легче, чем полные (гаметного происхождения); 3) у живорожденных дисбаланс по крупным хромосомам встречается значительно реже, чем по мелким; 4) недостаток хромосомного материала вызывает более серьезные нарушения развития, чем его избыток (моносомии по аутосомам не обнаружено); 5) полные трисомии по аутосомам наблюдаются только по богатым гетерохроматином хромосомам; 6) аномалии по половым хромосомам ведут к меньшим нарушениям развития, чем по аутосомам.

Множественные врожденные пороки развития - главное проявление хромосомных болезней - формируются в раннем эмбриогенезе на основе нарушенного гисто- и органогенеза. Для них характерна множественность пороков развития ряда систем и органов, что создает некоторую общность клинической картины при различных хромосомных болезнях: задержка физического и психического развития, черепно-лицевые дисморфии, пороки сердца, мочеполовой системы, нервной системы. Разные формы хромосомных болезней различаются главным образом по сочетаемости врожденных пороков, а не по отдельным специфическим порокам.

Причины хромосомных и геномных мутаций. В основе хромосомных мутаций лежат повреждение первичной структуры хромосом и последующая их перестройка в пределах одной (делеции, инверсии) или двух (транслокации) хромосом, восстанавливающая непрерывность хромосом.

Анеуплоидии возникают за счет нерасхождения хромосом или отставания их в анафазе. Полиплоидии обусловлены либо оплодотворением яйцеклетки двумя спермиями, либо неразделением цитоплазмы после редупликации диплоидного хромосомного набора.

Хромосомные и геномные мутации возникают спонтанно (без выявленных воздействий), под влиянием химических факторов, ионизирующей радиации. В происхождении трисомии существенное значение имеет возраст женщины. После 35 лет (для женщин) резко повышается вероятность рождения ребенка с трисомией. В меньшей степени и позже (после 45 лет) эта закономерность проявляется у мужчин. Для нерасхождения хромосом, по-видимому, существует наследственное предрасположение. Риск повторного рождения ребенка с хромосомной болезнью в 5-10 раз выше, чем в общей популяции.

Видео о наследственных болезнях

БОЛЕЗНИ С НАСЛЕДСТВЕННЫМ ПРЕДРАСПОЛОЖЕНИЕМ развиваются у лиц с соответствующим сочетанием “предрасполагающих” наследственных и “проявляющих” внешних факторов. Этот тип наследования называют также многофакторным. Наследственное предрасположение к болезням обусловлено широким генетическим полиморфизмом человека и может иметь моногенный или полигенный характер.

Моногенные формы наследственного предрасположения - своеобразная форма генных болезней, проявляющихся только у тех индивидов, которые подвергаются действию специфического внешнего фактора. Генетические закономерности моногенных форм с наследственным предрасположением (передача из поколения в поколение, популяционная распространенность) полностью соответствует законам Менделя. Проявляющими факторами “молчащих” мутантных аллелей могут быть лекарства, пищевые вещества, загрязнения воздуха, биологические агенты. В целом это направление называется экологической генетикой, а применительно к лекарствам - фармакогенетикой.

Полигенные болезни с наследственным предрасположением составляют большую часть хронических неинфекционных болезней, разнообразную по нозологическим формам. В качестве примера приведены следующие основные формы.

1. Сердечно-сосудистая система - гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, .

2. Органы пищеварения - язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, желчнокаменная болезнь.

3. Нарушения обмена веществ и эндокринные болезни - , сахарный диабет.

4. Пороки развития - анэнцефалия, спинномозговая грыжа, врожденный вывих бедра, врожденные пороки сердца.

6. Скелет - сколиозы, анкилозирующий .

Для полигенных болезней с наследственным предрасположением характерны следующие особенности.

1. Чем реже встречается болезнь в популяции, тем выше риск для родственников больного заболеть этой же формой.

2. Чем сильнее выражена болезнь у пробанда, тем выше риск развития болезни для его родственников.

3. Риск развития болезни для родственников пробанда будет выше при наличии в семье другого больного.

4. При различной частоте болезни по полу риск для родственников будет выше, если пробанд относится к менее поражаемому полу.

Прогнозирование риска развития болезни в семье может основываться на многофакторных моделях с аддитивным или пороговым действием генов. Однако в практике для этих целей используют таблицы эмпирического риска.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СОМАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ как отдельную группу стали выделять совсем недавно. Многочисленными исследованиями доказано, что мутационные изменения в соматических клетках (генные, хромосомные и геномные) могут вызывать злокачественный рост, являться важным звеном в , приводить к старению.

НЕСОВМЕСТИМОСТЬ МАТЕРИ И ПЛОДА ПО АНТИГЕНАМ. Данная форма в наследственной патологии хорошо известна на примере несовместимости матери и плода по резус-антигену, антигенам группы АВ0. Суть ее в том, что женщина является гомозиготной по “отсутствию” антигена, а ее плод унаследовал аллель “присутствия” антигена от отца. При прохождении клеток плода в материнское русло несвойственный матери антиген вызывает иммунную реакцию отторжения.