Нарушения на метаболизма на аминокиселините при деца. Нарушения на протеиновия метаболизъм

Това е най-голямата група наследствени метаболитни заболявания. Почти всички от тях се унаследяват по автозомно-рецесивен начин. Причината за заболяванията е дефицитът на един или друг ензим, отговорен за синтеза на аминокиселини. Заболяването е придружено от повръщане и дехидратация, летаргия или възбуда и конвулсии. В по-късна възраст се проявява спадът в умственото и физическото развитие.

Наследствените заболявания с нарушен метаболизъм на аминокиселините включват фенилкетонурия, албинизъм и др.

Фенилкетонурия (PKU) е описан за първи път от A. Fehling през 1934 г. При пациентите е нарушено превръщането на аминокиселината фенилаланин в тирозин поради рязко намаляване на активността на ензима фенилаланин хидроксилаза. В резултат на това съдържанието на фенилаланин в кръвта и урината на пациентите се увеличава значително. След това фенилаланинът се превръща във фенилпирогроздена киселина, която е невротропна отрова и нарушава образуването на миелиновата обвивка около аксоните на централната нервна система.

Фенилкетонурия се среща средно по света с честота 1 на 1000 раждания. Съществуват обаче значителни разлики между населението по този показател: 1:2600 в Турция, 1:4500 в Ирландия, 1:30 000 в Швеция, 1:119 000 в Япония. Честотата на хетерозиготно носителство в повечето европейски популации е 1:100.

Локусът (фенилхидроксилаза) се намира на дългото рамо на хромозома 12. Понастоящем молекулярната генетична диагностика и идентифицирането на хетерозиготно носителство са възможни за повечето семейства. Заболяването се унаследява по автозомно-доминантен начин. Има няколко форми на фенилкетонурия, които се различават по тежестта на заболяването. Това се дължи на наличието на 4 алела на гена и техните комбинации.

Дете с фенилкетонурия се ражда здраво, но в първите седмици, поради приема на фенилаланин в тялото чрез майчиното мляко, се развива повишена възбудимост, конвулсивен синдром и склонност към дерматит; урината и потта на пациентите имат характеристика миризма на „мишка“, но основните симптоми на PKU са гърчове и умствена изостаналост.

Повечето пациенти са руси със светла кожа и сини очи, което се обуславя от недостатъчен синтез на пигмента меланин. Диагнозата на заболяването се установява въз основа на клинични данни и резултати от биохимичен анализ на урина (за фенилпировинова киселина) и кръв (за фенилаланин). За тази цел няколко капки кръв върху филтърна хартия се подлагат на хроматография и се определя съдържанието на фенилаланин. Понякога се използва тестът Felling - 10 капки 5% разтвор на железен хлорид и оцетна киселина се добавят към 2,5 ml прясна урина на дете. Появата на синьо-зелен цвят показва наличието на болестта.

Лечението на фенилкетонурия вече е добре развито. Състои се в предписване на диета на пациента (зеленчуци, плодове, сладко, мед) и специално обработени протеинови хидролизати с ниско съдържание на фенилаланин (лофелак, кетонил, минофен и др.). Вече са разработени методи за пренатална диагностика. Ранната диагностика и превантивното лечение предотвратяват развитието на заболяването.

Албинизъм (окулокутанен) описан през 1959 г. Болестта се причинява от липсата на синтез на ензима тирозиназа. Характеризира се с обезцветяване на кожата, косата, очите, независимо от расата и възрастта. Кожата на пациентите е розово-червена и изобщо не почернява. Има предразположеност към злокачествени новообразувания. Косата е бяла или жълтеникава. Ирисът е сиво-син на цвят, но може да е и розов, поради отразяването на светлината от дъното на окото. Пациентите се характеризират с тежка фотофобия, зрението им е намалено и не се подобрява с възрастта.

Албинизмът се среща с честота 1 на 39 000 и се унаследява по автозомно-рецесивен начин. Генът е локализиран на дългото рамо на хромозома 11.

Наследствени заболяваниясвързани с нарушение

въглехидратния метаболизъм

Известно е, че въглехидратите влизат в състава на редица биологично активни вещества - хормони, ензими, мукополизахариди, които изпълняват енергийни и структурни функции. В резултат на нарушена въглехидратна обмяна се развиват болест на гликогенохранилище, галактоземия и др.

Болест на съхранение на гликоген свързани с нарушение на синтеза и разграждането на гликоген - животинско нишесте. Гликогенът се образува от глюкоза по време на гладуване; Обикновено той се превръща обратно в глюкоза и се абсорбира от тялото. Когато тези процеси са нарушени, човек развива сериозни заболявания - различни видове гликогенози. Те включват болестта на Gierke, болестта на Pompe и др.

Гликогеноза (тип I - Болест на Gierke). При пациентите се натрупват големи количества гликоген в черния дроб, бъбреците и чревната лигавица. Превръщането му в глюкоза не се случва, т.к ензимът глюко-6-фосфатаза, който регулира нивата на кръвната захар, липсва. В резултат на това пациентът развива хипогликемия и гликогенът се натрупва в черния дроб, бъбреците и чревната лигавица. Болестта на Gierke се унаследява по автозомно-рецесивен начин.

Непосредствено след раждането основните симптоми на заболяването са гликемични припадъци и хепатомегалия (увеличен черен дроб). От 1-вата година от живота се отбелязва забавяне на растежа. Външният вид на пациента е характерен: голяма глава, „лице на кукла“, къс врат и изпъкнал корем. Освен това се отбелязват кървене от носа, забавено физическо и сексуално развитие и мускулна хипотония. Интелигентността е нормална. Нивото на пикочната киселина в кръвта се повишава, така че подаграта може да се развие с възрастта.

Като лечение се използва диетична терапия: често хранене, повишено съдържание на въглехидрати и ограничени мазнини в диетата.

Гликогеноза (тип II - Болест на Помпе) протича в по-тежка форма. Гликогенът се натрупва както в черния дроб, така и в скелетните мускули, миокарда, белите дробове, далака, надбъбречните жлези, съдовите стени и невроните.

При новородени след 1-2 месеца се появява мускулна слабост, дефицит на 1,4-глюкозидаза в черния дроб и мускулите. През същия период се появяват кардиомегалия (уголемяване на сърцето) и макроглосия (патологично уголемяване на езика). Често пациентите развиват тежка форма на пневмония поради натрупване на секрети в дихателните пътища. Децата умират през първата година от живота.

Заболяването се унаследява по автозомно-рецесивен начин. Генът е локализиран на дългото рамо на хромозома 17. Диагностицирането на заболяването е възможно още преди раждането на детето. За целта се определя активността на ензима 1,4-глюкозидаза в амниотичната течност и нейните клетки.

Галактоземия. При това заболяване галактозата се натрупва в кръвта на пациента, което води до увреждане на много органи: черен дроб, нервна система, очи и др. Симптомите на заболяването се появяват при новородени след пиене на мляко, тъй като галактозата е компонент на млечната захар лактоза . Хидролизата на лактозата произвежда глюкоза и галактоза. Последният е необходим за миелинизацията на нервните влакна. Когато в тялото има излишък от галактоза, тя обикновено се превръща в глюкоза с помощта на ензима галактозо-1-фосфат-уридилтрансфераза. Когато активността на този ензим намалее, се натрупва галактозо-1-фосфат, който е токсичен за черния дроб, мозъка и очната леща.

Заболяването се проявява от първите дни от живота с храносмилателни разстройства и интоксикация (диария, повръщане, дехидратация). При пациентите черният дроб се увеличава, развива се чернодробна недостатъчност и жълтеница. Откриват се катаракта (помътняване на лещата на окото) и умствена изостаналост. При деца, починали през първата година от живота, при аутопсията се открива цироза на черния дроб.

Най-точните методи за диагностициране на галактоземия са определяне на активността на ензима галактозо-1-фосфат-уридилтрансфераза в червените кръвни клетки, както и на галактозата в кръвта и урината, където нивата му са повишени. Ако млякото (източник на галактоза) се изключи от диетата и диетата започне рано, болните деца могат да се развиват нормално.

Типът на наследяване на галактоземията е автозомно рецесивен. Генът е локализиран на късото рамо на хромозома 9. Заболяването се среща с честота 1 на 16 000 новородени.

Наследствени заболявания, свързани с разстройството

липиден метаболизъм

Наследствените заболявания на липидния метаболизъм (липидози) се разделят на два основни вида:

1) вътреклетъчен, при който липидите се натрупват в клетките на различни тъкани;

2) заболявания с нарушен метаболизъм на съдържащите се в кръвта липопротеини.

Най-изследваните наследствени заболявания на липидния метаболизъм от първия тип включват болестта на Гоше, болестта на Ниман-Пик и амавротична идиотия (болест на Тей-Сакс).

Болест на Гоше характеризиращ се с натрупване на цереброзиди в клетките на нервната и ретикулоендотелната система, причинено от дефицит на ензима глюкоцереброзидаза. Това води до натрупване на глюкоцереброзид в клетките на ретикулоендотелната система. Големите клетки на Гоше се намират в клетките на мозъка, черния дроб и лимфните възли. Натрупването на цереброзид в клетките на нервната система води до тяхното разрушаване.

Има детски и юношески форми на заболяването. Детската болест се проявява в първите месеци от живота със забавено умствено и физическо развитие, уголемяване на корема, черния дроб и далака, затруднено преглъщане и спазъм на ларинкса. Възможни са дихателна недостатъчност, инфилтрация (удебеляване на белите дробове от клетки на Гоше) и конвулсии. Смъртта настъпва през първата година от живота.

Най-честата форма на болестта на Гоше е ювенилната форма. Засяга деца от всички възрасти и е хроничен. Заболяването обикновено се проявява през първата година от живота. Появяват се пигментация на кожата (кафяви петна), остеопороза (намалена костна плътност), фрактури и деформация на костите. Тъканите на мозъка, черния дроб, далака и костния мозък съдържат големи количества глюкоцереброзиди. В левкоцитите, клетките на черния дроб и далака активността на глюкозидазата е намалена. Типът на наследяване е автозомно рецесивен. Генът е локализиран на дългото рамо на хромозома 1.

Болест на Ниман-Пик причинени от намаляване на активността на ензима сфингомиелиназа. В резултат на това сфингомиелинът се натрупва в клетките на черния дроб, далака, мозъка и ретикулоендотелната система. Поради дегенерацията на нервните клетки се нарушава дейността на нервната система.

Има няколко форми на заболяването, които се различават клинично (време на поява, ход и тежест на неврологичните прояви). Съществуват обаче и симптоми, общи за всички форми.

Болестта често се проявява в ранна възраст. Лимфните възли, коремът, черният дроб и далакът на детето са увеличени; Отбелязват се повръщане, отказ от храна, мускулна слабост, намален слух и зрение. При 20-30% от децата се открива петно ​​с черешов цвят върху ретината на окото (симптом на „черешова костилка”). Увреждането на нервната система води до забавено нервно-психическо развитие, глухота и слепота. Устойчивостта към инфекциозни заболявания рязко намалява. Децата умират в ранна възраст. Унаследяването на заболяването е автозомно рецесивно.

Диагнозата на болестта на Ниман-Пик се основава на откриването на повишени нива на сфингомиелин в кръвната плазма и цереброспиналната течност. В периферната кръв се откриват големи гранулирани пенести клетки на Pick. Лечението е симптоматично.

Амавротичната идиотия (заболяване Тай-Сакс) също се отнася до заболявания, свързани с нарушения на липидния метаболизъм. Характеризира се с отлагането на ганглиозиден липид в клетките на мозъка, черния дроб, далака и други органи. Причината е намаляване на активността на ензима хексозаминидаза А в организма. В резултат на това аксоните на нервните клетки се разрушават.

Заболяването се проявява през първите месеци от живота. Детето става летаргично, неактивно и безразлично към другите. Забавеното умствено развитие води до намаляване на интелигентността до степен на идиотизъм. Има мускулна хипотония, крампи и характерен симптом на "черешова костилка" на ретината. До края на първата година от живота настъпва слепота. Причината е атрофия на зрителните нерви. По-късно се развива пълна неподвижност. Смъртта настъпва на 3-4 години. Типът на наследяване на заболяването е автозомно рецесивен. Генът е локализиран на дългото рамо на хромозома 15.

Наследствени заболяваниясъединителната тъкан

Съединителната тъкан в тялото изпълнява поддържащи, трофични и защитни функции. Сложната структура на съединителната тъкан се определя генетично. Патологията в неговата система е причина за различни наследствени заболявания и се причинява в една или друга степен от нарушения в структурата на структурните протеини - колагени.

Повечето заболявания на съединителната тъкан са свързани с дефекти на опорно-двигателния апарат и кожата. Те включват синдром на Марфан и мукополизахаридози.

Синдром на Марфан е едно от наследствените метаболитни заболявания и се характеризира със системно увреждане на съединителната тъкан. Унаследява се по автозомно-доминантен начин с висока пенетрантност и различна степен на експресивност. Това е свързано със значителен клиничен и свързан с възрастта полиморфизъм. Синдромът е описан за първи път от V. Marfan през 1886 г. Причината за заболяването е мутация в гена, отговорен за синтеза на протеина на влакната на съединителната тъкан, фибрилин. Блокирането на неговия синтез води до повишена разтегливост на съединителната тъкан.

Пациентите със синдром на Марфан се отличават с висок ръст, дълги пръсти, деформация на гръдния кош (фуниевидна, киловата, сплескана) и плоски стъпала. Често има бедрена и ингвинална херния, хипоплазия (недоразвитие) на мускулите, мускулна хипотония, замъглено зрение, промени във формата и размера на лещата, късогледство (до отлепване на ретината), хетерохромия (различно оцветяване на областите на ириса); сублуксация на лещата, катаракта, страбизъм.

В допълнение към горното, синдромът на Марфан се характеризира с вродени сърдечни дефекти, дилатация на аортата с развитие на аневризма. Често се наблюдават нарушения на дихателната система, увреждане на стомашно-чревния тракт и отделителната система.

Лечението е предимно симптоматично. Масажът, физиотерапията, а в някои случаи и хирургическата намеса имат положителен ефект. Ранното диагностициране на заболяването е от голямо значение. Честотата на синдрома на Марфан в популацията е 1:10 000 (1:15 000).

Американският президент Ейбрахам Линкълн и великият италиански цигулар и композитор Николо Паганини са страдали от синдрома на Марфан.

Мукополизахаридози са представени от цяла група наследствени заболявания на съединителната тъкан. Те се характеризират с нарушение на метаболизма на киселинните гликозаминогликани в организма, което е свързано с дефицит на лизозомни ензими. В резултат на това патологичните метаболитни продукти се отлагат в съединителната тъкан, черния дроб, далака, роговицата и клетките на централната нервна система. Първата информация за мукополизахаридозата се появява през 1900 г., а след това през 1917-1919 г.

Мукополизахаридозите засягат опорно-двигателния апарат, вътрешните органи, очите и нервната система. Клиничните признаци на заболяването са: забавен растеж, къса шия и торс, костна деформация, намален интелект, груби черти на лицето с големи устни и език, пъпна и ингвинална херния, сърдечни пороци, нарушено умствено развитие с изоставане от нормата.

Типът на наследяване на заболяването е автозомно рецесивен. Генът е картографиран към късото рамо на хромозома 4.

Общо има 8 основни вида мукополизахаридози, в зависимост от намаляването на активността на различни ензими и характеристиките на клиничните признаци. За да се определи вида на заболяването, се изследват биохимичните показатели на киселинните глюкозаминоглюкани в кръвта и урината на пациентите.

Лечение: диетотерапия, физиотерапия (електрофореза, магнитотерапия, масаж, физиотерапия и др.), Хормонални и сърдечно-съдови лекарства.

Наследствени нарушенияобмен в червените кръвни клетки

Хемолитична анемия включват заболявания, причинени от намаляване на нивата на хемоглобина и съкращаване на продължителността на живота на червените кръвни клетки. В допълнение, причината за заболяването може да бъде:

Увреждане на мембраната на червените кръвни клетки.

Нарушаване на активността на ензимите на еритроцитите (ензими, гликолиза на пентозофосфатния цикъл и др.).

Нарушаване на структурата или синтеза на хемоглобина.

Най-често срещаната форма на наследствена хемолитична анемия при хората е наследствената микросфероцитоза. - хемолитична анемия Minkow Ски-Шофар. Заболяването е описано през 1900 г. Приблизително в половината от случаите се среща при новородени. Диагнозата се поставя на възраст 3-10 години. Заболяването се причинява от генетични аномалии на червените кръвни клетки и е свързано с вроден дефицит на липиди в тяхната мембрана. В резултат на повишената пропускливост на мембраната натриевите йони навлизат в клетката и се губи АТФ. Червените кръвни клетки придобиват сферична форма. Променените червени кръвни клетки се разрушават в далака с образуването на токсичен протеин - билирубин.

При това заболяване се отбелязват жълтеница, анемия, спленомегалия (разкъсване на далака) и промени в скелета. Заболяването може да протече в две форми – хронична и остра, при които хемолизата се увеличава, причинявайки анемия.

Децата често изпитват "kernicterus" през първите месеци от живота си. Причината е увреждане на ядрата на мозъка поради високото съдържание на билирубин. В по-напреднала възраст високите нива на билирубин водят до образуване на камъни и развитие на холелитиаза.

Пациентите се характеризират с увеличен далак и черен дроб, деформация на скелета и необичайно подреждане на зъбите.

Типът на наследяване е автозомно доминантно с непълна пенетрантност. Генът е картографиран към късото рамо на хромозома 8.

Наследствени аномалиициркулиращи протеини.Хемоглобинопатии- това са заболявания, свързани с наследствено нарушение на синтеза на хемоглобин. Различават се количествени (структурни) и качествени форми. Първите се характеризират с промени в първичната структура на протеините на хемоглобина, което може да доведе до нарушаване на неговата стабилност и функция. При висококачествени форми структурата на хемоглобина остава нормална, намалява се само скоростта на синтез на глобинови вериги.

Таласемия. Тази патология се причинява от намаляване на скоростта на синтез на полипептидни вериги на нормален хемоглобин А. Заболяването е описано за първи път през 1925 г. Името му идва от гръцкото "Talas" - Средиземно море. Смята се, че произходът на повечето носители на ген на таласемия е свързан със средиземноморския регион.

Таласемията се среща в хомо- и хетерозиготни форми. Според клиничната картина е обичайно да се разграничават големи, междинни, малки и минимални форми. Нека се спрем на един от тях.

Хомозиготна (голяма) таласа Миа, известна още като анемия на Кули причинени от рязко намаляване на образуването на хемоглобин HbA 1 и увеличаване на количеството на хемоглобин F.

Клинично заболяването се проявява към края на първата година от живота на детето. Характеризира се с монголоидно лице, череп тип кула и забавено физическо развитие. При тази патология в кръвта на пациента се откриват целеви еритроцити с ниско съдържание на HB, съкратена продължителност на живота и повишена осмотична резистентност. Болните имат увеличен далак и по-рядко черен дроб.

В зависимост от тежестта на заболяването има няколко форми на таласемия. Тежката таласемия завършва с бърза смърт през първите месеци от живота на детето. При хронични случаи болните деца живеят до 5-8 години, а при леки форми пациентите живеят до зряла възраст.

Сърповидно-клетъчна анемия - най-честата наследствена болест, причинена от промяна в структурата на молекулата на хемоглобина. Хората със сърповидно-клетъчна анемия обикновено умират преди да достигнат зряла възраст. При условия на ниско парциално налягане на кислорода техните червени кръвни клетки придобиват сърповидна форма. Червените кръвни клетки на родителите на пациента са с леко променена форма, но те не страдат от анемия.

Това заболяване е открито за първи път през 1910 г. от J. Herrick при студент, който страда от тежка анемия. В кръвта на пациента той идентифицира червени кръвни клетки с необичайна сърповидна форма.

През 1946 г. Нобеловият лауреат Л. Полинг и колеги провеждат биохимичен и генетичен анализ на хемоглобина от болни и здрави хора и показват, че хемоглобините на нормалните и сърповидноклетъчните еритроцити се различават по подвижност в електрическо поле и разтворимост. Оказа се, че хемоглобинът при хора със сърповидно-клетъчни черти е смес от равни количества нормален и мутирал хемоглобин. Стана ясно, че мутацията, причиняваща сърповидноклетъчна анемия, е свързана с промяна в химичната структура на хемоглобина. По-нататъшни изследвания показват, че в случай на сърповидно-клетъчна анемия, глутаминовата киселина се заменя с валин в шестата нуклеотидна двойка на гена, кодиращ бета веригата на човешкия хемоглобин. При хетерозиготите променения хемоглобин е 20-45%, при хомозиготите - 60-99% от общия хемоглобин.

При тази патология се отбелязват бледа кожа и лигавици и жълтеница. 60% от децата имат увеличен черен дроб. Има и шумове в сърдечната област и др. Заболяването протича под формата на редуване на кризи и ремисии.

Няма специални методи за лечение. Важно е да се предпази пациентът от излагане на фактори, които провокират развитието на заболяването (хипоксия, дехидратация, студ и др.).

Човешки хромозомни заболявания

Хромозомните заболявания са голяма група от вродени наследствени заболявания с множество вродени малформации. Те се основават на хромозомни или геномни мутации. Тези два различни вида мутации се наричат ​​накратко „хромозомни аномалии“.

Идентифицирането на най-малко три хромозомни заболявания като клинични синдроми на вродени нарушения на развитието е направено преди да бъде установена тяхната хромозомна природа.

Най-често срещаното заболяване, тризомия 21, е клинично описано през 1866 г. от английския педиатър Л. Даун и е наречено „синдром на Даун“. Впоследствие причината за синдрома многократно е била подложена на генетичен анализ. Направени са предположения за доминантна мутация, вродена инфекция или хромозомна природа.

Първото клинично описание на синдрома на монозомия на X-хромозомата като отделна форма на заболяването е направено от руския клиницист N.A. Шерешевски през 1925г., а през 1938г. Г. Търнър също описва този синдром. Въз основа на имената на тези учени монозомията на Х-хромозомата се нарича синдром на Шерешевски-Търнър.

Аномалиите в системата на половите хромозоми при мъжете (тризомия XXY) са описани за първи път като клиничен синдром от G. Klinefelter през 1942 г. Изброените заболявания стават обект на първите клинични и цитогенетични изследвания, проведени през 1959 г.

Етиологичните фактори на хромозомната патология са всички видове хромозомни мутации и някои геномни мутации. Въпреки че геномните мутации в животинския и растителния свят са разнообразни, при хората се срещат само 3 вида геномни мутации: тетраплоидия, триплоидия и анеуплоидия. От всички варианти на анеуплоидия се откриват само тризомия за автозоми, полизомия за полови хромозоми (три-, тетра- и пентазомия), а за монозомия се открива само монозомия X.

Що се отнася до хромозомните мутации, всички видове от тях са открити при хората (делеции, дупликации, инверсии, транслокации). Хромозомните заболявания включват заболявания, причинени от геномни мутации или структурни промени в отделните хромозоми.

Класификацията на хромозомната патология се основава на 3 принципа, които позволяват точно да се характеризира формата на хромозомната патология.

Първият принцип е етиологичен - характерни за хромозомни или геномни мутации (триплоидия, проста тризомия на хромозома 21, частична монозомия и т.н.), като се вземе предвид специфична хромозома. За всяка форма на хромозомна патология се установява коя структура участва в патологичния процес (хромозома, сегмент) и какво е генетичното заболяване (липса или излишък на хромозомен материал). Диференциацията на хромозомната патология въз основа на клиничната картина не е значима, тъй като различните хромозомни аномалии се характеризират с голяма общност на нарушения в развитието.

Втори принцип - определяне на вида клетки, в които е възникнал ла мутация (в гамети или зигота). Гаметичните мутации водят до пълни форми на хромозомни заболявания. При такива индивиди всички клетки носят хромозомна аномалия, наследена от гаметата. Ако възникне хромозомна аномалия в зиготата или в ранните етапи на разцепване (такива мутации се наричат ​​соматични, за разлика от гаметичните), тогава организмът се развива с клетки с различна хромозомна конституция (два вида или повече). Такива форми на хромозомни заболявания се наричат ​​мозайка. За появата на мозаечни форми, чиято клинична картина съвпада с пълните форми, са необходими най-малко 10% клетки с анормален набор.

Третият принцип е идентифициране на поколението, в което е възникнало ла мутация : възниква отново в гаметите на здрави родители (спорадични случаи) или родителите вече са имали такава аномалия (наследствени или фамилни форми). От поколение на поколение се предават не повече от 3-5 % от тях. Хромозомните аномалии представляват приблизително 50% от спонтанните аборти и 7% от всички мъртвородени деца.

Всички хромозомни заболявания обикновено се разделят на две групи.

Болести, свързани с аномалииброй хромозоми

Тази група включва три подгрупи:

Болести, причинени от числови нарушения

Заболявания, свързани с увеличаване или намаляване на броя на половите X и Y хромозоми.

3. Заболявания, причинени от полиплоидия

Многократно увеличение на хаплоидния набор от хромозоми.

Заболявания, свързани със структурнинарушения

(аберации)хромозоми

Техните причини са:

Транслокациите са обменни пренареждания между нехомоложни хромозоми.

Делециите са загуба на част от хромозома.

Инверсиите са завъртания на хромозомна секция на 180 градуса.

Дупликации - удвояване на хромозомна секция

Изохромозомия - хромозоми с повтарящ се генетичен материал в двете ръце.

Появата на пръстеновидни хромозоми (свързване на две крайни делеции в двете рамена на хромозома).

Понастоящем са известни повече от 700 заболявания, причинени от структурни аномалии на хромозомите при хората. Наличните данни показват, че около 25% се дължат на автозомни тризомии, 46% се дължат на патология на половите хромозоми. Структурните корекции представляват 10,4%. Сред хромозомните пренареждания най-чести са транслокациите и делециите.

Болести, свързани с хромозомни аберации

Синдром на Даун (тризомия 21 хромозома). Най-често срещаното заболяване с количествено хромозомно разстройство е тризомия 21 (наличие на 47 хромозоми вместо 46 поради допълнителна хромозома на 21-вата двойка). Тризомия 21 или Синдром на Даун,среща се с честота 1 на 700-800 раждания, няма никаква времева, етническа или географска разлика, когато родителите са на една и съща възраст. Това заболяване е една от най-често срещаните и изследвани човешки патологии. Честотата на раждането на деца със синдром на Даун зависи от възрастта на майката и в по-малка степен от възрастта на бащата.

С възрастта вероятността да имате деца със синдром на Даун се увеличава значително. И така, при жени на възраст 45 години е около 3%. Висока честота на деца със синдром на Даун (около 2%) се наблюдава при жени, които раждат рано (преди 18-годишна възраст). Следователно, за популационни сравнения на честотата на ражданията на деца със синдром на Даун, е необходимо да се вземе предвид разпределението на жените, които раждат по възраст (делът на жените, които раждат след 30-35 години, в общия брой жени раждане). Това разпределение понякога се променя в рамките на 2-3 години за едно и също население (например при рязка промяна на икономическата ситуация в страната). Увеличаването на случаите на синдром на Даун с увеличаване на възрастта на майката е известно, но по-голямата част от децата със синдром на Даун все още се раждат от майки под 30-годишна възраст. Това се дължи на по-големия брой бременности в тази възрастова група в сравнение с по-възрастните жени.

В литературата се описва „групирането“ на ражданията на деца със синдром на Даун в определени периоди от време в някои страни (градове, провинции). Тези случаи могат да се обяснят повече със стохастични флуктуации в спонтанното ниво на неразделяне на хромозомите, отколкото с влиянието на предполагаеми етиологични фактори (вирусна инфекция, ниски дози радиация, хлорофос).

Клинично синдромът на Даун е описан през 1866 г. Неговата генетична природа е дешифрирана много по-късно - през 1959 г., когато Lejeune и колегите му откриват допълнителна хромозома 21 в кариотипа на тези пациенти.По-редките цитогенетични варианти на синдрома на Даун - транслокация и мозайка - също са открити е описано. Транслокационният вариант представлява около 3% от случаите. Броят на хромозомите в кариотипа на такива пациенти е нормален - 46, тъй като допълнителната 21-ва хромозома е транслокирана (преместена) в друга автозома. Мозаечните варианти представляват 2% от всички случаи на заболяването.

Съотношението момчета към момичета със синдром на Даун е 1:1.

Клиничните симптоми на синдрома на Даун са разнообразни: те включват вродени малформации, нарушения на постнаталното развитие на нервната система, вторичен имунен дефицит и др. Децата със синдром на Даун се раждат на термин, но с умерена пренатална хипоплазия (8-10% под средното). Много симптоми на синдрома на Даун се забелязват при раждането и стават по-изразени по-късно. Квалифициран педиатър поставя правилната диагноза на синдрома на Даун в родилния дом в поне 90% от случаите. Краниофациалните дисморфии включват монголоидна форма на очите (по тази причина синдромът на Даун отдавна е наричан монголоидизъм), брахицефалия, кръгло сплескано лице, плосък гръб на носа, епикантус, голям (обикновено изпъкнал) език и деформирани уши. Мускулната хипотония се комбинира с отпуснатост на ставите. Вродени сърдечни дефекти и типични промени в дерматоглифите (четири пръста, или "маймуна", гънка в дланта, две кожни гънки вместо три на малкия пръст) са чести. Стомашно-чревните дефекти са редки.

Диагнозата синдром на Даун се поставя въз основа на комбинация от няколко симптома. Наличието на 4-5 от тях надеждно показва синдром на Даун: 1) сплескване на лицевия профил (90%); 2) липса на сукателен рефлекс (85%); 3) мускулна хипотония (80%); 4) Монголоиден участък на палпебралните фисури (80%); 5) излишна кожа на шията (80%); 6) отпуснатост на ставите (80%); 7) диспластичен таз (70%); 8) диспластични (деформирани) уши (60%); 9) клинодактилия на малкия пръст (60%); 10) четирипръстна флексия (напречна линия) на дланта (45%). Височината на възрастните пациенти е с 20 см под средната.

Реакцията на децата със синдром на Даун на влиянието на околната среда често е патологична поради слаб клетъчен и хуморален имунитет, намалено възстановяване на ДНК, недостатъчно производство на храносмилателни ензими и ограничени компенсаторни възможности на всички системи. Поради тази причина децата със синдром на Даун често страдат от пневмония и имат тежки детски инфекции. Те са с поднормено тегло и тежка хиповитаминоза.

Вродените дефекти на вътрешните органи и намалената адаптивност на децата със синдром на Даун често водят до смърт през първите 5 години. Последица от променен имунитет и недостатъчност на възстановителните системи (за увредена ДНК) са левкемиите, които често се срещат при пациенти със синдром на Даун.

Умственото развитие на пациентите със синдром на Даун изостава. Умствената изостаналост може да достигне нивото на имбецилност без специални методи на обучение. Коефициентът на умствено развитие (IQ) на различните деца може да варира от 25 до 75. Децата със синдром на Даун са привързани, внимателни, послушни и търпеливи, когато учат.

Диагнозата на този синдром не създава особени затруднения. Важен проблем в момента е радикалната промяна в общественото мнение и мнението на специалистите относно способността за учене на тези деца, необходимостта от развиващо обучение и интегриране в средата на здрави връстници, важността на разработването и прилагането на специални програми за тяхното социално развитие. адаптация и творческо развитие.

90% от децата със синдром на Даун, родени в Русия, са оставени от родителите си на грижите на държавата. Родителите често не знаят, че с подходящо обучение такива деца могат да станат пълноправни членове на обществото.

Терапевтичните грижи за деца със синдром на Даун са многостранни и неспецифични. Вродените сърдечни дефекти се елиминират своевременно. Постоянно се провежда общоукрепващо лечение. Храненето трябва да е пълноценно. Необходими са внимателни грижи за болно дете и защита от вредни фактори на околната среда (настинки, инфекции). Големите успехи в запазването на живота на деца със синдром на Даун и тяхното развитие се осигуряват от специални методи на обучение, укрепване на физическото здраве от ранна детска възраст и някои форми на лекарствена терапия, насочени към подобряване на функциите на централната нервна система. Много пациенти с тризомия 21 вече могат да водят независим живот, да овладеят прости професии и да създадат семейства.

Синдром на Патау (тризомия 13 хромозома) описан през 1960 г при деца с множество вродени малформации. Среща се при новородени с честота 1:5000 - 1:7000. Заболяването се причинява от тризомия на хромозома 13 при 80-85% от пациентите със синдром на Патау. Хромозомното неразпадане при мейозата се случва най-често при майката. Момчетата и момичетата със синдром на Патау се раждат с еднаква честота.

Характерно усложнение на бременността при носене на плод със синдром на Патау е полихидрамнионът: среща се в почти 50% от случаите. Синдромът на Патау е придружен от множество вродени малформации на мозъка и лицето. Това е патогенетично обединена група от ранни (и следователно тежки) нарушения на образуването на мозъка, очните ябълки, костите на мозъка и лицевите части на черепа. Обиколката на черепа обикновено е намалена. Челото е наклонено, ниско; очните фисури са тесни, моста на носа е хлътнал, ушите са ниски и деформирани. Типичен признак на синдрома на Патау е цепнатина на устната и небцето (обикновено двустранна). Дефекти на няколко вътрешни органи винаги се срещат в различни комбинации: дефекти на сърдечната преграда, непълна чревна ротация, кисти на бъбреците, аномалии на вътрешните полови органи (при момичетата това е удвояване на матката и влагалището, при момчетата - крипторхизъм - задържане на тестис, когато се спуска в скротума), панкреатични дефекти жлези. Като правило се наблюдава полидактилия (обикновено двустранна и на ръцете). Глухотата се открива при 80-85% от пациентите. При раждането си болните деца се характеризират с ниско тегло, въпреки че се раждат на термин.

Поради тежки вродени малформации повечето деца със синдром на Patau умират през първите седмици или месеци от живота си (95% умират преди 1-годишна възраст). Някои пациенти обаче живеят няколко години. Освен това в развитите страни има тенденция за увеличаване на продължителността на живота на пациентите със синдром на Патау до 5 години (около 15% от пациентите) и дори до 10 години (2-3% от пациентите).

Терапевтичните грижи за деца със синдром на Патау са неспецифични: операции за вродени малформации (по здравословни причини), възстановително лечение, внимателни грижи, профилактика на настинки и инфекциозни заболявания. Децата със синдром на Патау почти винаги са дълбоки идиоти.

Синдром на Едуардс (тризомия) 18-та хромозома). Описан през 1960 г Едуардс. Честотата на пациентите сред новородените е 1:5000 - 1:7000. Съотношението между момчета и момичета със синдром на Едуардс е 1:3. Все още не са известни причините за преобладаването на болните момичета. В почти всички случаи синдромът на Едуардс се причинява от проста тризомична форма (гаметична мутация в един от родителите).

При синдрома на Едуардс има изразено забавяне на пренаталното развитие с нормална продължителност на бременността (раждане на термина). Най-характерните признаци на синдрома са множество вродени малформации на лицевата част на черепа, сърцето, скелетната система и половите органи. Черепът е с долихоцефална (удължена) форма; долната челюст и отворът на устата са малки; палпебралните фисури са тесни и къси; ушите са деформирани и ниско поставени. Други външни признаци включват флексорна позиция на ръцете, необичайно стъпало (петата изпъква, сводът увисва), първият пръст е по-къс от втория. Спина бифида и цепнатина на устната са редки (5% от случаите на синдром на Едуардс).

Децата със синдром на Едуардс умират в ранна възраст (90% преди 1 година) от усложнения, причинени от вродени малформации (асфиксия, пневмония, чревна обструкция, сърдечно-съдова недостатъчност).

Синдроми, причинени отинтрахромозомни

перестройки

Този тип хромозомни пренареждания (заедно с делеции, дупликации и инверсии) включва частични тризомии и автозомни монозомии.

Синдром на плача на котката свързано с делеция на късото рамо на хромозома 5. За първи път е описано от J. Lejeune през 1963 г. Неговият признак е необичайният плач на децата, напомнящ мяукането или плача на котка. Това се дължи на патология на ларинкса или гласните струни. С възрастта обаче този плач изчезва.

Клиничната картина на синдрома варира значително. Най-типичният, в допълнение към „вика на котка“, е умственото и физическото недоразвитие, микроцефалията (ненормално малка глава).

Външният вид на пациентите е особен: лунообразно лице, микрогения (малък размер на горната челюст), епикантус (вертикална гънка на кожата във вътрешния ъгъл на палпебралната фисура), високо небце, плосък гръб на носа, страбизъм. Ушите са ниски и деформирани. Отбелязват се също вродени сърдечни дефекти, патология на опорно-двигателния апарат, синдактилия на краката (пълно или частично сливане на съседни пръсти), плоски стъпала, плоскостъпие и др., мускулна хипотония.

Повечето деца умират в ранна възраст. Известни са обаче описания на пациенти над 50 години. Популационната честота на синдрома на "плачещата котка" е 1:40 000 - 1:50 000 новородени. Размерът на изтриването варира в зависимост от случая.

Синдром на Wolf-Hirschhorn описан за първи път през 1965 г. При 80% от новородените, страдащи от него, цитологичната основа на този синдром е делеция на късото рамо на хромозома 4. Отбелязва се, че повечето делеции възникват отново, около 13% се появяват в резултат на транслокации в родителите. По-рядко в генома на пациентите, в допълнение към транслокацията, има и пръстенни хромозоми. Наред с хромозомните деления, патологията при новородените може да бъде причинена от инверсии, дупликации и изохромозоми.

Заболяването се характеризира с множество вродени малформации и забавено умствено и психомоторно развитие.

Новородените имат ниско тегло по време на нормална бременност. Сред външните признаци са: микроцефалия, клюновиден нос, епикантус, антимонголоидна форма на очите (увисване на външните ъгли на палпебралните фисури), необичайни уши, цепнатина на устната и небцето, малка уста, деформирани стъпала и др.

Честотата на този синдром е ниска - 1:100 000 раждания.

Жизнеността на децата е рязко намалена, повечето умират преди навършване на 1 година. Описан е само 1 пациент на възраст 25 години.

Синдроми с числааномалии на половите хромозоми

Синдром на Шерешевски-Търнър за първи път описан от N.A. Шерешевски през 1925 г., а по-късно, през 1938 г., Х.Х. Търнър , Причината за заболяването е нарушение на дивергенцията на половите хромозоми. Само жените са засегнати; при тях липсва една X хромозома (45 XO).

Честотата на синдрома е 1:3000 новородени момичета. Отбелязва се, че само 20% от жените остават бременни с болен плод до края и се ражда живо дете. В други случаи се стига до спонтанен аборт или мъртво раждане.

Синдромът се характеризира с: нисък ръст, полов инфантилизъм, соматични разстройства. Децата изпитват забавяне на растежа още през първата година от живота, което става най-ясно забележимо на възраст 9-10 години. Средният ръст на болните възрастни жени е 135 см. Те имат аномалии в развитието на скелета: къс врат със странични кожни гънки, къс и широк гръден кош, прекомерна подвижност на лакътните и коленните стави, скъсяване на 4-5 пръста. Външният вид на пациентите е характерен: микрогнатия (недоразвитие на долната челюст), епикантус, ниско поставени деформирани уши, високо твърдо небце и др. Страбизъм, катаракта, слухови дефекти, аномалии на отделителната система (удвояване на бъбреците, пикочните пътища ) често се отбелязват.

Важна характеристика на това заболяване е сексуалният инфантилизъм. Вътрешните и външните гениталии са недоразвити, по време на пубертета вторичните полови белези липсват или са слабо развити, вагината и матката са недоразвити, липсва менструация, пациентите са безплодни. В литературата обаче има данни за раждането на деца при жени със синдром на Шерешевски-Търнър.

В 50% от случаите пациентите страдат от умствена изостаналост, те са пасивни, склонни към психогенни реакции и психози.

Продължителността на живота е близка до нормалната. Лечението е насочено към стимулиране на растежа и намаляване на сексуалния инфантилизъм (продължителни курсове на полови хормони и др.).

Синдром на Х-хромозомна полизомия мех при жените. Синдромът включва тризомия (кариотип 47, XXX), тетразомия (48, XXXX), пентазомия (49, XXXXX). Най-честа е тризомията - 1 на 1000 родени момичета. Клиничната картина е доста разнообразна. Има леко намаление на интелигентността, повишена вероятност от развитие на психоза и шизофрения с неблагоприятен тип курс. Плодовитостта на такива жени страда в по-малка степен.

При тетра- и пентазомия - X се увеличава степента на умствена изостаналост, отбелязват се соматични аномалии и недоразвитие на гениталиите. Диагнозата на синдрома на полизомия X включва определяне на половия хроматин и изследване на кариотипа на пациента. Няма рационално лечение.

Синдром на Клайнфелтер описан през 1942 г. от Н. Клайнфелтер. Боледуват само момчета. Честотата на поява е 2 на 1000 новородени момчета. Установено е, че пациентите имат допълнителна Х хромозома (кариотип 47, XXY, вместо 46, XY). Наред с това има полизомични варианти с голям брой X и Y хромозоми, които също се класифицират като синдром на Клайнфелтер.

Заболяването не е клинично диагностицирано преди раждането. Генетичните аномалии се проявяват по време на пубертета под формата на недоразвитие на тестисите и вторичните полови белези.

Мъжете със синдром на Клайнфелтер се характеризират с висок ръст, евнухоиден тип тяло (широк таз, тесни рамене), гинекомастия (повече от нормалното развитие на млечните жлези), слабо окосмяване по лицето, подмишниците и пубисната област. Тестисите са намалени по размер, отбелязват се сексуален инфантилизъм и склонност към затлъстяване. В този случай сперматогенезата е нарушена при пациентите и те са безплодни. Умственото им развитие изостава, но понякога интелигентността е нормална.

Увеличаването на броя на Х-хромозомите в генотипа е придружено от повишена умствена изостаналост, психични разстройства, антисоциално поведение и алкохолизъм.

Синдром на дисомия Y - хромозома (47, XYY) е описано през 1961 г. Среща се с честота 1 на 1000 новородени момчета. Мъжете с набор от хромозоми 47 XYY не се различават от нормата във физическото и умственото развитие. Има леко увеличение на ръста - около 185 см. Понякога се наблюдава леко намаляване на интелигентността, склонност към агресивно и антисоциално поведение. Според някои данни в затвора има 10 пъти повече мъже с генотип XYY, отколкото мъже с нормален генотип.

Фактори, които увеличават риска от раждане на деца с

хромозомни заболявания

През последните десетилетия много изследователи се обърнаха към причините за хромозомните заболявания. Няма съмнение, че образуването на хромозомни аномалии (както хромозомни, така и геномни мутации) се случва спонтанно. Резултатите от експерименталната генетика са екстраполирани и се приема индуцирана мутагенеза при хора (йонизираща радиация, химически мутагени, вируси). Въпреки това действителните причини за появата на хромозомни и геномни мутации в зародишните клетки или в ранните етапи на развитие на ембриона все още не са дешифрирани.

Бяха тествани много хипотези за неразминаване на хромозомите (сезонност, раса-етническа принадлежност, възраст на майката и бащата, забавено оплождане, ред на раждане, натрупване в семейството, лечение на майки с лекарства, лоши навици, нехормонална и хормонална контрацепция, вирусни заболявания при жените). В повечето случаи тези хипотези не са потвърдени, но не може да се изключи генетична предразположеност към заболяването. Въпреки че повечето случаи на неразпадане на хромозомите при хората са спорадични, може да се предположи, че това е генетично обусловено до известна степен. Това се доказва от следните факти:

потомството с тризомия се появява многократно при едни и същи жени с честота най-малко 1%;

роднини на пробанд с тризомия 21 или други анеуплоидии имат леко повишен риск от раждане на дете с анеуплоидия;

кръвното родство на родителите може да увеличи риска от тризомия в потомството;

честотата на зачевания с двойна анеуплоидия може да бъде по-висока от прогнозираната, в съответствие с честотата на отделните анеуплоидии.

Биологичните фактори, които повишават риска от неразпадане на хромозомите, включват възрастта на майката, въпреки че механизмите на това явление са неясни. Рискът от раждане на дете с хромозомно заболяване, причинено от анеуплоидия, постепенно нараства с възрастта на майката, но особено рязко след 35 години. При жените над 45 години всяка 5-та бременност завършва с раждане на дете с хромозомно заболяване. Възрастовата зависимост е най-ясно изразена при тризомия 21 (болест на Даун). За анеуплоидията на половите хромозоми възрастта на родителите или няма никакво значение, или нейната роля е много незначителна.

С възрастта се увеличава и честотата на спонтанните аборти, които до 45 години се увеличават 3 пъти или повече. Тази ситуация може да се обясни с факта, че спонтанните аборти са до голяма степен причинени (до 40-45%) от хромозомни аномалии, чиято честота зависи от възрастта.

Болести с наследствена предразположеност

(многофакторно)

Заболяванията с наследствена предразположеност, за разлика от генетичните, се обуславят както от наследствени, така и до голяма степен от фактори на околната среда. Тази група заболявания в момента представлява 92% от общия брой наследствени човешки патологии. С възрастта честотата на заболяванията нараства. В детска възраст процентът на пациентите е най-малко 10%, а при възрастните - 25-30%.

Най-често срещаните мултифакторни заболявания включват: ревматизъм, исхемична болест на сърцето, хипертония и пептична язва, цироза на черния дроб, захарен диабет, бронхиална астма, псориазис, шизофрения и др.

Заболяванията с наследствена предразположеност са свързани с действието на много гени, поради което се наричат ​​още мултифакторни.

Тъй като са многофакторни системи, те са трудни за генетичен анализ. Едва наскоро напредъкът в изследването на човешкия геном и картографирането на неговите гени откри възможността за идентифициране на генетичната предразположеност и основните причини за развитието на мултифакторни заболявания.

Наследствената предразположеност може да бъде моно- или полигенна. В първия случай се причинява от мутация на един ген, чиято проява изисква определен външен фактор, а във втория случай - комбинация от алели на няколко гена и комплекс от фактори на околната среда.

Клиничната картина и тежестта на мултифакторните заболявания при човека са много различни в зависимост от пола и възрастта. В същото време, с цялото им разнообразие, се разграничават следните общи характеристики:

1. Висока честота на заболяванията сред населението. Така около 1% от населението страда от шизофрения, 5% от захарен диабет, алергични заболявания - повече от 10%, хипертония - около 30%.

Клиничният полиморфизъм на заболяванията варира от скрити субклинични форми до изразени прояви.

Характеристиките на наследяването на болестите не съответстват на моделите на Мендел.

Степента на проявление на заболяването зависи от пола и възрастта на пациента, интензивността на работата на неговата ендокринна система, неблагоприятните фактори на външната и вътрешната среда, например лошото хранене и др.

Генетичната прогноза за мултифакторни заболявания зависи от следните фактори:

колкото по-ниска е честотата на заболяването в популацията, толкова по-висок е рискът за роднините на пробанда;

колкото по-силна е тежестта на заболяването при пробанда, толкова по-голям е рискът от развитие на заболяването при неговите роднини;

рискът за роднините на пробанда зависи от степента на връзка със засегнатия член на семейството;

рискът за роднините ще бъде по-висок, ако пробандът принадлежи към по-малко засегнатия пол;

За да се оцени рискът от мултифакторна патология, се събират емпирични данни за популацията и фамилната честота на всяко заболяване или дефект в развитието.

Полигенният характер на заболяванията с наследствено предразположение се потвърждава с помощта на генеалогични, близначни и популационни статистически методи. Двойният метод е доста обективен и чувствителен. При използването му се прави съпоставка на конкордантността на еднояйчни и двуяйчни близнаци или съпоставка на конкордантността на монозиготни близнаци, отглеждани заедно или поотделно. Доказано е, че конкордантността на монозиготните близнаци е по-висока от тази на двуяйчните близнаци за редица заболявания на сърдечно-съдовата система (хипертония, миокарден инфаркт, инсулт, ревматизъм). Това показва генетично предразположение към тези заболявания. Проучване на естеството на злокачествените новообразувания при монозиготни близнаци показва ниска конкордантност (11%), но в същото време е 3-4 пъти по-висока от тази при двуяйчни близнаци. Очевидно е, че значението на външните фактори (особено канцерогенните) за появата на рак е много по-голямо от наследствените.

Използвайки метода на близнаците, се показва наследствено предразположение към някои инфекциозни заболявания (туберкулоза, полиомиелит) и много общи заболявания (коронарна болест на сърцето, ревматизъм, захарен диабет, пептична язва, шизофрения и др.).

Разпределението на мултифакторните заболявания в различните човешки популации може да варира значително, което е свързано с разликите в генетичните фактори и факторите на околната среда. В резултат на генетични процеси, протичащи в човешките популации (селекция, мутации, миграции, генетичен дрейф), честотата на гените, които определят наследствената предразположеност, може да нараства или намалява до пълното им премахване.

Успехите на програмата „Човешки геном“, изолирането и декодирането на молекулярната организация на гените и изследването на причините за тяхната патология несъмнено ще допринесат за разработването на превантивни мерки и идентифицирането на групи хора, предразположени към мултифакторни заболявания.

ТЕМ А № 8 Медицинско генетично консултиране

В момента броят на децата с тежки наследствени заболявания в страните от бившия ОНД надхвърля един милион. За лечението им се харчат огромни средства. В тази връзка диагностиката, профилактиката и лечението на наследствените и вродени заболявания при децата са от голямо значение.

Най-ефективният метод за предотвратяване на наследствена патология е медицинското генетично консултиране, чиято основна цел е да се определи прогнозата за раждане на болни деца в семейството, както и консултиране за по-нататъшно семейно планиране.

Първата медико-генетична консултация е организирана в края на 20-те години. в Москва, най-големият местен невролог и генетик S.N. Давиденков в Института за невропсихиатрична профилактика.

Първият кабинет за медико-генетично консултиране е организиран през 1941 г. от J. Neal в Мичиганския университет (САЩ). В Русия през 1932г под ръководството на С. Г. Левит е създаден медицински генетичен институт.

Интензивното развитие на медико-генетичните грижи у нас и в чужбина започва през 60-70-те години. XX век, което се свързва както с увеличаването на дела на наследствените заболявания, така и с напредъка в изучаването на хромозомната патология и метаболитните заболявания. По данни от 1995 г. на територията на Руската федерация има 70 медицински генетични институции, чиито услуги са използвани от около 80 хиляди семейства.

Основен мишена медико-генетично консултиране - предотвратяване на раждането на болно дете. Основен задачи медико-генетичните консултации са:

Установяване на точна диагноза на наследствена патология.

Пренатална (пренатална) диагностика на вродени и наследствени заболявания с различни методи (ултразвукови, цитогенетични, биохимични, молекулярно-генетични).

Определяне на вида на наследяване на заболяването.

Оценка на риска от болно дете и оказване на помощ при вземане на решение.

Популяризиране на медико-генетичните знания сред лекарите и населението.

Повод за медицинско генетично консултиране може да бъде:

Раждане на дете с вродени малформации, умствена и физическа изостаналост, слепота и глухота, гърчове и др.

Спонтанни аборти, спонтанни аборти, мъртвородени.

Кръвнородствени бракове.

Неблагоприятен ход на бременността.

Съпрузите работят в опасно предприятие.

Несъвместимост на семейните двойки въз основа на Rh кръвния фактор.

Жената е на възраст над 35 години, а мъжът - над 40 години.

Медико-генетичната консултация включва 4 етапа: диагностика; прогноза; заключение; съвет.

Работата започва с изясняване на диагнозата на заболяването. Точната диагноза е задължително условие за всяка консултация. В някои случаи диагнозата на наследствена патология може да бъде установена от лекар преди насочване към консултация. Това се отнася за добре проучени и доста често срещани наследствени заболявания, като болест на Даун, захарен диабет, хемофилия, мускулна дистрофия и др. По-често диагнозата е неясна.

В медико-генетичните консултации диагнозата се уточнява чрез използване на съвременни генетични, биохимични, имуногенетични и други методи.

Един от основните методи е генеалогичният метод, т.е. изготвяне на родословие на семейна двойка, подала заявление за консултация. На първо място, това се отнася за съпруга, в чието родословие е имало наследствена патология. Внимателното събиране на родословието дава определена информация за поставяне на диагнозата на заболяването.

В по-сложни случаи, например, когато детето се роди с множество дефекти в развитието, правилната диагноза може да се постави само чрез специални методи на изследване. По време на диагностичния процес често има нужда да се изследва не само пациентът, но и други членове на семейството.

След установяване на диагнозата се определя прогнозата за потомството, т.е. големината на повторния риск от раждане на болно дете. Основата за решаването на този проблем са теоретични изчисления, използващи методи за генетичен анализ и статистика на вариациите или емпирични таблици на риска. Това е функцията на генетикът.

Предаването на наследствени заболявания е възможно по няколко начина, в зависимост от характеристиките на предаването на наследствената патология. Например, ако детето има заболяване като един от родителите, това показва доминиращ тип наследство. В този случай, при пълно проникване на гена, болните членове на семейството ще предадат болестта на половината от децата си.

Наследствената патология при дете на здрави родители показва рецесивен тип наследство. Рискът от раждане на болно дете при родители с рецесивно заболяване е 25%. По данни от 1976 г. при хората са известни 789 рецесивно наследствени заболявания и 944 доминантно наследствени заболявания.

Наследствената патология може да бъде свързана с пола (X-свързан тип наследяване). При тези условия рискът от заболяване при момчетата и носителство при момичетата е 50%. Понастоящем са известни около 150 такива заболявания.

В случай на мултифакторни заболявания, генетичното консултиране е доста точно. Тези заболявания се причиняват от взаимодействието на много гени с факторите на околната среда. Броят на патологичните гени и техният относителен принос към заболяването в повечето случаи са неизвестни. За изчисляване на генетичния риск се използват специално разработени таблици на емпиричния риск за мултифакторни заболявания.

Генетичен риск до 5% се счита за нисък и не е противопоказание за повторно раждане на дете в семейството. Рискът от 6 до 20% се счита за среден и в този случай се препоръчва цялостен преглед за по-нататъшно семейно планиране. Генетичен риск, по-голям от 20%, се счита за висок риск. По-нататъшното раждане в това семейство не се препоръчва.

При хромозомни заболявания вероятността от повторно раждане на болно дете е изключително ниска и не надвишава 1% (при липса на други рискови фактори).

За транслокационната форма на болестта на Даун, когато се изчислява рискът, е важно да се определи кой родител носи балансираната транслокация. Например при транслокация (14/21) рискът е 10%, ако носителят е майката, и 2,5%, ако носителят е бащата. При транслокация на 21-ва хромозома към нейния хомолог рискът от раждане на болно дете е 100%, независимо кой родител е носител на транслокацията.

За да се определи рискът от повторно раждане на дете с патология, е важно да се идентифицират хетерозиготни носители на мутантния ген. Това е от особено значение в случаите на автозомно рецесивно унаследяване, свързано с пола унаследяване и кръвно-родствени бракове.

В някои случаи хетерозиготно носителство се установява чрез анализ на родословието, както и чрез клинични и биохимични изследвания. Така че, ако бащата има рецесивно заболяване, свързано с Х-хромозомата (например хемофилия), тогава със 100% вероятност дъщеря му ще бъде хетерозиготна за този ген. Заедно с това, намаляването на антихемофилния глобулин в кръвния серум при дъщерите на баща с хемофилия може да служи като доста убедително доказателство за хетерозиготно носителство на гена на хемофилията.

В момента някои наследствени заболявания се диагностицират с помощта на ДНК диагностика.

Хетерозиготните носители на дефектни гени трябва да избягват родствени бракове, които значително увеличават риска от раждане на деца с наследствена патология.

Заключението на медико-генетичното консултиране и съветите на родителите (последните два етапа) могат да бъдат комбинирани. В резултат на генетично изследване генетикът дава мнение за съществуващото заболяване, представя вероятността от поява на заболяването в бъдеще и дава подходящи препоръки. Това отчита не само риска от раждане на болно дете, но и тежестта на наследственото или вроденото заболяване, възможността за пренатална диагностика и ефективността на лечението. В същото време всички решения за по-нататъшно семейно планиране се вземат само от съпрузите.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www. всичко най-добро. ru/

МОСКОВСКИЯТ ДЪРЖАВЕН ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ

на името на N.E. БАУМАН

Факултет по биомедицинско инженерство

Катедра Медико-технически информационни технологии

Самостоятелна работа

Болести, свързани с нарушения в метаболизма на аминокиселините и тяхната биохимична същност

Студент: Пирожкова А.А. Група: BMT2-32

Ръководител: Ершов Ю.А.

Москва 2014 г

Концепция за аминокиселини

Аминокиселинен метаболизъм

Заболявания, свързани с нарушен метаболизъм на аминокиселините

Заключение

Библиография

Концепция за аминокиселини

дезаминиране на метаболизма на аминокиселините

Аминокиселините са най-важните, а някои от тях жизненоважни органични съединения, чиято молекула съдържа едновременно карбоксилни и аминогрупи.

Аминокиселините изпълняват много функции в живите организми. Те са структурни елементи на пептиди и протеини, както и на други природни съединения. За изграждането на всички протеини, независимо дали са протеини от най-древните линии на бактерии или от по-висши организми, се използва един и същ набор от 20 различни аминокиселини, ковалентно свързани една с друга в специфична последователност, характерна само за даден протеин. Наистина забележително свойство на клетките е способността им да комбинират 20 аминокиселини в различни комбинации и последователности, което води до образуването на пептиди и протеини с напълно различни свойства и биологични активности. От едни и същи градивни елементи различни организми са способни да произвеждат толкова различни продукти като ензими, хормони, протеин на очната леща, пера, паяжини, млечни протеини, антибиотици, токсични вещества от гъби и много други съединения, надарени със специфични дейности. Също така някои от аминокиселините са невротрансмитери или прекурсори на невротрансмитери, невротрансмитери или хормони.

Аминокиселинен метаболизъм

Най-важната и незаменима роля в живота на организмите играе обмяната на аминокиселините. Непротеиногенните аминокиселини се образуват като междинни продукти по време на биосинтезата и разграждането на протеиногенни аминокиселини или в цикъла на урея. В допълнение, за животните и хората аминокиселините - градивните елементи на протеиновите молекули - са основните източници на органичен азот, който се използва предимно за синтеза на специфични за тялото протеини и пептиди, а от тях - азотсъдържащи вещества на непротеинова природа (пуринови и пиримидинови бази, порфирини, хормони и др.).

Когато е необходимо, аминокиселините могат да служат като източник на енергия за тялото, главно чрез окисляване на техния въглероден скелет.

Основните направления на метаболизма на аминокиселините

Привидното постоянство на химичния състав на жив организъм се поддържа благодарение на баланса между процесите на синтез и разрушаване на съставните му компоненти, т.е. баланс между катаболизъм и анаболизъм. В растящия организъм този баланс се измества към протеиновия синтез, т.е. анаболната функция преобладава над катаболната. В тялото на възрастен човек ежедневно се обновяват до 400 g протеин в резултат на биосинтеза. Освен това различните протеини се обновяват с различна скорост - от няколко минути до 10 или повече дни, а протеин като колагена практически не се обновява през целия живот на тялото. Като цяло полуживотът на всички протеини в човешкото тяло е около 80 дни. От тях приблизително една четвърт от протеиногенните аминокиселини (около 100 g) се разлагат необратимо, което трябва да се възобнови от хранителните протеини; останалите аминокиселини се синтезират частично от тялото.

При недостатъчен прием на протеини от храната тялото използва протеини от някои тъкани (черен дроб, мускули, плазма и др.) за целенасочен синтез на протеини от други жизненоважни органи и тъкани: сърдечен мускул и др. Биосинтезата на протеините се извършва само ако всичките 20 естествени аминокиселини са налични като изходни мономери, всяка в необходимото количество. Дългосрочната липса и недостатъчното снабдяване дори на една от 20-те аминокиселини води до необратими промени в организма.

Протеините и аминокиселините са най-важните азотсъдържащи съединения на животинските организми - те представляват повече от 95% от биогенния азот. Концепцията за азотен баланс (NA) е неразривно свързана с метаболизма на протеините и аминокиселините, което се разбира като разликата между количеството азот, въведено в тялото с храната (Nin) и количеството азот, отстранен от тялото ( Nex) под формата на крайни продукти от азотния метаболизъм, главно урея:

AB = N вход - N изход, [g ден -1]

При положителен азотен баланс биосинтезата на протеините преобладава над процесите на тяхното разграждане, т.е. По-малко азот се отделя от тялото, отколкото влиза. Положителен азотен баланс се наблюдава в периода на растеж на тялото, както и по време на възстановяване от инвалидизиращи заболявания. При отрицателен азотен баланс разграждането на протеините преобладава над техния синтез и повече азот се отделя от тялото, отколкото влиза. Това състояние е възможно при стареене на тялото, гладуване и различни инвалидизиращи заболявания. Обикновено практически здрав възрастен има азотен баланс, т.е. количеството въведен азот в тялото е равно на количеството отделено. Протеиновите норми в диетата при постигане на азотен баланс са средно 100-120 g ден -1.

Абсорбцията на свободни аминокиселини, образувани в резултат на хидролиза на протеини, се извършва главно в тънките черва. Този процес представлява активен транспорт на аминокиселинни молекули, изискващ енергия и зависещ от концентрацията на Na+ йони. Открити са повече от пет специфични транспортни системи, всяка от които транспортира аминокиселини, които са най-близки по химична структура. Различни аминокиселини могат да се конкурират помежду си за местата на свързване на транспортни протеини, вградени в мембраната (вижте Глава 15 от този раздел). Така абсорбираните аминокиселини в червата навлизат в черния дроб през порталната система и след това навлизат в кръвта.

По-нататъшният катаболизъм на аминокиселините до крайни продукти е комбинация от реакции на дезаминиране, трансаминиране и декарбоксилиране. Освен това всяка отделна аминокиселина има свой специфичен метаболитен път.

Дезаминиране/Трансдеаминиране/Декарбоксилиране

Дезаминирането е отстраняване на аминогрупи от аминокиселини, за да се образува амоняк. Именно с реакциите на дезаминиране най-често започва катаболизмът на аминокиселините. В живите организми са възможни четири вида дезаминиране на аминокиселини.

Общият продукт на всичките четири вида дезаминиране е амоняк, съединение, което е доста токсично за клетките и тъканите, така че се неутрализира в тялото (вижте по-долу). В резултат на дезаминиране, поради "загубени" аминогрупи под формата на амоняк, общото количество аминокиселини намалява. Повечето живи организми, включително хората, се характеризират с окислително дезаминиране на аминокиселини, докато други видове дезаминиране се срещат само в някои микроорганизми.

Окислителното дезаминиране на L-аминокиселините се извършва от оксидази, присъстващи в черния дроб и бъбреците. Често срещан коензим на L-аминокиселинната оксидаза е FMN, който действа като преносител на водород от аминокиселина към кислород. Общата реакция на окислително дезаминиране е както следва:

R-CH(NH2)-COOH + FMN + H2O >

> R-CO-COOH + FMNN 2 + NH 3 + H 2 O 2

Реакцията произвежда междинно съединение, иминокиселина, която след това се хидратира, за да образува кето киселина. В допълнение към кето киселината и амоняка - като основни продукти на дезаминиране, при тази реакция се получава и водороден прекис, който след това се разлага на вода и кислород с участието на каталаза:

H 2 O 2 > H 2 O + SO 2

Окислителното дезаминиране, като независим процес, играе второстепенна роля в превръщането на аминогрупите на аминокиселините; Само глутаминовата киселина се дезаминира с висока скорост. Тази реакция се катализира от ензима глутамат дехидрогеназа, чийто коензим е NAD или NADH. Активността на глутамат дехидрогеназата се регулира от алостерични модификатори, GTP и ATP действат като инхибитори, а GDP и ADP действат като активатори. Окислителното дезаминиране на глутаминовата киселина може да бъде представено чрез следната схема:

NOOS-CH 2 -CH 2 -CH(NH 2)-COOH + NAD >

> HOOC-CH 2 -CH 2 -CO-COOH + NH3 + (NADH + H+)

Тази реакция е обратима, но в условията на жива клетка равновесието на реакцията се измества към образуването на амоняк. Други, неокислителни видове дезаминиране са характерни за серин, цистеин, треонин и хистидин. Останалите аминокиселини се подлагат на трансдезаминиране.

Трансдеаминирането е основният път за катаболното разграждане на аминокиселините. От името на процеса е лесно да се познае, че протича на два етапа. Първият е трансаминирането, а вторият е действителното окислително дезаминиране на аминокиселината. Трансаминирането се катализира от аминотрансферазни ензими, наричани също просто трансаминази. Пиридоксал фосфат (витамин В6) действа като коензим аминотрансфераза. Същността на трансаминирането е прехвърлянето на аминогрупа от b-аминокиселина към b-кето киселина. По този начин реакцията на трансаминиране е междумолекулен редокс процес, в който участват въглеродните атоми не само на взаимодействащи аминокиселини, но и пиридоксал фосфат.

Декарбоксилирането е процес на отстраняване на карбоксилна група от аминокиселина под формата на CO2. Някои аминокиселини и техните производни могат да претърпят декарбоксилиране в условия на жив организъм. Декарбоксилирането се катализира от специални ензими - декарбоксилази, чийто коензим (с изключение на хистидин декарбоксилазата) е пиридоксал фосфат. Продуктите на декарбоксилирането са амини, които имат биологична активност - биогенни амини. Повечето невротрансмитери и локални регулаторни фактори (тъканни медиатори, които регулират метаболизма) принадлежат към тази група съединения. Реакцията на декарбоксилиране на произволна аминокиселина може да бъде представена по следния начин:

Декарбоксилаза Биогенен амин

Образуване на биологично активни амини

GABA е невротрансмитер на нервната система (гама-аминомаслена киселина).

Глутамат

Хистаминът е медиатор на възпалението и алергичните реакции.

Хистидин Хистамин

Таблица Прекурсори, химическа структура, биологична роля на биогенните амини

Болести, свързани с нарушения на метаболизма на аминокиселините

Метаболизмът в организма е много важен процес. Всяко отклонение от нормата може да доведе до влошаване на здравето на човек. Има наследствени и придобити нарушения на метаболизма на аминокиселините. Най-високата скорост на метаболизма на аминокиселините се наблюдава в нервната тъкан. Поради тази причина в психоневрологичната практика различни наследствени аминоацидопатии се считат за една от причините за деменция.

Нарушение на метаболизма на тирозин.

Тирозинът, в допълнение към ролята си в протеиновия синтез, е предшественик на надбъбречните хормони адреналин, норепинефрин, медиатора допамин, хормоните на щитовидната жлеза тироксин трийодтиронин и пигменти. Има многобройни нарушения на метаболизма на тирозина и се наричат ​​тирозинемия.

Тирозинемия тип I.

Етиология.

Заболяването възниква поради дефицит на фумарилацетоацетат хидролаза. В този случай фумарилацетоацетатът и неговите метаболити се натрупват, засягайки черния дроб и бъбреците.

Фумарилацето хидролаза

Клинична картина.

Острата форма представлява по-голямата част от случаите с начало между 2 и 7 месечна възраст. и смърт на 90% от пациентите на възраст 1-2 години поради чернодробна недостатъчност.

При хроничната форма заболяването се развива по-късно и протича по-бавно. Продължителността на живота е около 10 години.

Основи на лечението.

Лечението е неефективно. Използва се диета с намаляване на количеството протеини, фенилаланин и тирозин и инжекции с глутатион. Налага се трансплантация на черен дроб.

Тирозинемия тип 2.

Много по-рядко заболяване.

Етиология.

Заболяването възниква поради дефицит на тирозин аминотрансфераза.

Клинична картина.

Забавено умствено и физическо развитие, микроцефалия, катаракта и кератоза на роговицата (псевдохерпетичен кератит), кожна хиперкератоза, самонараняване, нарушена фина координация на движенията.

Диета с ниско съдържание на тирозин е ефективна и лезиите по кожата и роговицата бързо изчезват.

Тирозинемия на новородени.

Етиология.

Неонаталната тирозинемия (тип 3) е резултат от дефицит на хидроксифенилпируват хидроксилаза. По-често се наблюдава при недоносени бебета.

Клинична картина.

Намалена активност и летаргия. Аномалията се счита за безвредна. Дефицитът на аскорбинова киселина засилва клиничната картина.

Основи на лечението.

Диета с намалени количества протеин, фенилаланин, тирозин и високи дози аскорбинова киселина.

Алкаптонурия.

Етиология.

Генетична автозомно-рецесивна ензимопатия. Заболяването се основава на намаляване на активността на чернодробния ензим хомогентизатоксидаза, в резултат на което в организма се натрупва хомогентизинова киселина.

Клинична картина.

Тъй като хомогенизаторът се полимеризира във въздуха в меланиноподобно съединение, най-честият и постоянен симптом е тъмната урина, тъмнокафявите петна остават по пелените и бельото. Заболяването не се проявява по друг начин в детството.

С напредването на възрастта хомогентизиновата киселина се натрупва в съединителнотъканните образувания, склерата и кожата, причинявайки потъмняване на ушния и носния хрущял, оцветяване на дрехите, изпотяващи се части на тялото (подмишниците).

В същото време хомогентизиновата киселина инхибира лизил хидроксилазата, предотвратявайки синтеза на колаген, което прави хрущялните образувания крехки. До напреднала възраст се появява дегенеративна артроза на гръбначния стълб и големите стави, междупрешленните пространства се стесняват.

Основи на лечението.

Въпреки че не са известни ефективни методи, по аналогия с други аминокиселинни заболявания се препоръчва ограничаване на приема на фенилаланин и тирозин от ранна възраст, което трябва да предотврати развитието на охроноза и ставни заболявания. Големи дози аскорбинова киселина се предписват за защита на активността на лизилоксидазата.

Албинизъм.

Етиология. Заболяването се причинява от пълен или частичен дефект в синтеза на ензима тирозиназа (честота 1:20000), необходим за синтеза на диоксифенилаланин в пигментните клетки.

Клинична картина. При пълно отсъствие на ензима се наблюдава пълно разслояване на кожата, косата, очите, като цветът е еднакъв за всички расови групи и не се променя с възрастта. Кожата не почернява, изобщо няма невуси и пигментни петна, развива се фотодерматит. Силно изразени са нистагъм, фотофобия, дневна слепота и рефлекс на червените зеници. При частичен дефицит се отбелязват светложълта коса, слабо пигментирани бенки и много светла кожа.

Паркинсонизъм.

Етиология. Причината за паркинсонизма (честота след 60 години 1:200) е ниската активност на тирозин хидроксилазата или DOPA дебоксилазата в нервната тъкан, което води до дефицит на невротрансмитера допамин и натрупване на тирамин.

Клинична картина.

Най-честите симптоми са мускулна скованост, скованост, треперене и спонтанни движения.

Основи на лечението.

Необходимо е системно приложение на лекарствени аналози на допамин и употребата на инхибитори на моноаминооксидазата.

Фумарат ацетоацетат

Фумарат ацетоацетат

Фенилкетонурия

Етиология. Дефицит на фенилаланин хидроксилаза. Фенилаланинът се превръща във фенилпируват.

Клинична картина.

§ Нарушение на миелинизацията на нервите

§ Мозъчната маса е под нормата.

§ Умствена и физическа изостаналост.

Диагностични критерии:

§ ниво на фенилаланин в кръвта.

§ FeCl3 тест.

§ ДНК проби (пренатални).

Заключение

Значението на аминокиселините за организма се определя преди всичко от факта, че те се използват за синтеза на протеини, чийто метаболизъм заема специално място в метаболитните процеси между тялото и външната среда. Протеиновите хормони играят важна роля в координирането на работата на всички клетъчни системи. Метаболизмът на протеините и аминокиселините играе жизненоважна и незаменима роля в живота на организмите.

Библиография

1. Ершов YA, Zaitseva NI. Основи на биохимията за инженери. MSTU 2010

2. YA Ершов, съавт Обща химия. М. 2011 г.

3. Белоусова Е.Д., Никанорова М.Ю. , Николаева Е.А. Наследствени метаболитни заболявания, които се проявяват в периода на новороденото // Руски бюлетин по перинатология и педиатрия, N6-2000, стр. 12-19

4. Leninger A. Основи на биохимията. М. Мир. 1985. 1055 стр.

5. Blau N, Duran M, Blascovich ME, Gibson KM (eds) Ръководство на лекаря за лабораторна диагностика на метаболитни заболявания (второ издание). Ню Йорк: Springer, 1996

6. Николаев А. Я., Биологична химия, М. “Агенция за медицинска информация”, 2004 г.

7. Флорентиев V.L., Биохимия. - М., 2004. - 464 с.

8. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., Биологична химия. М, Медицина, 1998

9. Ершов Ю.А. и др.. Обща химия. 8-мо изд. М. ВШ. 2009. 560 стр.

10. Ершов Ю.А. и др.. Кинетика и термодинамика на биохимични и физиологични процеси. М. Медицина. 1990. 208 с.

11. Колман Й., Рем К.-Г. Визуална биохимия. М., Мир, 2004. 269 с.

12. http://biomed.science.ulster.ac.uk/bmsri/-Metabolomics-and-Proteomics-Unit-.html

13. http://biokhimija.ru/lekcii-po-biohimii/21-matrichnye-biosintezy.html

14. Биохимия: Учебник. за университети, Изд. Е.С. Северина., 2003. 779 с. ISBN 5-9231-0254-4

15. Велтищев Ю. Е., Казанцева Л. З., Семячкина А. Н. Наследствени метаболитни заболявания. В книгата Human Hereditary Pathology, ed. Велтишчев Ю. Е., Бочков Н. П. М. 1992, т. 1, с. 41-101.

16. Мусил Я., Новикова О., Кунц К. Съвременна биохимия в схеми: Прев. от английски - 2-ро изд., коригирано - М.: Мир, 1984. - 216 с., ил.

Публикувано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Дефиниция на класа аминокиселини като хетерофункционални съединения, които съдържат две функционални групи (карбоксилна и аминогрупа), свързани с въглеводороден радикал. Класификация, изомерия, свойства, получаване и използване на аминокиселини.

презентация, добавена на 04/10/2013


Физикохимични свойства на аминокиселините. Получаване на аминокиселини по време на хидролиза на протеини или в резултат на химични реакции. Редица вещества, способни да изпълняват някои биологични функции на аминокиселините. Способността на аминокиселините да поликондензират.

презентация, добавена на 22.05.2012 г


Обща формула и характеристика на аминокиселините като производни на киселини. Протеиногенни киселини, които изграждат протеини. Класификация на аминокиселините по взаимно разположение и брой функционални групи. Физични и химични свойства на аминокиселините.

презентация, добавена на 22.01.2012 г


Общи пътища на метаболизма на аминокиселините. Значението и функциите на протеините в организма. Норми на протеин и неговата биологична стойност. Източници и начини на използване на аминокиселини. Азотния баланс. Панкреатичен сок. Смилане на сложни протеини. Концепцията за трансаминиране.

презентация, добавена на 10/05/2011


Химични свойства и характеристики на аминокиселините, изомерия. Класификация на стандартните а-аминокиселини по R-групи и функционални групи. Киселинно-базов баланс в разтвор на а-аминокиселини. Използване на нинхидринова реакция за откриването им.

резюме, добавено на 22.03.2012 г


Протеините са високомолекулни азотсъдържащи органични вещества, чиито молекули са изградени от аминокиселинни остатъци. Наследствената информация е концентрирана в молекулата на ДНК. С помощта на протеини се реализира генетичната информация. Класификация на аминокиселините.

резюме, добавено на 17.01.2009 г


Ролята на аминокиселините в живота на човешкото тяло. Сортове и химичен състав на ябълките. Технология за производство на ябълков сок. Построяване на калибровъчна графика. Метод за определяне на аминокиселини. Оптимизиране на условията за нинхидринова реакция.

дисертация, добавена на 18.07.2014 г


Характеристики на незаменими алифатни и ароматни аминокиселини, които не могат да бъдат синтезирани в човешкото тяло. Хранителни източници на валин, изолевцин, левцин, лизин, метионин, трионин, триптофан и аргинин. Тяхната роля в организма.

презентация, добавена на 10.10.2016 г


Класификация на аминокиселините и видовете на тяхната изомерия. Химични свойства на аминокиселините в зависимост от наличието на карбоксилна, аминогрупа и съвместното присъствие на карбоксилна и аминогрупа. Редокс процеси с участието на киселини.

резюме, добавено на 22.06.2010 г


Биохимични свойства на аминокиселините - органични съединения, в молекулите на които един или повече водородни атоми от въглеродната верига са заменени с групата -NH2. Аминокиселините като хранителна добавка. Аминокиселинни препарати. Биологична роля на аминокиселините.

Най-голямата група наследствени метаболитни заболявания. Почти всички от тях се унаследяват по автозомно-рецесивен начин. Причината за заболяванията е дефицитът на един или друг ензим, отговорен за синтеза на аминокиселини. Те включват:

• фенилкетонурия - нарушение на превръщането на фенилаланин в тирозин поради рязко намаляване на активността на фенилаланин хидроксилазата;
• алкаптонурия - нарушение на метаболизма на тирозина, дължащо се на намалена активност на ензима хомогентизиназа и натрупване на хомотентизинова киселина в тъканите на тялото;
• окулокутанният албинизъм се причинява от липсата на синтез на ензима тирозиназа.

ФЕНИЛКЕТОНУРИЯТА (ФКУ) е тежко наследствено заболяване, което се характеризира предимно с увреждане на нервната система. В резултат на мутация в гена, който контролира синтеза на фенилаланин хидроксилаза, се развива метаболитен блок на етапа на превръщане на фенилаланин в тирозин, в резултат на което основният път за превръщане на фенилаланин става дезаминиране и синтеза на токсични производни - фенилпирогроздена, фенилмлечна и фенилоцетна киселини. В кръвта и тъканите съдържанието на фнилаланин се повишава значително (до 0,2 g/l или повече, при норма 0,01-0,02 g/l). Недостатъчният синтез на тирозин, който е предшественик на катехоламини и меланин, играе важна роля в патогенезата на заболяването. Заболяването се унаследява по автозомно-рецесивен начин.

НАРУШЕНИЯ В МЕТАБОЛИЗМА НА АМИНОКИСЕЛИНИТЕ.Най-често срещаните заболявания, свързани с нарушен метаболизъм на аминокиселините, са фенилкетонурия и албинизъм.
Обикновено аминокиселината фенилаланин (PA) се превръща от ензима фенилаланин хидроксилаза в аминокиселината тирозин, която от своя страна под действието на ензима тирозиназа може да се превърне в пигмента меланин. Когато активността на тези ензими е нарушена, се развиват наследствени човешки заболявания фенилкетонурия и албинизъм.
Фенилкетонурия (PKU) се среща в различни човешки популации с честота 1:6000-1:10 000, в Беларус - 1:6000. Унаследява се по автозомно-рецесивен начин; пациентите са рецесивни хомозиготи (аа). Мутантният ген, който е отговорен за синтеза на ензима фенилаланин хидроксилаза, е картографиран (12q22-q24), идентифициран и секвениран (определена нуклеотидна последователност).
Фенилаланинът е една от незаменимите аминокиселини. Само част от FA се използва за протеинов синтез; по-голямата част от тази аминокиселина се окислява до тирозин. Ако ензимът фенилаланин хидроксилаза не е активен, тогава FA не се превръща в тирозин, а се натрупва в кръвния серум в големи количества под формата на фенилпирогроздена киселина (PPVA), която се екскретира в урината и потта, което води до „мишка ” миризма от пациенти. Високата концентрация на FPVC води до нарушаване на образуването на миелиновата обвивка около аксоните в централната нервна система. Децата с фенилкетонурия се раждат здрави, но през първите седмици от живота си развиват клинични прояви на заболяването. FPVK е невротропна отрова, в резултат на което се повишава възбудимостта и мускулния тонус, развиват се хиперрефлексия, тремор и конвулсивни епилептични припадъци. По-късно се появяват нарушения на висшата нервна дейност, умствена изостаналост и микроцефалия. Пациентите изпитват слаба пигментация поради нарушен синтез на меланин.
Има три форми на това заболяване. Фенилкетонурия I има автозомно-рецесивен тип наследяване и се причинява от мутации на гена RAS, локализиран върху дългото рамо на хромозома 12 (12q24.1).
Фенилкетонурия // също се унаследява по автозомно-рецесивен начин, генният дефект е локализиран в късото рамо на хромозома 4, регион 4p15.3. Честотата на заболяването е 1:100 000. Поради недостатъчност на дихидроптеридин редуктазата е нарушено възстановяването на активната форма на тетрахидробиоптерина, който участва като кофактор в хидроксилирането на фенилаланин, тирозин и триптофан, което води до натрупване на на метаболити и нарушено образуване на предшественици на невротрансмитерите на катехоламини и серотонин. В патогенезата на заболяването е важно и намаляването на нивото на фолат в кръвния серум, червените кръвни клетки и цереброспиналната течност.
Фенилкетонурия III се унаследява по автозомно-рецесивен начин и е свързана с дефицит на 6-пирувоил-тетрахидроптерин синтаза, която участва в синтеза на тетра-хидробиоптерин от дихидронеоптерин трифосфат. Честотата на заболяването е 1:30 000. Основна роля в генезата на заболяването има дефицитът на тетрахидробиоптерин.
Диагностиката на заболяването се извършва с помощта на биохимични методи: дори преди развитието на клиничната картина, PPVC се определя в урината и се открива високо съдържание на фенилаланин в кръвта. В родилните домове е задължителен скрининговият тест за фенилкетонурия.
Албинизмът се среща в различни популации с различна честота - от 1:5000 до 1:25 000. Най-честата му форма - окулокутанен тирозин-отрицателен албинизъм - се унаследява по автозомно-рецесивен начин.
Основните клинични прояви на албинизма във всяка възраст са липсата на меланин в клетките на кожата (млечнобял цвят), много руса коса, светло сив или светло син ирис на очите, червена зеница, повишена чувствителност към ултравиолетово лъчение (причинява възпалителни кожни заболявания). ). Пациентите нямат пигментни петна по кожата и зрителната им острота е намалена. Диагнозата на заболяването не е трудна.

61. Наследствени заболявания на въглехидратния метаболизъм (галактоземия)

Наследствените заболявания, свързани с нарушения на въглехидратния метаболизъм, включват напр. галактоземия, при което е нарушен процесът на ензимно превръщане на галактозата в глюкоза. В резултат на това галактозата и нейните метаболитни продукти се натрупват в клетките и имат увреждащ ефект върху черния дроб, централната нервна система и др. Клинично галактоземията се проявява с диария, повръщане от първите дни от живота на детето, персистираща жълтеница поради увреждане и уголемяване на черния дроб, помътняване на лещата (катаракта), забавено умствено и физическо развитие.

Наследствените нарушения на въглехидратния метаболизъм включват диабет(виж Диабет) и редица други заболявания.

Патология на въглехидратния метаболизъм.Повишаване на нивата на кръвната захар - хипергликемия може да възникне в резултат на прекомерно интензивна глюконеогенеза или в резултат на намаляване на способността за използване на глюкозата от тъканите, например, когато процесите на нейното транспортиране през клетъчните мембрани са нарушени. Намаляването на нивата на кръвната захар - хипогликемията - може да бъде симптом на различни заболявания и патологични състояния, като мозъкът е особено уязвим в това отношение: хипогликемията може да доведе до необратимо увреждане на неговите функции.

Генетично определени дефекти в ензимите на U. o. са причина за много наследствени заболявания. Пример за генетично обусловено наследствено нарушение на монозахаридния метаболизъм е галактоземия, развиващи се в резултат на дефект в синтеза на ензима галактозо-1-фосфат уридил трансфераза. Признаци на галактоземия също се отбелязват с генетичен дефект на UDP-глюкоза-4-епимераза. Характерни признаци на галактоземия са хипогликемия, галактозурия, появата и натрупването на галактозо-1-фосфат в кръвта заедно с галактозата, както и загуба на тегло, мастна дегенерация и цироза на черния дроб, жълтеница, катаракта, които се развиват в ранна възраст, и забавено психомоторно развитие. При тежки форми на галактоземия децата често умират през първата година от живота поради нарушена чернодробна функция или намалена устойчивост към инфекции.

Пример за наследствена непоносимост към монозахариди е непоносимостта към фруктоза, която се причинява от генетичен дефект във фруктозо фосфат алдолазата и в някои случаи от намаляване на активността на фруктозо 1,6-дифосфат алдолазата. Заболяването се характеризира с увреждане на черния дроб и бъбреците. Клиничната картина се характеризира с конвулсии, често повръщане и понякога кома. Симптомите на заболяването се появяват през първите месеци от живота, когато децата се прехвърлят на смесено или изкуствено хранене. Натоварването с фруктоза причинява тежка хипогликемия.

Болестите, причинени от дефекти в метаболизма на олигозахаридите, включват главно нарушено разграждане и усвояване на хранителните въглехидрати, което се случва главно в тънките черва. Малтозата и декстрините с ниско молекулно тегло, образувани от нишесте и хранителен гликоген под действието на а-амилазата в слюнката и панкреатичния сок, млечната лактоза и захарозата се разграждат от дизахаридази (малтаза, лактаза и сукраза) до съответните монозахариди главно в микровилите на лигавицата на тънките черва и след това, Ако процесът на транспортиране на монозахаридите не е нарушен, настъпва тяхната абсорбция. Липсата или намаляването на активността на дизахаридазите към лигавицата на тънките черва е основната причина за непоносимост към съответните дизахариди, което често води до увреждане на черния дроб и бъбреците и е причина за диария и метеоризъм (вж. Синдром на малабсорбция ). Особено тежки симптоми се характеризират с наследствена непоносимост към лактоза, която обикновено се открива от самото раждане на детето. За диагностициране на непоносимост към захар обикновено се използват стрес тестове с приемане на празен стомах per os на непоносимост към въглехидрати, за която се подозира. По-точна диагноза може да се постави чрез биопсия на чревната лигавица и определяне на дизахаридазната активност в получения материал. Лечението се състои в елиминиране от храната на храни, съдържащи съответния дизахарид. По-голям ефект обаче се наблюдава, когато се предписват ензимни препарати, което позволява на такива пациенти да се хранят редовно. Например, при лактазна недостатъчност е препоръчително да добавите към млякото ензимен препарат, съдържащ лактаза, преди да го консумирате. Изключително важно е правилното диагностициране на заболявания, причинени от дефицит на дизахаридаза. Най-честата диагностична грешка в тези случаи е установяването на фалшива диагноза дизентерия, други чревни инфекции и лечение с антибиотици, което води до бързо влошаване на състоянието на болните деца и сериозни последствия.

Болестите, причинени от нарушен метаболизъм на гликоген, представляват група наследствени ензимопатии, обединени под името гликогеноза. Гликогенозата се характеризира с прекомерно натрупване на гликоген в клетките, което също може да бъде придружено от промяна в структурата на молекулите на този полизахарид. Гликогенозата се класифицира като така наречената болест на натрупване. Гликогенозата (болест на гликоген) се унаследява по автозомно-рецесивен или свързан с пола начин. Почти пълна липса на гликоген в клетките се наблюдава при агликогеноза, която се причинява от пълното отсъствие или намалена активност на чернодробната гликоген синтетаза.

Болестите, причинени от нарушен метаболизъм на различни гликоконюгати, в повечето случаи са резултат от вродени нарушения на разграждането на гликолипиди, гликопротеини или гликозаминогликани (мукополизахариди) в различни органи. Те също са болести на съхранение. В зависимост от това кое съединение се натрупва необичайно в тялото, се разграничават гликолипидози, гликопротеиноди и мукополизахаридози. Много лизозомни гликозидази, чийто дефект е в основата на наследствени нарушения на въглехидратния метаболизъм, съществуват под формата на различни форми, така наречените множествени форми или изоензими. Заболяването може да бъде причинено от дефект във всеки един изоензим. Например. Болестта на Тей-Сакс е следствие от дефект в AN формата на ацетилхексозаминидаза (хексозаминидаза А), докато дефект в А и В формите на този ензим води до болест на Сандхоф.

Повечето болести на съхранение са изключително тежки, много от тях все още са нелечими. Клиничната картина при различни заболявания на съхранението може да бъде сходна и, напротив, едно и също заболяване може да се прояви по различен начин при различни пациенти. Следователно във всеки случай е необходимо да се установи ензимен дефект, който се открива най-вече в левкоцитите и фибробластите на кожата на пациентите. Като субстрати се използват гликоконюгати или различни синтетични гликозиди. При различни мукополизахаридози, както и при някои други заболявания на съхранение (например при манозидоза), различни по структура олигозахариди се екскретират в урината в значителни количества. Изолирането на тези съединения от урината и тяхната идентификация се извършват с цел диагностициране на заболявания на съхранението. Определянето на ензимната активност в култивирани клетки, изолирани от амниотична течност, получена по време на амниоцентеза за подозирана болест на съхранение, позволява пренатална диагностика.

При някои заболявания сериозни нарушения на U. o. възникват вторично. Пример за такова заболяване е захарен диабет, причинени или от увреждане на b-клетките на островите на панкреаса, или от дефекти в структурата на самия инсулин или неговите рецептори върху клетъчните мембрани на инсулин-чувствителни тъкани. Хранителната хипергликемия и хиперинсулинемия водят до развитие на затлъстяване, което увеличава липолизата и използването на неестерифицирани мастни киселини (NEFA) като енергиен субстрат. Това нарушава използването на глюкозата в мускулната тъкан и стимулира глюконеогенезата. От своя страна, излишъкът от NEFA и инсулин в кръвта води до увеличаване на синтеза на триглицериди в черния дроб (вж. мазнини ) И холестероли и съответно до повишаване на концентрацията в кръвта липопротеини много ниска и ниска плътност. Една от причините, допринасящи за развитието на такива тежки усложнения при диабет като катаракта, нефропатия, англопатия и тъканна хипоксия, е неензимното гликозилиране на протеини.

62. Наследствени заболявания на съединителната тъкан (мукополизахаридози)

Мукополизахаридозите, или накратко MPS, или MPS (от (mucopolysaccharides + -ōsis)) са група метаболитни заболявания на съединителната тъкан, свързани с нарушен метаболизъм на киселинни гликозаминогликани (GAG, мукополизахариди), причинени от дефицит на лизозомни ензими на метаболизма на гликозаминогликаните . Заболяванията са свързани с наследствени метаболитни аномалии, проявяват се като "болести на съхранение" и водят до различни дефекти на костите, хрущялите и съединителната тъкан.

Видове заболявания

В зависимост от характера на ензимния дефект се разграничават няколко основни вида мукополизахаридози:

• Тип I - синдром на Hurler (мукомполизахаридоза I H - Hurler), синдром на Hurler-Scheie (мукополизахаридоза I H/S - Hurler-Scheie), синдром на Scheie (мукополизахаридоза I S - Scheie). Причинява се от дефицит на алфа-L-идуронидаза (ензим на мукополизахаридния катаболизъм). Заболяването постепенно води до натрупване на хепаран сулфат и дерматан сулфат в тъканите. Има три фенотипа: синдром на Hurler, синдром на Scheie и синдром на Hurler-Scheie.
• Тип II - Синдром на Хънтър
• Тип III - синдром на Sanfilippo
• Тип IV - синдром на Morquio
• Тип V - синдром на Scheie
• Тип VI - Синдром на Maroteaux-Lamy
• Тип VII - Синдром на Sly дефицит на β-глюкуронидаза

63. Менделизиращи черти при хората

Менделските знаци са тези, чието наследяване се извършва според законите, установени от Г. Мендел. Менделските черти се определят от един ген моногенно (от гръцки monos - един), т.е. когато проявата на черта се определя от взаимодействието на алелни гени, единият от които доминира (потиска) другия. Законите на Мендел са валидни за автозомни гени с пълна пенетрантност (от лат. penetrans - проникващ, достигащ) и постоянна експресивност (степен на изразеност на признака).
Ако гените са локализирани в половите хромозоми (с изключение на хомоложната област в X и Y хромозомите), или са свързани в една хромозома, или в ДНК на органели, тогава резултатите от кръстосването няма да следват законите на Мендел.
Общите закони на наследствеността са еднакви за всички еукариоти. Хората също имат менделски черти и се характеризират с всички видове наследственост: автозомно доминантно, автозомно рецесивно, свързано с полови хромозоми (с хомоложна област на X и Y хромозомите).

Видове унаследяване на менделски черти:
I. Автозомно-доминантен тип унаследяване. Някои нормални и патологични характеристики се наследяват по автозомно-доминантен начин:
1) бяла къдрица над челото;
2) косата е груба, права (таралеж);
3) вълнеста коса - къса, лесно разцепена, къдрава, пухкава;
4) кожата е дебела;
5) способността да навивате езика в тръба;
6) Хабсбургска устна - долната челюст е тясна, издадена напред, долната устна е увиснала, а устата е полуотворена;
7) полидактилия (от гръцки polus - многобройни, daktylos - пръст) - полидактилия, когато има шест или повече пръста;
8) синдактилия (от гръцки syn - заедно) - сливане на меки или костни тъкани на фалангите на два или повече пръста;
9) брахидактилия (къси пръсти) - недоразвитие на дисталните фаланги на пръстите;
10) арахнодактилия (от гръцки ahahna - паяк) - силно удължени „паякови“ пръсти

II. Автозомно-рецесивен тип наследяване.
Ако рецесивните гени са локализирани в автозоми, тогава те могат да се появят по време на брака на две хетерозиготи или хомозиготи за рецесивния алел.
Следните черти се наследяват по автозомно рецесивен начин:
1) косата е мека, права;
2) кожата е тънка;
3) кръвна група Rh-;
4) невъзможност за възприемане на горчивия вкус на фенилуреята;
5) невъзможност за сгъване на езика в тръба;
6) фенилкетонурия - блокира се превръщането на фенилаланин в тирозин, който се превръща във фенилпирогроздена киселина, която е невротропна отрова (признаци - конвулсивни синдроми, умствена изостаналост, импулсивност, възбудимост, агресивност);
7) галактоземия - натрупване на галактоза в кръвта, което инхибира абсорбцията на глюкоза и има токсичен ефект върху функцията на черния дроб, мозъка и лещата на окото;
8) албинизъм.
Честотата на рецесивните наследствени заболявания се увеличава особено при изолираните и сред популациите с висок процент кръвно-родствени бракове.
Някои черти отдавна се смятат за менделски, но техният начин на наследяване вероятно се основава на по-сложен генетичен модел и може да включва повече от един ген. Те включват:
цвят на косата
Цвят на очите
Пръстът на Мортън
извиване на езика

64. Наследствени заболявания на циркулиращите протеини (таласемия)

Таласемията (анемия на Кули) се унаследява по рецесивен начин (бихалелна система), който се основава на намаляване на синтеза на полипептидни вериги, които са част от структурата на нормалния хемоглобин. Обикновено основният вариант на хемоглобина (97%) при възрастен е хемоглобин А. Той е тетрамер, състоящ се от два α-верижни мономера и два β-верижни мономера. 3% от хемоглобина при възрастни е представен от хемоглобин А2, състоящ се от две алфа и две делта вериги. Има два гена HBA1 и HBA2, кодиращи алфа мономера и един HBB ген, кодиращ бета мономера. Наличието на мутация в гените на хемоглобина може да доведе до нарушаване на синтеза на определени видове вериги.

65. Човешки кареотип. Структура и видове хромозоми. Вижте въпроса. 12 и 22

66. . Наследствени заболявания на циркулиращия протеин (сърповидноклетъчна анемия)

Сърповидно-клетъчна анемияе наследствена хемоглобинопатия, свързана с такова нарушение на структурата на протеина на хемоглобина, при което той придобива специална кристална структура - така нареченият хемоглобин S. Червените кръвни клетки, носещи хемоглобин S вместо нормален хемоглобин А, под микроскоп имат характерна форма на полумесец (сърповидна форма), за която тази форма на хемоглобинопатия и се нарича сърповидноклетъчна анемия.

Червените кръвни клетки, носещи хемоглобин S, имат намалена устойчивост и намалена способност за транспортиране на кислород, поради което при пациенти със сърповидно-клетъчна анемия разрушаването на червените кръвни клетки в далака се увеличава, продължителността на живота им се съкращава, хемолизата се увеличава и често има признаци на хронична хипоксия (недостиг на кислород) или хронична "свръхстимулация" на еритроцитната линия на костния мозък.

Сърповидно-клетъчната анемия се унаследява по автозомно-рецесивен начин (с непълно доминиране). При носители, които са хетерозиготни за гена на сърповидно-клетъчна анемия, техните еритроцити съдържат приблизително равни количества хемоглобин S и хемоглобин А. Но при нормални условия носителите почти никога не изпитват симптоми и сърповидните еритроцити се откриват случайно по време на лабораторен кръвен тест. Симптомите при носителите могат да се появят по време на хипоксия (например при изкачване на планини) или тежка дехидратация на тялото. Хомозиготите за гена на сърповидноклетъчната анемия имат само сърповидни червени кръвни клетки в кръвта си, които носят хемоглобин S, и заболяването е тежко.

Сърповидно-клетъчната анемия е много разпространена в региони на света, където маларията е ендемична, и пациентите със сърповидно-клетъчна анемия имат повишена (макар и не абсолютна) вродена резистентност към инфекция от различни щамове на Plasmodium falciparum. Сърповидните червени кръвни клетки на тези пациенти също са резистентни към инфекция от Plasmodium falciparum in vitro. Хетерозиготните носители, които не страдат от анемия, също имат повишена резистентност към малария (хетерозиготно предимство), което обяснява високата честота на този вреден алел в африканските популации.

Хипераминоацидурия. Твърди се, че хипераминоацидурията възниква, когато екскрецията на една или повече аминокиселини в урината надвишава физиологичните стойности.
В зависимост от произхода разграничаваме: 1. метаболитна или преренална и 2. бъбречна аминоацидурия.

При метаболитна аминоацидурия една или повече аминокиселини се образуват повече от нормалното или по-малко от тях се метаболизират. Излишъкът надвишава капацитета за реабсорбция на тубулите, така че аминокиселините „преливат“ и се екскретират в урината. В тези случаи наред с повишена аминоацидурия се открива повишена концентрация на съответните аминокиселини в кръвта.

Симптоматични форми на метаболитни аминоацидурии могат да се срещнат при тежко чернодробно увреждане.

В повечето случаи обаче метаболитните аминоацидурии са наследствени ензимопатии: интерстициалният метаболизъм на всяка аминокиселина е нарушен поради липса на определен ензим. Метаболитните продукти, образувани преди ензимния блок, се натрупват в кръвта и се екскретират в големи количества с урината.

При бъбречна аминоацидурия аминокиселините се синтезират в нормални количества, но поради вродени или придобити увреждания на бъбречните тубули те се екскретират в големи количества с урината. Тези аномалии са описани по-подробно в главата за бъбречните заболявания. Тук ще бъдат разгледани само вродени метаболитни аминоацидурии.

Фенилкетонурия. Фенилпировинова олигофрения (болест на Völling). Ензимопатията се наследява по автозомно-рецесивен начин. Неговата биохимична същност е невъзможността за превръщане на фенилаланин в тирозин поради отсъствието на ензима фенилаланиноксидаза. Клиничните прояви на тази аномалия са свързани с тежки мозъчни увреждания, придружени с умствена изостаналост. Това често срещано заболяване е една от най-честите причини за умствена изостаналост. Сред населението се среща с честота 1:10 000-1:20 000.

Патогенеза. Поради отсъствието на ензима, участващ в метаболизма на фенилаланина - фенилаланиноксидаза, в кръвта се натрупват фенилаланин и продуктът от неговия метаболизъм - фенилпирогроздена киселина. Натрупването на тези вещества е причина за водещия клиничен симптом - мозъчно увреждане, очевидно причинено от инхибиращия ефект на тези метаболити върху други ензимни процеси в мозъка. В допълнение, нарушението на нормалния синтез на тирозин, който е основният материал за производството на адреналин, норепинефрин и дийодтирозин, също играе определена роля във формирането на заболяването.

Клинична картина. Водещият симптом на фенилкетонурия е умствената изостаналост, която се проявява в ранна детска възраст и бързо прогресира. Често се среща мускулна хипертония, а в някои случаи се наблюдават епилептиформени конвулсии.

Сред другите промени, свързани с метаболитни дефекти, трябва да се спомене недостатъчната пигментация на пациентите. Много от тях са синеоки, имат светла кожа и руса коса. Брахицефалията и хипертейлоризмът са чести. Кръвното налягане обикновено е ниско. Потта на пациентите има неприятна ("миша") миризма.

Диагноза. Във връзка с възможността за лечение на заболяването ранното разпознаване на носителите на аномалията е от голямо значение. Фенилаланин и неговите метаболитни продукти могат да бъдат намерени в кръвта и урината. Концентрацията на фенилаланин в кръвта многократно надвишава горната граница на нормата (1,5 mg%). В урината, с помощта на теста на Fölling, наличието на фенилпирогроздена киселина може да се докаже качествено: когато се добави разтвор на железен хлорид, урината придобива тъмнозелен цвят.

Този тест обаче става положителен едва на възраст 3-4 седмици и освен това не е специфичен. По-точни резултати се получават още в края на първата седмица чрез теста на Guthrie: микробиологичен метод, базиран на ефекта, който фенилаланинът оказва върху растежа на Bacillus subtilis. Разбира се, този метод е най-подходящ за изследване на популация от кърмачета. Недостатъкът му е необходимостта от вземане на кръв, което все още е трудно да се извърши в голям мащаб. Докато този анализ стане универсален, е необходимо да се направи тест за ферохлорид на възраст 3-4 седмици и в съмнителни случаи да се потвърди диагнозата чрез изследване на спектъра на аминокиселините в кръвта и урината с помощта на хартиена хроматография. В случай на фамилна обремененост, кръвен тест трябва да се направи още през първата седмица от живота.

Лечение. Ако терапията започне рано, ако е възможно още в неонаталния период, успех може да се постигне чрез намаляване на съдържанието на фенилаланин в храната до минимум. Въпреки това, използването на казеинов хидролизат, който формира основата на диетата, осигуряваща ограничение на фенилаланин, е трудно и скъпо. Понастоящем са предложени специални лекарства за лечение на фенилкетонурия - берлофен, лофеналак, минафен, хипофенат - които се понасят задоволително от пациентите. С лечението, започнало в късна детска възраст, е възможно само да се спре по-нататъшното прогресиране на идиотията.

Алкаптонурия. Заболяването се характеризира с тъмнокафяв цвят на урината, който се появява при стоене на въздух. Наследствена ензимопатия, при пациентите липсва ензимът хомогентизиназа. Хомогентизиновата киселина, отделена в по-големи количества, се окислява във въздуха, придобивайки кафяв цвят. Пелените и бельото на бебето също са оцветени, което улеснява диагностиката.

В допълнение към описаната по-горе характеристика на урината, тази аномалия има само два други симптома: артропатия, която се появява в по-късна възраст и синкав цвят на хрущяла, който лесно се открива на ушната мида. Няма лечение.

Албинизъмсъщо е наследствена аномалия на метаболизма на ароматните аминокиселини. В същото време няма ензим тирозиназа, който катализира превръщането на тирозин в DOPA - диоксифенилаланол. Тъй като DOPA е основата за синтеза на меланин, носителите на аномалията са хора със светла кожа, светла коса, при които през ириса се вижда червеникава съдова мрежа, която е лишена от пигментация.

Албинизмът е нелечим. Пациентите трябва да избягват пряка слънчева светлина.

Болест от кленов сироп. Рецесивно наследствена рядка ензимопатия. При това заболяване липсва специфична декарбоксилаза, която е необходима за метаболизма на три важни аминокиселини: валин, левцин и изолевцин. Тези аминокиселини и техните метаболити се натрупват в кръвта и се екскретират в значителни количества с урината. Метаболитните продукти придават на урината специална миризма, напомняща миризмата на сироп от кленов сок.

Основната проява на заболяването е увреждане на мозъка, придружено от гърчове, развиващи се през първите седмици от живота и завършващи със смърт в ранна детска възраст.

При поставяне на диагнозата е важен тестът на Фьолинг, тъй като ако е положителен, той показва посоката на по-нататъшни изследвания; Точна диагноза се установява чрез изследване на аминокиселини в кръвта и урината с помощта на хартиена хроматография.

За лечениеПравят се опити за подобряване на метаболизма чрез синтетична диета.

Болест на Hartnup. Много рядко наследствено заболяване, придружено от бъбречна хипераминоацидурия. Голямо количество индикан в урината показва нарушение на метаболизма на триптофана. Клинично се характеризира с церебеларна атаксия и кожни промени, наподобяващи пелагра.

Оксалоза. Рядко наследствено заболяване. Поради ензимен блок в метаболизма на гликокола се образува голямо количество оксалова киселина, която се натрупва в тялото и се екскретира с урината.

Клинично водещите признаци са болката поради камъни в бъбреците, кръв и гной в урината. Освен в бъбреците, кристалите на калциевия оксалат се отлагат в мозъка, далака, лимфните възли и костния мозък.

Диагнозасе основава на откриването на хипероксалурия и оксалатни кристали в костния мозък и лимфните възли.

При лечение- Наред със симптоматичното лечение перспективен изглежда постоянният прием на натриев бензоат, който заедно с гликокола образува хипурова киселина и намалява производството на оксалова киселина.

Цистиноза. Наследствено, автозомно-рецесивно заболяване, което се основава на натрупване на цистинови кристали в ретикулоендотелиума и отделни органи и развиваща се във връзка с това тежка нефропатия.

ПатогенезаЗаболяването не е достатъчно ясно, очевидно говорим за метаболитен блок в катаболизма на цистина.

Клинични симптоми. Сред първоначалните промени е увеличаването на размера на далака и черния дроб, което се развива през първите месеци от живота. Нефропатията, която решава съдбата на пациента, се проявява през втората половина на живота. Появяват се признаци, показващи първоначално тубулно увреждане: хипераминоацидурия, глюкозурия, протеинурия. По-късно ситуацията се влошава от полиурия, бъбречна тубулна ацидоза, както и хипокалиемия и хипофосфатемия от бъбречен произход. Полиурията причинява ексикоза и хипертермия, фосфатният диабет причинява рахит и нанизъм, дефицитът на калий се проявява в парализа. В крайния стадий на заболяването гломерулната недостатъчност се присъединява към тубулна недостатъчност и се развива уремия.

Диагноза. Тубулна недостатъчност, глюкозурия, ацидоза, хипераминоацидурия, хиперфосфатурия, придружени от остеопатия и нанизъм, в напреднала фаза на заболяването заедно дават характерна картина. Тези промени съответстват на картината на синдрома на De Toni-Debreu-Fanconi, който обаче може да има различен произход.

При диференциалната диагноза откриването на цистинови кристали в роговицата с помощта на прорезна лампа или в биопсичен препарат от лимфните жлези е от решаващо значение.

За лечениепредписват диета с ограничаване на метионин и цистин. За целите на симптоматичното лечение се използват високи дози витамин D, въвеждане на алкални разтвори и компенсиране на калиев дефицит, повишено количество вода в диетата на детето и накрая пенициламин.

Прогнозалошо.

Хомоцистинурия. Клиничните симптоми на аномалията се характеризират с умствена изостаналост в различна степен, ектопия на лещите, а русата коса привлича вниманието. Съдържанието на метионин и хомоцистин в кръвта се повишава, хомоцистинът се открива в урината със специални методи.

Лечение- диета, бедна на метионин, но не е много ефективна.
Списание за жени www.

Това е специална, много голяма група заболявания, чието откриване и лечение в момента е много належащ проблем поради широкото им разпространение и тежки увреждания във физическото и интелектуалното развитие на болните деца. Тестовете за поставяне на правилна диагноза обикновено са много сложни и скъпи. Те могат да се извършват само в големи специализирани центрове. Поради това е определен специален контингент от деца, за които е необходимо да се извършат тези изследвания. Тези деца включват:

1. деца, които имат комбинация от умствена изостаналост и зрително увреждане;
2. деца, които имат умствена изостаналост и периодично изпитват припадъци;
3. деца, които са имали промени в цвета и миризмата на урината си от раждането;
4. деца, чиято умствена изостаналост е съчетана с различни кожни лезии.

По-долу са основните заболявания, причинени от нарушения на метаболизма на аминокиселините в организма.

Фенилкетонурия при деца

Фенилкетонурия е свързана с нарушение на метаболизма на аминокиселините, които са част от хормоните на щитовидната жлеза и надбъбречните жлези. В резултат на това се образува излишък от веществото фенилаланин, което се натрупва в организма и причинява нарушения, свързани предимно с увреждане на главния и гръбначния мозък. Въпреки че болестта е много разпространена, тя почти никога не се среща сред чернокожите и евреите. Момичетата и момчетата боледуват еднакво често.

Много често болно дете се ражда от напълно здрави родители. Това се дължи на факта, че майката и бащата на детето, без да знаят, са носители на засегнатия ген. Вероятността да се появи болно дете в семейство, където се сключват бракове между роднини, се увеличава много рязко.

Признаци на фенилкетонурия

Те не се появяват веднага след раждането. До 2-6 месечна възраст детето създава впечатление за доста здраво. При достигане на горепосочената възраст, когато в диетата се появят храни, съдържащи „забранена“ аминокиселина, родителите на детето започват да забелязват, че то е станало летаргично, двигателната му активност е намаляла, интересът към играчките и хората около него започва да изчезва. . В някои случаи детето, напротив, става неспокойно, агресивно, често му се гади и повръща, кожата му се уврежда. Впоследствие се появяват конвулсивни припадъци. След шестия месец от живота се забелязва изоставане във физическото и умственото развитие, а по-късно се наблюдава намаляване на интелигентността до дълбока умствена изостаналост, която се наблюдава при повече от половината от всички пациенти. Известни са обаче случаи на протичане на заболяването със запазване на нормалния интелект. Този факт се тълкува от експертите като следствие от факта, че нарушенията в няколко различни гена са отговорни за развитието на болестта, поради което степента на тежест на симптомите може да бъде много различна. Картината на различни неврологични разстройства при заболяването е много богата.

Физическото развитие на детето също страда, но не толкова, дължината на тялото е леко намалена или нормална. Леко намаляване на размера на главата поради нарушен растеж на костите на черепа е много типично, зъбите при такива деца започват да изригват в много късна възраст. Често има малформации на скелета и вътрешните органи. Много късно детето усвоява основни двигателни умения: пълзене, седене, стоене. В последствие болното дете има много своеобразно положение на тялото и походка. При ходене краката му са широко разтворени и леко свити в коленните стави, а главата и раменете са спуснати. Стъпките са много малки, детето се люлее от една страна на друга. Позицията на болно дете в седнало положение се нарича „шивач“ - краката му са прибрани към тялото в резултат на повишено мускулно напрежение.

Появата на болно дете също е много характерна. Косата и кожата му са много светли на цвят, тъй като тялото му практически не съдържа пигменти. Очите са светлосини. Вредните метаболитни продукти се отделят заедно с урината, което води до особена, така наречена "миша" миризма, излъчвана от детето. Някои пациенти развиват припадъци, които наподобяват тези при епилепсия. В по-късна възраст обаче изчезват напълно. Като цяло спектърът на неврологичните разстройства при фенилкетонурия е много широк.

Най-често наблюдаваните симптоми са нарушена координация на движенията, неволеви натрапчиви движения, треперене на пръстите на ръцете, крампи на различни мускулни групи и тяхното треперене. Рефлексите на ръцете и краката са значително повишени, а понякога се появяват рефлекси, които обикновено не се наблюдават. Когато кожата е раздразнена, върху нея се появява ярък, дълготраен червен или бял цвят. Детето често се поти, върховете на пръстите на ръцете и краката му са синкави на цвят. Много типични за фенилкетонурия са неврологичните разстройства, известни клинично като „саламски гърчове“. Те се проявяват под формата на периодични кимания и поклони, по време на които детето разперва ръце встрани. По време на такива атаки вероятността от нараняване е много висока.

По кожата на детето се наблюдават множество лезии, тъй като поради липсата на пигменти тя е много уязвима към въздействието на слънчевата светлина. Лезиите се появяват под формата на екзема, дерматит и често се появяват различни обриви. Нарушенията на вътрешните органи се откриват само в случаите, когато има вродени малформации на тяхното развитие. Кръвното налягане в повечето случаи е с много ниски стойности. Функцията на стомашно-чревния тракт често е нарушена и се появява запек.

Тежестта на тези прояви пряко свързани със степента на метаболитно нарушение. Взети заедно, тези признаци се разкриват само когато съответните ензими напълно отсъстват в тялото. При частично разрушаване на ензимите проявите на заболяването са много разнообразни. По правило в различна степен се комбинират нарушено умствено и физическо развитие на детето, неврологични разстройства и развитие на характерни прояви след поглъщане на храна, съдържаща големи количества фенилаланин. Може да няма никакви прояви, докато резултатите от биохимичните изследвания показват наличието на заболяване при детето.

Това са основните прояви на формата на заболяването, известно като фенилкетонурия тип 1. При втория тип заболяване изоставането в интелектуалното развитие на детето е много по-изразено, често се появяват конвулсивни припадъци, детето е постоянно неспокойно, много възбудимо и агресивно. Рефлексите на ръцете и краката са силно повишени, мускулното напрежение е нарушено и настъпва пълна парализа на мускулите на ръцете и краката. Заболяването се развива много бързо и при навършване на 2-3 години детето умира.

Има и вид заболяване от трети тип, което по своите характеристики е много подобно на втория тип, само се разкрива много по-тежка умствена изостаналост, значително намаляване на размера на черепа и движения в мускулите на ръцете и краката са по-увредени.

При диагностицирането на заболяването са много важни различни лабораторни изследвания, особено определяне на съдържанието на фенилаланин в кръвта. Сега все повече се използват различни методи за генетични изследвания.

Лечение на фенилкетонурия при деца

Състои се от предотвратяване на усложнения, свързани с болестта. Пълна компенсация на нарушените метаболитни процеси е възможна само ако се постави правилна диагноза и се започне адекватно лечение в най-кратки срокове, за предпочитане преди раждането на детето. Още от първите дни от живота всички храни, съдържащи „забранената“ аминокиселина, се изключват от диетата на детето.

Само с тази мярка може да се постигне положителен резултат и по-нататъшно нормално развитие на детето. Диетата трябва да се спазва много дълго време, обикновено поне 10 години.

Всички храни, богати на протеинови вещества, са напълно изключени от ежедневната диета на детето: месо, риба, колбаси, яйца, извара, печени продукти, зърнени храни, бобови растения, ядки, шоколад и др. Разрешени са млечни продукти, зеленчуци и плодове, но само в малки количества и като се има предвид съдържащият се в тях фенилаланин.

Трябва да се има предвид, че тази аминокиселина все още е незаменима за организма и минималните изисквания за нея трябва да бъдат напълно задоволени, в противен случай това ще доведе до още по-дълбоки нарушения в развитието на детето, отколкото самото заболяване. Тъй като повечето хранителни продукти са противопоказани за дете, много дълго време той е обречен да яде само специални продукти, произведени както в чужбина, така и в Русия. От първите дни от живота на детето е забранено да се кърми, той трябва да получава само формули, специално предназначени за тези пациенти.

Диетаза по-големи деца трябва да се съставя само от медицински специалист. Това взема предвид не само количеството фенилаланин в продукта, но и възрастта, височината, теглото, индивидуалните хранителни и енергийни нужди на детето.

Протеините влизат в тялото на детето почти изключително като част от горните специализирани хранителни продукти. Нуждата от мазнини се задоволява предимно от масло и растителни масла. По-лесно се осигурява необходимото количество въглехидрати. За целта се позволява на детето да яде различни плодове, зеленчуци, сокове, захар и храни, съдържащи нишесте. Минералите и микроелементите постъпват в тялото почти изключително чрез специализирани продукти.

Трябва да се помни, че техният вкус и мирис могат да доведат до намаляване на апетита на детето. Някои деца развиват гадене и повръщане след консумация на такава храна, впоследствие детето става капризно и отказва хранене. В тези случаи е възможно сместа да се изключи от диетата за кратък период от време. Храненето на детето става много по-разнообразно след навършване на три месеца, когато са разрешени плодовите сокове, а плодовите пюрета се въвеждат след половин месец. След още един месец наближава времето за въвеждане на първите допълнителни храни под формата на зеленчукови пюрета или консерви, но без млечни продукти. На шест месеца детето вече може да яде каша, но направена от пюре от саго или зърна без протеини, желе. След това диетата се разширява чрез въвеждане на мусове.

При болните деца през втората година от живота храненето се различава значително от това на здравите. Основното място в ежедневната диета принадлежи на различни зеленчуци и плодове. Използват се специални безпротеинови диети, които включват безпротеинови тестени изделия, саго, безпротеинови зърнени храни, царевично нишесте, растителен маргарин и заквасена сметана. Сред продуктите, съдържащи захар, са разрешени мед, конфитюр и конфитюр.

Ако спазвате подходяща диета, необходимо условие е постоянното проследяване на нивата на фенилаланин в кръвта. Ако се увеличи, препоръките за диета трябва да бъдат преразгледани. Когато се открие заболяване и току-що е започнало лечението му, такива изследвания трябва да се провеждат поне веднъж седмично, а в бъдеще, когато състоянието на детето се нормализира, поне веднъж месечно. Когато детето достигне по-голяма възраст и състоянието му е стабилно, лабораторните изследвания могат да се правят по-рядко.

Диетата може постепенно да се прекрати едва когато детето навърши десет години. Впоследствие всички тези деца са под наблюдението на подходящи специалисти в клиниката. Периодично се оценява тяхното умствено и физическо развитие.

В допълнение към диетичните препоръки на детето се предписват лекарства, които включват калций, фосфор, желязо, витамини, особено група В, и лекарства, които подобряват предаването на импулси в нервната система и подобряват метаболитните процеси. Предписва се комплекс от физиотерапия. Работата с дете с признаци на умствена изостаналост се извършва с участието на опитни учители.

За момичета, които планират да забременеят в бъдеще, диетата е необходима до бременността и по време на нея. Тези дейности значително увеличават вероятността да имате здраво бебе.

Прогноза. Изцяло се определя от навременността на диагностицирането и започването на лечението. Вторият и третият тип заболяване са най-неблагоприятни, тъй като при тях диетата се оказва практически неефективна.

хистидинемия

За първи път е изолиран като самостоятелно заболяване през 1961 г. Нарушава се метаболизмът на аминокиселината хистидин, което се проявява главно в кожата и черния дроб. Болестта може да бъде разпространена сред различни групи деца с различна честота.

Причини и механизми на развитие на хистидинемия

В резултат на нарушено разграждане на хистидина, той се натрупва в органите и тъканите, причинявайки главно мозъчни увреждания. Има няколко вида на заболяването, основните от които са:

1) най-често срещаната форма, при която метаболизмът на аминокиселините е нарушен както в кожата, така и в черния дроб;

2) метаболитно разстройство само в черния дроб, докато се запазва в кожата. Болестта в този случай протича в по-лека форма, тъй като метаболизмът е частично запазен;

3) непълно метаболитно разстройство в черния дроб и кожата. Заболяването също е сравнително леко.

Признаци на хистидинемия

Първите признаци на заболяването може да се появи на различна възраст. Те могат да се появят както при новородено дете, така и в пубертета. Болестта е много разнообразна в своите прояви. Детето може да има много дълбока умствена изостаналост, но може да няма прояви и да не се развие в бъдеще. Разстройствата на психичното развитие се откриват при дете в много ранна възраст. Те се проявяват под формата на гърчове, загуба на двигателни умения и детето престава да проявява интерес към играчките и хората около него. В бъдеще винаги се наблюдава умствена изостаналост. Тя може да бъде изразена в незначителна степен или да достигне почти екстремни стойности. Психичните разстройства се проявяват във факта, че детето много често изпитва промени в настроението, най-често е развълнувано и агресивно, поведението и способността му да се концентрира върху всяка тема са нарушени. Повечето пациенти имат говорни увреждания, често дори при нормално умствено развитие.

Характерно е, че сред болните деца светлокосите деца със сини очи са по-често срещани от тъмните с кафяви очи. Поради това лекарите трудно разграничават заболяването от фенилкетонурия.

Основните допълнителни методи, които помагат при диагностицирането, са биохимичните лабораторни изследвания. Диагнозата е възможна преди раждането на бебето.

Лечение на хистидинемия

Както при други заболявания, свързани с метаболитни нарушения, най-важният метод за лечение на хистидинемия е диетата. От раждането всички храни, съдържащи аминокиселината хистидин, са изключени от диетата. Но тъй като това вещество е незаменимо за тялото на детето, минималната нужда от него все пак трябва да бъде изпълнена.

За щастие, продукт, който съдържа малки количества хистидин и се препоръчва за кърмачета, е майчиното мляко. Ако това не е налично, можете да давате специални формули за хранене, кобилешко и соево мляко. Плодовете и зеленчуците съдържат предимно въглехидрати, така че те са „безопасни“ храни и могат да се дават по същия начин, както на здрави деца. Зеленчуците са предпочитани като първо допълнително ястие за детето. През втората половина на живота, когато на детето започват да се дават месни продукти, болните деца трябва да ги получават в много ограничени количества. Правилността на диетата се оценява от благосъстоянието на детето и резултатите от лабораторните изследвания.

Продукти като говеждо, пилешко, яйца, краве мляко, извара, сирене, грах, ечемик, ръж, пшенично брашно, ориз са особено нежелателни в диетата на детето.

Под въздействието на диетична терапия гърчовете много бързо престават да притесняват детето. Но говорните нарушения и умствената изостаналост не се коригират по този начин.

Възможно е и медикаментозно лечение, но то не премахва причината за заболяването, а засяга само една или друга негова проява.

Прогнозата в повечето случаи е благоприятна и се определя от навременната диагноза и лечение.

Болест на Hartnup

Открит през 1956 г. Свързва се с нарушена абсорбция на аминокиселината триптофан в червата. Той е доста разпространен, но не се проявява при всички пациенти.

Признаци на болестта на Hartnup

На първо място, вниманието се насочва към кожни лезии, които са подобни на тези, причинени от дефицит на витамини от група В. Често се появяват алергични кожни лезии към слънчева светлина. Има голямо разнообразие от нарушения на нервната система. Има потрепване на очните ябълки, треперене на пръстите при работа с малки предмети, нарушения в нормалното напрежение на мускулите на ръцете и краката, движенията в тях и координацията на движенията, свързани с увреждане на малкия мозък.

При поставяне на диагнозата те се ръководят от данните от лабораторните изследвания: биохимичен анализ на кръвта и урината.

Лечение на болестта на Hartnup

Лечението се състои основно от терапевтична диета. Количеството храни, съдържащи протеини, в диетата на детето трябва да бъде ограничено. Увеличете количеството консумирани плодове. Медикаментозните методи включват прием на витаминни препарати от различни групи. Необходимо е да се предпази кожата на детето от пряка слънчева светлина.