Zaburzenia metabolizmu aminokwasów u dzieci. Zaburzenia metabolizmu białek

Jest to największa grupa dziedzicznych chorób metabolicznych. Prawie wszystkie z nich są dziedziczone w sposób autosomalny recesywny. Przyczyną chorób jest niewydolność jednego lub drugiego enzymu odpowiedzialnego za syntezę aminokwasów. Chorobom towarzyszą wymioty i odwodnienie, stan letargu lub pobudzenie i drgawki. W późniejszym wieku objawia się wygaśnięcie rozwoju umysłowego i fizycznego.

Choroby dziedziczne z zaburzonym metabolizmem aminokwasów obejmują fenyloketonurię, bielactwo itp.

Fenyloketonuria (PKU) został po raz pierwszy opisany przez A. Fehlinga w 1934 r. U pacjentów konwersja aminokwasu fenyloalaniny do tyrozyny jest upośledzona z powodu gwałtownego spadku aktywności enzymu hydroksylazy fenyloalaniny. W efekcie znacznie wzrasta zawartość fenyloalaniny we krwi i moczu pacjentów. Ponadto fenyloalanina jest przekształcana w kwas fenylopirogronowy, który jest trucizną neurotropową i zaburza tworzenie osłonki mielinowej wokół aksonów ośrodkowego układu nerwowego.

Fenyloketonuria występuje w średniej skali globalnej z częstością 1 na 1000 noworodków. Istnieją jednak znaczne różnice między populacjami w tym wskaźniku: 1:2600 w Turcji, 1:4500 w Irlandii, 1:30000 w Szwecji, 1:119000 w Japonii. Częstość nosicielstwa heterozygot w większości populacji europejskich wynosi 1:100.

Locus (fenylohydroksylaza) znajduje się w długim ramieniu 12. chromosomu. Obecnie dla większości rodzin możliwa jest molekularna diagnostyka genetyczna i wykrywanie nosicielstwa heterozygot. Choroba dziedziczona jest w sposób autosomalny dominujący. Znanych jest kilka postaci fenyloketonurii różniących się ciężkością przebiegu choroby. Wynika to z obecności 4 alleli genu i ich kombinacji.

Dziecko z fenyloketonurią rodzi się zdrowe, jednak w pierwszych tygodniach, w związku z przyjmowaniem fenyloalaniny do organizmu z mlekiem matki, rozwija się drażliwość, drgawki, skłonność do zapalenia skóry, mocz i pot pacjentów mają charakterystyczny „mysi” zapach, ale głównymi objawami PKU są napady drgawkowe i upośledzenie umysłowe.

Większość pacjentek to blondynki o jasnej karnacji i niebieskich oczach, o czym świadczy niedostateczna synteza barwnika melaniny. Rozpoznanie choroby ustalane jest na podstawie danych klinicznych oraz wyników analizy biochemicznej moczu (kwas fenylopirogronowy) i krwi (fenyloalanina). W tym celu kilka kropli krwi na bibule filtracyjnej poddaje się chromatografii i oznacza się zawartość fenyloalaniny. Czasami stosuje się test Fellinga - 10 kropli 5% roztworu trójchlorku żelaza i kwasu octowego dodaje się do 2,5 ml świeżego moczu dziecka. Pojawienie się niebiesko-zielonego koloru wskazuje na obecność choroby.

Metoda leczenia fenyloketonurii jest obecnie dobrze rozwinięta. Polega na przepisaniu pacjentowi diety (warzywa, owoce, dżem, miód) oraz specjalnie przetworzonych hydrolizatów białkowych o niskiej zawartości fenyloalaniny (lofelak, ketonil, minafen itp.). Obecnie opracowano metody diagnostyki prenatalnej. Wczesna diagnoza i leczenie zapobiegawcze zapobiegają rozwojowi choroby.

Bielactwo (oczno-skórne) opisana w 1959 roku. Choroba jest spowodowana brakiem syntezy enzymu tyrozynazy. Charakteryzuje się przebarwieniami skóry, włosów, oczu, niezależnie od rasy i wieku. Skóra pacjentów jest różowo-czerwona, w ogóle się nie opala. Ma predyspozycje do nowotworów złośliwych. Włosy są białe lub żółtawe. Tęczówka jest szaroniebieska, ale może być również różowawa z powodu odbicia światła od dna oka. Pacjenci charakteryzują się ciężką światłowstrętem, ich wzrok jest osłabiony i nie poprawia się wraz z wiekiem.

Bielactwo występuje z częstością 1 na 39 000 i jest dziedziczone w sposób autosomalny recesywny. Gen znajduje się na długim ramieniu chromosomu 11.

choroby dziedziczne,związane z naruszeniem

metabolizm węglowodanów

Wiadomo, że węglowodany są częścią wielu substancji biologicznie czynnych - hormonów, enzymów, mukopolisacharydów, które pełnią funkcje energetyczne i strukturalne. W wyniku naruszenia metabolizmu węglowodanów rozwija się choroba glikogenu, galaktozemia itp.

Choroba glikogenowa związane z naruszeniem syntezy i rozkładu glikogenu - skrobi zwierzęcej. Glikogen powstaje z glukozy podczas postu; Zwykle zamienia się z powrotem w glukozę i jest wchłaniany przez organizm. Jeśli te procesy zostaną naruszone, u osoby rozwijają się ciężkie choroby - różne rodzaje glikogenoz. Należą do nich choroba Gierkego, choroba Pompego itp.

Glikogenoza (typ I - choroba Gierkego). Pacjenci w wątrobie, nerkach i błonie śluzowej jelit gromadzą duże ilości glikogenu. Jego przemiana w glukozę nie zachodzi, ponieważ. nie ma enzymu gluko-6-fosfatazy, który reguluje poziom glukozy we krwi. W rezultacie u pacjenta rozwija się hipoglikemia, glikogen gromadzi się w wątrobie, nerkach i błonie śluzowej jelit. Choroba Gierkego dziedziczona jest w sposób autosomalny recesywny.

Bezpośrednio po urodzeniu głównymi objawami choroby są napady glikogematyczne i hepatomegalia (powiększenie wątroby). Opóźnienie wzrostu obserwuje się od 1. roku życia. Charakterystyczny jest wygląd pacjenta: duża głowa, „twarz lalki”, krótka szyja, wystający brzuch. Ponadto obserwuje się krwawienia z nosa, opóźniony rozwój fizyczny i seksualny oraz niedociśnienie mięśniowe. Inteligencja jest normalna. Poziom kwasu moczowego wzrasta we krwi, więc dna moczanowa może rozwinąć się z wiekiem.

W leczeniu stosuje się dietoterapię: częste posiłki, wysoka zawartość węglowodanów oraz ograniczenie tłuszczów w diecie.

Glikogenoza (II typ - choroba Pompego) jest ostrzejsze. Glikogen gromadzi się zarówno w wątrobie, jak i mięśniach szkieletowych, mięśniu sercowym, płucach, śledzionie, nadnerczach, ścianach naczyń i neuronach.

Po 1-2 miesiącach noworodki rozwijają osłabienie mięśni, niedobór 1,4-glukozydazy w wątrobie i mięśniach. W tym samym okresie dochodzi do kardiomegalii (powiększenia serca) i makroglossii (nieprawidłowego powiększenia języka). Często u pacjentów rozwija się ciężka postać zapalenia płuc z powodu gromadzenia się wydzielin w drogach oddechowych. Dzieci umierają w pierwszym roku życia.

Choroba dziedziczona jest w sposób autosomalny recesywny. Gen znajduje się na długim ramieniu chromosomu 17. Rozpoznanie choroby jest możliwe jeszcze przed urodzeniem dziecka. W tym celu oznacza się aktywność enzymu 1,4-glukozydazy w płynie owodniowym i jego komórkach.

galaktozemia. W przypadku tej choroby galaktoza gromadzi się we krwi pacjenta, co prowadzi do uszkodzenia wielu narządów: wątroby, układu nerwowego, oczu itp. Objawy choroby pojawiają się u noworodków po przyjęciu mleka, ponieważ galaktoza jest integralną częścią laktozy mleczny cukier. Hydroliza laktozy prowadzi do powstania glukozy i galaktozy. Ten ostatni jest niezbędny do mielinizacji włókien nerwowych. Przy nadmiarze galaktozy w organizmie jest ona normalnie przekształcana w glukozę przy użyciu enzymu urydylotransferazy galaktozo-1-fosforanu. Wraz ze spadkiem aktywności tego enzymu gromadzi się galaktozo-1-fosforan, który jest toksyczny dla wątroby, mózgu i soczewki oka.

Choroba objawia się od pierwszych dni życia zaburzeniami trawienia, zatruciami (biegunkami, wymiotami, odwodnieniem). U pacjentów dochodzi do powiększenia wątroby, rozwoju niewydolności wątroby i żółtaczki. Wykryto zaćmę (zmętnienie soczewki oka), upośledzenie umysłowe. Podczas sekcji zwłok stwierdza się marskość wątroby u dzieci, które zmarły w pierwszym roku życia.

Najdokładniejszymi metodami diagnozowania galaktozemii jest oznaczenie aktywności enzymu galaktozo-1-fosforano-urydylotransferazy w erytrocytach, a także galaktozy we krwi i moczu, gdzie jej poziom jest podwyższony. Przy wykluczeniu mleka (źródła galaktozy) z pożywienia i wczesnej diecie chore dzieci mogą się normalnie rozwijać.

Typ dziedziczenia galaktozemii jest autosomalny recesywny. Gen znajduje się na krótkim ramieniu chromosomu 9. Choroba występuje z częstością 1 na 16 000 noworodków.

Choroby dziedziczne związane z naruszeniem

metabolizm lipidów

Dziedziczne choroby metabolizmu lipidów (lipidozy) dzielą się na dwa główne typy:

1) wewnątrzkomórkowy, w którym lipidy gromadzą się w komórkach różnych tkanek;

2) choroby z zaburzeniami metabolizmu lipoprotein zawartych we krwi.

Choroba Gauchera, choroba Niemanna-Picka i idiotyzm amaurotyczny (choroba Taya-Sachsa) należą do najlepiej poznanych dziedzicznych chorób metabolizmu lipidów pierwszego typu.

choroba Gauchera charakteryzuje się gromadzeniem cerebrozydów w komórkach układu nerwowego i siateczkowo-śródbłonkowego, z powodu niedoboru enzymu glukocerebrozydazy. Prowadzi to do gromadzenia się glukocerebrozydu w komórkach układu siateczkowo-śródbłonkowego. Duże komórki Gauchera znajdują się w komórkach mózgu, wątroby i węzłów chłonnych. Nagromadzenie cerebrozydu w komórkach układu nerwowego prowadzi do ich zniszczenia.

Przydziel dziecięce i młodzieńcze formy choroby. Dziecięcy objawia się w pierwszych miesiącach życia opóźnieniem rozwoju umysłowego i fizycznego, powiększeniem brzucha, wątroby i śledziony, trudnościami w połykaniu, skurczem krtani. Możliwa niewydolność oddechowa, infiltracja (zagęszczenie płuc komórkami Gauchera) i drgawki. Śmierć następuje w pierwszym roku życia.

Najczęstsza jest postać młodzieńcza choroby Gauchera. Dotyka dzieci w każdym wieku i ma charakter przewlekły. Choroba zwykle objawia się w pierwszym roku życia. Występują przebarwienia skóry (brązowe plamy), osteoporoza (spadek gęstości kości), złamania, deformacje kości. Tkanki mózgu, wątroby, śledziony, szpiku kostnego zawierają dużą ilość glukocerebrozydów. W leukocytach, komórkach wątroby i śledziony aktywność glukozydazy jest zmniejszona. Typ dziedziczenia jest autosomalny recesywny. Gen znajduje się na długim ramieniu pierwszego chromosomu.

Choroba Niemanna-Picka z powodu zmniejszenia aktywności enzymu sfingomielinazy. W rezultacie sfingomielina gromadzi się w komórkach wątroby, śledziony, mózgu i układu siateczkowo-śródbłonkowego. Z powodu degeneracji komórek nerwowych aktywność układu nerwowego jest zaburzona.

Istnieje kilka postaci choroby różniących się klinicznie (czas wystąpienia, przebieg i nasilenie objawów neurologicznych). Istnieją jednak wspólne objawy dla wszystkich form.

Choroba często objawia się w młodym wieku. Dziecko ma powiększone węzły chłonne, wielkości brzucha, wątroby i śledziony; odnotowuje się wymioty, odmowę jedzenia, osłabienie mięśni, utratę słuchu i utratę wzroku. U 20-30% dzieci na siatkówce oka pojawia się wiśniowa plamka (objaw „pestki wiśni”). Klęska układu nerwowego prowadzi do opóźnienia w rozwoju neuropsychicznym, głuchocie, ślepocie. Odporność na choroby zakaźne jest znacznie zmniejszona. Dzieci umierają w młodym wieku. Dziedziczenie choroby jest autosomalne recesywne.

Rozpoznanie choroby Niemanna-Picka opiera się na stwierdzeniu podwyższonego poziomu sfingomieliny w osoczu krwi i płynie mózgowo-rdzeniowym. We krwi obwodowej wykrywa się duże, ziarniste, pieniste komórki Pick. Leczenie jest objawowe.

Idiotyzm amawrotyczny (choroba Thea-Saxa) odnosi się również do chorób związanych z zaburzeniami metabolizmu lipidów. Charakteryzuje się odkładaniem lipidów gangliozydowych w komórkach mózgu, wątroby, śledziony i innych narządów. Powodem jest spadek aktywności enzymu heksozoaminidazy A w organizmie. W rezultacie dochodzi do zniszczenia aksonów komórek nerwowych.

Choroba objawia się w pierwszych miesiącach życia. Dziecko staje się ospałe, nieaktywne, obojętne na innych. Opóźnienie w rozwoju umysłowym prowadzi do spadku inteligencji do stopnia idiotyzmu. Występuje niedociśnienie mięśniowe, drgawki, charakterystyczny objaw „pestki wiśni” na siatkówce. Pod koniec pierwszego roku życia następuje ślepota. Powodem jest zanik nerwów wzrokowych. Później rozwija się całkowity bezruch. Śmierć następuje w wieku 3-4 lat. Rodzaj dziedziczenia choroby jest autosomalny recesywny. Gen znajduje się na długim ramieniu chromosomu 15.

choroby dziedzicznetkanka łączna

Tkanka łączna w organizmie pełni funkcje wspierające, troficzne i ochronne. Złożona struktura tkanki łącznej jest uwarunkowana genetycznie. Patologia w swoim systemie jest przyczyną różnych chorób dziedzicznych i jest spowodowana w pewnym stopniu naruszeniem struktury białek strukturalnych - kolagenów.

Większość chorób tkanki łącznej wiąże się z wadami układu mięśniowo-szkieletowego i skóry. Należą do nich zespół Marfana, mukopolisacharydozy.

zespół Marfana należy do dziedzicznych chorób metabolicznych i charakteryzuje się ogólnoustrojowym uszkodzeniem tkanki łącznej. Jest dziedziczona w sposób autosomalny dominujący z wysoką penetracją i różnym stopniem ekspresji. Wiąże się to ze znacznym polimorfizmem klinicznym i związanym z wiekiem. Zespół został po raz pierwszy opisany przez V. Marfana w 1886 roku. Przyczyną choroby jest mutacja w genie odpowiedzialnym za syntezę białka włókna fibryliny tkanki łącznej. Zablokowanie jego syntezy prowadzi do zwiększonej rozciągliwości tkanki łącznej.

Pacjenci z zespołem Marfana wyróżniają się wysokim wzrostem, długimi palcami, deformacją klatki piersiowej (lejkowaty, stępiony, spłaszczony), płaskostopiem. Często występują przepukliny udowe i pachwinowe, niedorozwój (niedorozwój) mięśni, niedociśnienie mięśniowe, niewyraźne widzenie, zmiany kształtu i wielkości soczewki, krótkowzroczność (do odwarstwienia siatkówki), heterochromia (różne zabarwienie tęczówki); podwichnięcie soczewki, zaćma, zez.

Oprócz powyższego zespół Marfana charakteryzuje się wrodzonymi wadami serca, rozszerzeniem aorty z rozwojem tętniaka. Często występują zaburzenia układu oddechowego, zmiany chorobowe przewodu pokarmowego i układu moczowego.

Leczenie jest głównie objawowe. Masaż, ćwiczenia fizjoterapeutyczne, aw niektórych przypadkach zabiegi chirurgiczne mają pozytywny wpływ. Wczesne rozpoznanie choroby ma ogromne znaczenie. Częstość występowania zespołu Marfana w populacji wynosi 1:10 000 (1:15 000).

Prezydent USA Abraham Lincoln, wielki włoski skrzypek i kompozytor Nicolo Paganini cierpiał na zespół Marfana.

Mukopolisacharydozy reprezentowana przez całą grupę dziedzicznych chorób tkanki łącznej. Charakteryzują się naruszeniem w organizmie metabolizmu kwaśnych glikozaminoglikanów, co jest związane z niedoborem enzymów lizosomalnych. W efekcie patologiczne produkty przemiany materii odkładają się w tkance łącznej, wątrobie, śledzionie, rogówce oraz w komórkach ośrodkowego układu nerwowego. Pierwsze informacje o mukopolisacharydozach pojawiły się w 1900 roku, a następnie w latach 1917-1919.

Mukopolisacharydozy wpływają na układ mięśniowo-szkieletowy, narządy wewnętrzne, oczy i układ nerwowy. Klinicznymi objawami choroby są: opóźnienie wzrostu, krótka szyja i tułów, deformacja kości, obniżona inteligencja, szorstkie rysy twarzy z dużymi ustami i językiem, przepukliny pępkowe i pachwinowe, wady serca, zaburzenia rozwoju umysłowego opóźnione w rozwoju.

Rodzaj dziedziczenia choroby jest autosomalny recesywny. Gen jest mapowany na krótkim ramieniu czwartego chromosomu.

W sumie wyróżnia się 8 głównych typów mukopolisacharydoz, w zależności od spadku aktywności różnych enzymów i charakterystyki objawów klinicznych. Aby określić rodzaj choroby, bada się parametry biochemiczne kwaśnych glikozaminoglukanów we krwi i moczu pacjentów.

Leczenie: dietoterapia, fizjoterapia (elektroforeza, magnetoterapia, masaże, fizjoterapia itp.), leki hormonalne i sercowo-naczyniowe.

zaburzenia dziedzicznewymiana w erytrocytach

Niedokrwistość hemolityczna obejmują choroby spowodowane spadkiem poziomu hemoglobiny i skróceniem życia erytrocytów. Ponadto przyczyną choroby może być:

Zakłócenie błony erytrocytów.

Naruszenie aktywności enzymów erytrocytów (enzymy, glikoliza cyklu pentozofosforanowego itp.).

Naruszenie struktury lub syntezy hemoglobiny.

Najczęstszą postacią dziedzicznej niedokrwistości hemolitycznej u ludzi jest dziedziczna mikrosferocytoza. - niedokrwistość hemolityczna Minkowa podniebny szofer. Choroba została opisana w 1900 roku. W około połowie przypadków występuje u noworodków. Diagnozę stawia się w wieku 3-10 lat. Choroba jest spowodowana nieprawidłowościami genetycznymi erytrocytów i jest związana z wrodzonym niedoborem lipidów w ich błonie. W wyniku zwiększonej przepuszczalności błony jony sodu dostają się do komórki i następuje utrata ATP. Erytrocyty przybierają kulisty kształt. Zmienione krwinki czerwone są niszczone w śledzionie z utworzeniem toksycznego białka - bilirubiny.

W przypadku tej choroby obserwuje się żółtaczkę, niedokrwistość, splenomegalię (pęknięcie śledziony), zmiany szkieletowe. Choroba może występować w dwóch postaciach - przewlekłej i ostrej, w której nasila się hemoliza, powodując anemię.

U dzieci w pierwszych miesiącach życia często występuje „żółtaczka jądrowa”. Powodem jest porażka jąder mózgu z powodu wysokiej zawartości bilirubiny. W starszym wieku wysoki poziom bilirubiny prowadzi do powstawania kamieni i rozwoju kamicy żółciowej.

Pacjenci charakteryzują się wzrostem śledziony i wątroby, deformacją szkieletu i naruszeniem położenia zębów.

Sposób dziedziczenia jest autosomalny dominujący z niepełną penetracją. Gen jest mapowany na krótkim ramieniu ósmego chromosomu.

Anomalie dziedzicznekrążące białka.Hemoglobinopatie- Są to choroby związane z dziedzicznym naruszeniem syntezy hemoglobiny. Istnieją formy ilościowe (strukturalne) i jakościowe. Te pierwsze charakteryzują się zmianą pierwotnej struktury białek hemoglobiny, co może prowadzić do naruszenia jej stabilności i funkcji. W przypadku form jakościowych struktura hemoglobiny pozostaje normalna, zmniejsza się jedynie szybkość syntezy łańcuchów globiny.

Talasemia. Ta patologia jest spowodowana spadkiem tempa syntezy łańcuchów polipeptydowych normalnej hemoglobiny A. Choroba została po raz pierwszy opisana w 1925 roku. Jej nazwa pochodzi od greckiego „Talas” - Morza Śródziemnego. Uważa się, że pochodzenie większości nosicieli genu talasemii związane jest z regionem śródziemnomorskim.

Talasemia występuje w postaci homo- i heterozygotycznej. Zgodnie z obrazem klinicznym zwyczajowo rozróżnia się formy duże, pośrednie, małe i minimalne. Zatrzymajmy się przy jednym z nich.

Homozygotyczna (duża) talasa mia, inaczej anemia Cooleya spowodowane gwałtownym spadkiem tworzenia się hemoglobiny HbA 1 i wzrostem ilości hemoglobiny F.

Klinicznie choroba objawia się pod koniec pierwszego roku życia dziecka. Charakteryzuje się mongoloidalną twarzą, wysokim typem czaszki i opóźnieniem w rozwoju fizycznym. Przy tej patologii we krwi pacjenta znajdują się erytrocyty w kształcie tarczy o niskiej zawartości Hb, skróconej oczekiwanej długości życia i zwiększonej stabilności osmotycznej. Pacjenci mają powiększoną śledzionę i rzadziej wątrobę.

W zależności od ciężkości choroby wyróżnia się kilka postaci talasemii. Ciężka talasemia kończy się szybką śmiercią w pierwszych miesiącach życia dziecka. W przewlekłych - chore dzieci żyją do 5-8 lat, aw łagodnych postaciach pacjenci dożywają dorosłości.

anemia sierpowata - najczęstsza choroba dziedziczna spowodowana zmianą struktury cząsteczki hemoglobiny. Osoby z anemią sierpowatą w większości przypadków umierają przed osiągnięciem dorosłości. W warunkach niskiego ciśnienia parcjalnego tlenu ich krwinki czerwone przybierają kształt sierpa. U rodziców pacjenta erytrocyty mają nieco zmieniony kształt, ale nie cierpią na anemię.

Choroba ta została po raz pierwszy odkryta w 1910 roku przez J. Herricka u studenta, który cierpiał na ciężką postać anemii. We krwi pacjenta wykrył czerwone krwinki o nietypowym kształcie półksiężyca.

W 1946 roku laureat Nagrody Nobla L. Pauling i współpracownicy przeprowadzili biochemiczną i genetyczną analizę hemoglobiny osób chorych i zdrowych i wykazali, że hemoglobiny erytrocytów normalnych i sierpowatych różnią się ruchliwością w polu elektrycznym i rozpuszczalnością. Okazało się, że hemoglobina u osób z objawami niedokrwistości sierpowatokrwinkowej jest mieszaniną równych ilości zarówno normalnej, jak i zmutowanej hemoglobiny. Stało się jasne, że mutacja powodująca anemię sierpowatą jest związana ze zmianą struktury chemicznej hemoglobiny. Dalsze badania wykazały, że w przypadku anemii sierpowatokrwinkowej kwas glutaminowy jest zastępowany przez walinę w szóstej parze nukleotydów genu kodującego łańcuch beta ludzkiej hemoglobiny. W heterozygotach zmieniona hemoglobina wynosi 20-45%, w homozygotach - 60-99% całkowitej hemoglobiny.

Przy tej patologii obserwuje się bladość skóry i błon śluzowych, zażółcenie. U 60% dzieci wątroba jest powiększona. Pojawiają się też odgłosy w okolicy serca itp. Choroba przebiega w postaci naprzemiennych kryzysów i remisji.

Nie ma specjalnych metod leczenia. Ważne jest, aby chronić pacjenta przed narażeniem na czynniki wywołujące rozwój choroby (niedotlenienie, odwodnienie, zimno itp.).

Choroby chromosomalne człowieka

Choroby chromosomalne to duża grupa wrodzonych chorób dziedzicznych z wieloma wrodzonymi wadami rozwojowymi. Opierają się na mutacjach chromosomalnych lub genomowych. Te dwa różne typy mutacji są zbiorczo określane jako „nieprawidłowości chromosomalne” dla zwięzłości.

Wyizolowano co najmniej trzy choroby chromosomalne jako kliniczne zespoły wrodzonych zaburzeń rozwojowych przed ustaleniem ich chromosomalnego charakteru.

Najpowszechniejsza choroba, trisomia 21, została klinicznie opisana w 1866 roku przez angielskiego pediatrę L. Downa i nazwana „zespołem Downa”. W przyszłości przyczyna zespołu była wielokrotnie poddawana analizie genetycznej. Pojawiły się sugestie dotyczące dominującej mutacji, wrodzonej infekcji, natury chromosomalnej.

Pierwszego klinicznego opisu zespołu monosomii chromosomu X jako odrębnej postaci choroby dokonał rosyjski klinicysta N.A. Szereszewskiego w 1925 i 1938. G. Turner również opisał ten syndrom. Według nazwisk tych naukowców monosomia na chromosomie X nazywa się zespołem Shereshevsky'ego-Turnera.

Anomalie w układzie chromosomów płciowych u mężczyzn (trisomia XXY) jako zespół kliniczny po raz pierwszy opisał G. Klinefelter w 1942 roku. Wymienione choroby stały się przedmiotem pierwszych badań klinicznych i cytogenetycznych przeprowadzonych w 1959 roku.

Czynnikami etiologicznymi patologii chromosomalnej są wszystkie rodzaje mutacji chromosomalnych oraz niektóre mutacje genomowe. Chociaż mutacje genomowe w świecie zwierząt i roślin są zróżnicowane, u ludzi znaleziono tylko 3 rodzaje mutacji genomowych: tetraploidalność, triploidia i aneuploidia. Ze wszystkich wariantów aneuploidii znaleziono tylko trisomię dla autosomów, polisomię dla chromosomów płciowych (tri-, tetra- i pentasomia), a tylko monosomia X występuje z monosomii.

Jeśli chodzi o mutacje chromosomalne, wszystkie ich typy (delecje, duplikacje, inwersje, translokacje) zostały znalezione u ludzi. Choroby chromosomalne obejmują choroby spowodowane mutacjami genomowymi lub zmianami strukturalnymi w poszczególnych chromosomach.

Klasyfikacja patologii chromosomalnej opiera się na 3 zasadach, które pozwalają dokładnie scharakteryzować postać patologii chromosomalnej.

Pierwsza zasada – etiologiczna – charakterystyka chromosomalna lub genomowa mutacje (triploidia, prosta trisomia na chromosomie 21, częściowa monosomia itp.) z uwzględnieniem określonego chromosomu. Dla każdej postaci patologii chromosomalnej ustala się, która struktura bierze udział w procesie patologicznym (chromosom, segment) i na czym polega zaburzenie genetyczne (brak lub nadmiar materiału chromosomalnego). Zróżnicowanie patologii chromosomalnej na podstawie obrazu klinicznego nie jest istotne, gdyż różne anomalie chromosomowe charakteryzują się dużą powszechnością zaburzeń rozwojowych.

Druga zasada brzmi określenie rodzaju komórek, w których mutacja (w gametach lub zygocie). Mutacje gamet prowadzą do pełnych postaci chorób chromosomalnych. U takich osób wszystkie komórki są nosicielami nieprawidłowości chromosomalnych odziedziczonych z gamety. Jeśli aberracja chromosomowa występuje w zygocie lub we wczesnych stadiach rozszczepienia (takie mutacje nazywane są somatycznymi, w przeciwieństwie do gamet), wówczas organizm rozwija się z komórkami o różnej budowie chromosomów (dwa typy lub więcej). Takie formy chorób chromosomalnych nazywane są mozaiką. Do pojawienia się form mozaikowych, które w obrazie klinicznym pokrywają się z formami pełnymi, potrzeba co najmniej 10% komórek z nieprawidłowym zestawem.

Trzecia zasada brzmi identyfikacja pokolenia, w którym mutacja : powstała na nowo w gametach zdrowych rodziców (przypadki sporadyczne) lub rodzice już mieli taką anomalię (formy dziedziczne lub rodzinne). Nie więcej niż 3-5 jest przekazywanych z pokolenia na pokolenie. % z nich. Aberracje chromosomowe są odpowiedzialne za około 50% samoistnych poronień i 7% wszystkich martwych urodzeń.

Wszystkie choroby chromosomalne są zwykle podzielone na dwie grupy.

Choroby związane z anomaliamiliczba chromosomów

Ta grupa obejmuje trzy podgrupy:

Choroby spowodowane naruszeniem liczby

Choroby związane ze wzrostem lub spadkiem liczby chromosomów X i Y płci.

3. Choroby spowodowane poliploidalnością

Wielokrotny wzrost haploidalnego zestawu chromosomów.

Choroby związane ze strukturąnaruszenia

(aberracje)chromosomy

Ich przyczyny to:

Translokacje to rearanżacje wymienne między niehomologicznymi chromosomami.

Delecje to utrata fragmentu chromosomu.

Inwersje to obrót fragmentu chromosomu o 180 stopni.

Duplikacje - duplikacja fragmentu chromosomu

Izochromosomia - Chromosomy z powtarzalnym materiałem genetycznym w obu ramionach.

Pojawienie się chromosomów pierścieniowych (połączenie dwóch końcowych delecji w obu ramionach chromosomu).

Obecnie u ludzi znanych jest ponad 700 chorób spowodowanych strukturalnymi nieprawidłowościami chromosomów. Dostępne dane wskazują, że około 25% jest spowodowanych trisomią autosomalną, 46% - patologią chromosomów płciowych. Korekty strukturalne stanowią 10,4%. Najczęstszymi rearanżacjami chromosomowymi są translokacje i delecje.

Choroby związane z aberracjami chromosomowymi

Zespół Downa (trisomia 21st chromosom). Najczęstszą chorobą z zaburzeniem ilościowym chromosomów jest trisomia 21 (obecność 47 chromosomów zamiast 46 z powodu dodatkowego chromosomu 21. pary). Trisomia 21 lub Zespół Downa, występuje z częstością 1 na 700-800 urodzeń, nie ma żadnych czasowych, etnicznych ani geograficznych różnic w tym samym wieku rodziców. Ta choroba jest jedną z najczęstszych i badanych patologii człowieka. Częstość posiadania dzieci z zespołem Downa zależy od wieku matki iw mniejszym stopniu od wieku ojca.

Wraz z wiekiem prawdopodobieństwo posiadania dzieci z zespołem Downa znacznie wzrasta. Tak więc u kobiet w wieku 45 lat wynosi około 3%. Dużą częstość dzieci z zespołem Downa (około 2%) obserwuje się u kobiet, które rodziły wcześnie (do 18 roku życia). Dlatego do populacyjnych porównań współczynnika urodzeń dzieci z zespołem Downa należy wziąć pod uwagę rozkład kobiet rodzących według wieku (odsetek kobiet rodzących po 30-35 roku życia w ogólnej liczbie kobiet rodząc). Rozkład ten czasami zmienia się w ciągu 2-3 lat dla tej samej populacji (na przykład przy gwałtownej zmianie sytuacji gospodarczej w kraju). Znany jest wzrost częstości występowania zespołu Downa wraz z wiekiem matki, ale większość dzieci z zespołem Downa nadal rodzi się z matek młodszych niż 30 lat. Wynika to z większej liczby ciąż w tej grupie wiekowej w porównaniu z kobietami starszymi.

Literatura opisuje „gromadzenie” urodzeń dzieci z zespołem Downa w określonych odstępach czasu w niektórych krajach (miasta, prowincje). Przypadki te można wyjaśnić bardziej stochastycznymi fluktuacjami spontanicznego poziomu nondysjunkcji chromosomów niż wpływem domniemanych czynników etiologicznych (infekcja wirusowa, niskie dawki promieniowania, chlorofos).

Klinicznie zespół Downa został opisany w 1866 r. Jego genetyczną naturę rozszyfrowano znacznie później – w 1959 r., kiedy Lejeune i współpracownicy odkryli w kariotypie tych pacjentów dodatkowy chromosom 21. Rzadsze cytogenetyczne warianty choroby Downa, translokacja i mozaika, ujawniły również zostało opisane. Wariant translokacji stanowi około 3% przypadków. Liczba chromosomów w kariotypie takich pacjentów jest normalna - 46, ponieważ dodatkowy chromosom 21 jest translokowany (przenoszony) do innego autosomu. Warianty mozaikowe stanowią 2% wszystkich przypadków.

Stosunek chłopców i dziewcząt z zespołem Downa wynosi 1:1.

Objawy kliniczne zespołu Downa są zróżnicowane: są to wady wrodzone, zaburzenia poporodowego rozwoju układu nerwowego, wtórne niedobory odporności itp. Dzieci z zespołem Downa rodzą się o czasie, ale z umiarkowanie ciężką hipoplazją prenatalną (8-10% poniżej średniej). Wiele objawów zespołu Downa jest zauważalnych przy urodzeniu i staje się bardziej wyraźnych później. Wykwalifikowany pediatra ustala prawidłową diagnozę zespołu Downa w szpitalu położniczym w co najmniej 90% przypadków. Spośród dysmorfii twarzoczaszki obserwuje się mongoloidalne nacięcie oczu (z tego powodu zespół Downa od dawna nazywany jest mongoloidyzmem), brachycefalia, okrągła spłaszczona twarz, płaski tył nosa, epikant, duży (zwykle wystający) język i zdeformowane małżowiny uszne. Niedociśnienie mięśniowe łączy się z rozluźnieniem stawów. Często występują wrodzone wady serca, typowe zmiany w dermatoglifach (czteropalcowy lub „małpi”, fałd na dłoni, dwa fałdy skórne zamiast trzech na małym palcu). Zaburzenia żołądkowo-jelitowe są rzadkie.

Zespół Downa diagnozuje się na podstawie połączenia kilku objawów. Obecność 4-5 z nich niezawodnie wskazuje na zespół Downa: 1) spłaszczenie profilu twarzy (90%); 2) brak odruchu ssania (85%); 3) niedociśnienie mięśniowe (80%); 4) mongoloidalne nacięcie szpar powiekowych (80%); 5) nadmiar skóry na szyi (80%); 6) luźne stawy (80%); 7) miednica dysplastyczna (70%); 8) dysplastyczne (zdeformowane) małżowiny uszne (60%); 9) klinodaktylia małego palca (60%); 10) fałd zgięciowy czteropalcowy (linia poprzeczna) dłoni (45%). Wzrost dorosłych pacjentów jest o 20 cm niższy od średniej.

Reakcja dzieci z zespołem Downa na wpływy środowiska jest często patologiczna ze względu na słabą odporność komórkową i humoralną, zmniejszoną naprawę DNA, niedostateczną produkcję enzymów trawiennych oraz ograniczone zdolności kompensacyjne wszystkich układów. Z tego powodu dzieci z zespołem Downa często cierpią na zapalenie płuc i trudno tolerują dziecięce infekcje. Mają brak masy ciała, wyraża się hipowitaminoza.

Wrodzone wady rozwojowe narządów wewnętrznych, zmniejszone zdolności adaptacyjne dzieci z zespołem Downa często prowadzą do śmierci w ciągu pierwszych 5 lat. Konsekwencją zmienionej odporności i niewydolności systemów naprawczych (dla uszkodzonego DNA) jest białaczka, która często występuje u pacjentów z zespołem Downa.

Rozwój umysłowy pacjentów z zespołem Downa jest opóźniony. Upośledzenie umysłowe może osiągnąć poziom głupoty bez specjalnych metod szkoleniowych. IQ dla różnych dzieci może wynosić od 25 do 75. Dzieci z zespołem Downa są czułe, uważne, posłuszne, cierpliwe w nauce.

Rozpoznanie tego zespołu nie nastręcza szczególnych trudności. Ważnym problemem w chwili obecnej jest radykalna zmiana opinii publicznej i opinii specjalistów na temat zdolności uczenia się tych dzieci, potrzeby edukacji rozwojowej i integracji ze środowiskiem zdrowych rówieśników, znaczenia opracowania i wdrażania specjalnych programów dla ich adaptacja i rozwój twórczy.

90% dzieci z zespołem Downa urodzonych w Rosji jest pozostawianych przez rodziców pod opieką państwa. Rodzice często nie wiedzą, że przy odpowiednim wychowaniu takie dzieci mogą stać się pełnoprawnymi członkami społeczeństwa.

Opieka medyczna nad dziećmi z zespołem Downa jest wieloaspektowa i niespecyficzna. Wrodzone wady serca są szybko eliminowane. Cały czas przeprowadzana jest ogólna kuracja wzmacniająca. Jedzenie musi być kompletne. Chore dziecko wymaga starannej opieki, ochrony przed działaniem szkodliwych czynników środowiskowych (przeziębienia, infekcje). Wielkie sukcesy w ratowaniu życia dzieci z zespołem Downa i ich rozwoju zapewniają specjalne metody wychowawcze, wzmacnianie zdrowia fizycznego od wczesnego dzieciństwa, niektóre formy farmakoterapii ukierunkowane na poprawę funkcji ośrodkowego układu nerwowego. Wielu pacjentów z trisomią 21 może teraz prowadzić samodzielne życie, wykonywać proste zawody, zakładać rodziny.

Zespół Pataua (trisomia 13 chromosom) opisany w 1960 r. u dzieci z mnogimi wadami wrodzonymi. Występuje u noworodków z częstością 1:5000 - 1:7000. Choroba jest spowodowana trisomią chromosomu 13 u 80-85% pacjentów z zespołem Pataua. Nondysjunkcja chromosomów podczas mejozy występuje najczęściej u matki. Chłopcy i dziewczęta z zespołem Patau rodzą się z tą samą częstotliwością.

Charakterystycznym powikłaniem ciąży przy noszeniu płodu z zespołem Patau jest wielowodzie: występuje w prawie 50% przypadków. Zespołowi Patau towarzyszą liczne wrodzone wady rozwojowe mózgu i twarzy. Jest to patogenetycznie pojedyncza grupa wczesnych (a więc ciężkich) zaburzeń w tworzeniu mózgu, gałek ocznych, kości mózgu i twarzowych części czaszki. Obwód czaszki jest zwykle zmniejszony. Czoło skośne, niskie; szpary powiekowe wąskie, nasada nosa zapadnięta, małżowiny uszne niskie i zdeformowane. Typowym objawem zespołu Pataua jest rozszczep wargi i podniebienia (zwykle obustronny). Wady kilku narządów wewnętrznych występują zawsze w różnych kombinacjach: wady przegrody serca, niepełna rotacja jelita, torbiele nerek, anomalie narządów płciowych wewnętrznych (u dziewcząt jest to zdwojenie macicy i pochwy, u chłopców jest to wnętrostwo - zatrzymanie jąder podczas zejścia do moszny), wady trzustki gruczoły. Z reguły obserwuje się polidaktylia (częściej obustronna i na rękach). Głuchotę wykrywa się u 80-85% pacjentów. Przy urodzeniu chore dzieci wyróżniają się niską wagą, chociaż rodzą się o czasie.

Z powodu ciężkich wad wrodzonych większość dzieci z zespołem Patau umiera w pierwszych tygodniach lub miesiącach życia (95% umiera przed ukończeniem 1 roku). Jednak niektórzy pacjenci żyją przez kilka lat. Ponadto w krajach rozwiniętych istnieje tendencja do wydłużania życia pacjentów z zespołem Patau do 5 lat (około 15% pacjentów), a nawet do 10 lat (2-3% pacjentów).

Opieka medyczna nad dziećmi z zespołem Patau jest niespecyficzna: operacje wad wrodzonych (ze względów zdrowotnych), leczenie odtwórcze, staranna pielęgnacja, profilaktyka przeziębień i chorób zakaźnych. Dzieci z zespołem Patau prawie zawsze są głębokimi idiotami.

Zespół Edwardsa (trisomia chromosom 18). Opisany w 1960 r. Edwardsa. Częstość występowania pacjentów wśród noworodków wynosi 1:5000 - 1:7000. Stosunek chłopców i dziewcząt z zespołem Edwardsa wynosi 1:3. Przyczyny przewagi chorych dziewcząt nie są jeszcze znane. W prawie wszystkich przypadkach zespół Edwardsa jest spowodowany prostą formą trisomiczną (mutacja gametyczna u jednego z rodziców).

W przypadku zespołu Edwardsa występuje wyraźne opóźnienie w rozwoju prenatalnym przy normalnym czasie trwania ciąży (poród w terminie). Najbardziej charakterystycznymi cechami tego zespołu są mnogie wrodzone wady rozwojowe części twarzowej czaszki, serca, układu kostnego i narządów płciowych. Czaszka kształt dolichocefaliczny (wydłużony); dolna szczęka i otwór gębowy mały; szpary powiekowe wąskie i krótkie; małżowiny uszne zdeformowane i nisko położone. Inne objawy zewnętrzne to zgięcie dłoni, nieprawidłowa stopa (pięta wystaje, łuk zwisa), pierwszy palec jest krótszy niż drugi. Przepuklina kręgosłupa i rozszczep wargi są rzadkie (5% przypadków zespołu Edwardsa).

Dzieci z zespołem Edwardsa umierają w młodym wieku (90% przed 1 rokiem życia) z powodu powikłań spowodowanych wrodzonymi wadami rozwojowymi (zamartwica, zapalenie płuc, niedrożność jelit, niewydolność sercowo-naczyniowa).

Zespoły spowodowanewewnątrzchromosomalny

restrukturyzacja

Ten typ rearanżacji chromosomów (wraz z delecjami, duplikacjami i inwersjami) obejmuje częściową trisomię i monosomię autosomów.

Syndrom „kociego płaczu” związane z delecją krótkiego ramienia piątego chromosomu. Po raz pierwszy opisany przez J. Lejeune w 1963 roku. Jego znakiem rozpoznawczym jest niezwykły płacz dzieci, przypominający miauczenie lub płacz kota. Wynika to z patologii krtani lub strun głosowych. Jednak ten krzyk znika z wiekiem.

Obraz kliniczny zespołu jest bardzo zróżnicowany. Najbardziej typowym, oprócz „kociego płaczu”, jest niedorozwój umysłowy i fizyczny, małogłowie (nienormalnie zmniejszona głowa).

Wygląd pacjentów jest szczególny: twarz w kształcie księżyca, mikrogenia (niewielkie rozmiary górnej szczęki), epicanthus (pionowy fałd skóry w wewnętrznym kąciku szpary powiekowej), wysokie podniebienie, płaski tył nosa, zez. Przedsionki znajdują się nisko i zdeformowane. Istnieją również wrodzone wady serca, patologia układu mięśniowo-szkieletowego, syndaktylia stóp (całkowite lub częściowe zrośnięcie sąsiednich palców), płaskostopie, stopa końsko-szpotawa itp., niedociśnienie mięśniowe.

Większość dzieci umiera w młodym wieku. Jednocześnie znane są opisy pacjentów starszych niż 50 lat. Częstotliwość populacji syndromu „kociego płaczu” wynosi 1:40 000 - 1:50 000 noworodków. Wielkość usunięcia w różnych przypadkach jest różna.

Zespół Wolffa-Hirshhorna po raz pierwszy opisany w 1965 r. U 80% noworodków cierpiących na tę chorobę podstawą cytologiczną tego zespołu jest delecja krótkiego ramienia czwartego chromosomu. Należy zauważyć, że większość delecji występuje ponownie, około 13% występuje w wyniku translokacji u rodziców. Rzadziej w genomie pacjentów oprócz translokacji występują również chromosomy pierścieniowe. Wraz z podziałami chromosomów patologia u noworodków może być spowodowana inwersjami, duplikacjami, izochromosomami.

Choroba charakteryzuje się licznymi wadami wrodzonymi, upośledzeniem umysłowym i rozwojem psychoruchowym.

Noworodki mają niewielką wagę przy normalnym czasie trwania ciąży. Wśród objawów zewnętrznych wymienia się: mikrocefalię, nos kruczy, epikant, antymongoloidalne nacięcie oczu (pominięcie zewnętrznych kącików szpar powiekowych), nieprawidłowe małżowiny uszne, rozszczep wargi i podniebienia, małe usta, deformacje stóp itp. .

Częstość występowania tego zespołu jest niska – 1:100 000 urodzeń.

Żywotność dzieci jest znacznie zmniejszona, większość umiera przed ukończeniem 1 roku życia. Opisano tylko 1 pacjenta w wieku 25 lat.

Syndromy z liczbamiaberracje chromosomów płciowych

Zespół Szereszewskiego-Turnera po raz pierwszy opisany przez N.A. Szereszewskiego w 1925 r., A później w 1938 r. Kh.Kh. Turner Przyczyną choroby jest naruszenie rozbieżności chromosomów płciowych. Chorują tylko kobiety, brakuje im jednego chromosomu X (45 XO).

Częstość występowania zespołu wynosi 1:3000 noworodków. Należy zauważyć, że tylko u 20% kobiet ciąża z chorym płodem jest zachowana do końca i rodzi się żywe dziecko. W innych przypadkach dochodzi do spontanicznej aborcji lub urodzenia martwego dziecka.

Zespół charakteryzuje się: niskim wzrostem, infantylizmem seksualnym, zaburzeniami somatycznymi. U dzieci już w pierwszym roku życia występuje opóźnienie we wzroście, które jest najbardziej widoczne w wieku 9-10 lat. Przeciętny wzrost chorych dorosłych kobiet wynosi średnio 135 cm, występują u nich nieprawidłowości w rozwoju kośćca: krótka szyja z fałdami skórnymi bocznymi, krótka i szeroka klatka piersiowa, nadmierna ruchomość stawów łokciowych i kolanowych, skrócenie 4. -piąte palce dłoni. Wygląd pacjentów jest charakterystyczny: mikrognacja (niedorozwój żuchwy), nakrój, nisko osadzone zdeformowane uszy, wysokie podniebienie twarde itp. Zez, zaćma, wady słuchu, anomalie układu moczowego (podwojenie nerek, dróg moczowych ) są często zauważane.

Ważną cechą tej choroby jest infantylizm seksualny. Wewnętrzne i zewnętrzne narządy płciowe są słabo rozwinięte, w okresie dojrzewania drugorzędowe cechy płciowe są nieobecne lub słabo rozwinięte, pochwa i macica są słabo rozwinięte, nie ma miesiączki, pacjentki są bezpłodne. Jednak w literaturze istnieją dane dotyczące narodzin dzieci u kobiet z zespołem Shereshevsky'ego-Turnera.

W 50% przypadków pacjenci cierpią na upośledzenie umysłowe, są bierni, skłonni do reakcji psychogennych i psychoz.

Oczekiwana długość życia jest zbliżona do normy. Leczenie ma na celu pobudzenie wzrostu i ograniczenie infantylizmu seksualnego (długie kursy hormonów płciowych itp.).

Zespół polisomii chromosomu X ja w kobietach. Zespół obejmuje trisomię (kariotyp 47, XXX), tetrasomię (48, XXXX), pentasomię (49, XXXXX). Najczęstsza trisomia to 1 na 1000 urodzonych dziewczynek. Obraz kliniczny jest dość zróżnicowany. Występuje niewielki spadek inteligencji, zwiększone prawdopodobieństwo wystąpienia psychozy i schizofrenii o niekorzystnym typie przebiegu. Płodność takich kobiet cierpi w mniejszym stopniu.

W przypadku tetra- i pentasomii - X wzrasta stopień upośledzenia umysłowego, obserwuje się anomalie somatyczne, niedorozwój narządów płciowych. Rozpoznanie zespołu polisomii X obejmuje oznaczenie chromatyny płciowej oraz badanie kariotypu pacjenta. Nie ma racjonalnego leczenia.

Zespół Klinefeltera opisał w 1942 roku N. Klinefelter. Chorują tylko chłopcy. Częstotliwość występowania wynosi 2 na 1000 nowonarodzonych chłopców. Ustalono, że pacjenci mają dodatkowy chromosom X (kariotyp 47, XXY zamiast 46, XY). Oprócz tego istnieją warianty polisomii z dużą liczbą chromosomów X i Y, które są również określane jako zespół Klinefeltera.

Przed urodzeniem choroba nie jest diagnozowana klinicznie. Anomalie genetyczne pojawiają się w okresie dojrzewania w postaci niedorozwoju jąder i drugorzędowych cech płciowych.

Mężczyźni z zespołem Klinefeltera charakteryzują się wysokim wzrostem, eunuchoidalną budową ciała (szeroka miednica, wąskie ramiona), ginekomastią (rozwój gruczołów sutkowych jest większy niż normalnie), słabym owłosieniem na twarzy, pod pachami i na łonie. Jądra są zmniejszone, występuje infantylizm seksualny, skłonność do otyłości. Jednocześnie dochodzi do upośledzenia spermatogenezy u pacjentów i ich bezpłodności. Ich rozwój umysłowy jest opóźniony, jednak czasami intelekt jest normalny.

Wzrostowi liczby chromosomów X w genotypie towarzyszy wzrost upośledzenia umysłowego, zaburzeń psychicznych, zachowań aspołecznych i alkoholizmu.

Syndrom disomii Y -chromosom (47, XYY) została opisana w 1961 roku. Występuje z częstością 1 na 1000 nowonarodzonych chłopców. Mężczyźni z zestawem chromosomów 47 XYY nie odbiegają od normy w rozwoju fizycznym i psychicznym. Występuje niewielki wzrost wzrostu - około 185 cm, czasami występuje niewielki spadek inteligencji, skłonność do zachowań agresywnych i aspołecznych. Według niektórych danych w miejscach pozbawienia wolności przebywa 10 razy więcej mężczyzn z genotypem XYY niż mężczyzn z normalnym genotypem.

Czynniki zwiększające ryzyko posiadania dzieci z

choroby chromosomalne

W ostatnich dziesięcioleciach wielu badaczy zwróciło się ku przyczynom chorób chromosomalnych. Nie ulegało wątpliwości, że powstawanie anomalii chromosomowych (zarówno mutacji chromosomowych, jak i genomowych) zachodzi samorzutnie. Wyniki genetyki eksperymentalnej ekstrapolowano i założono indukowanie mutagenezy u ludzi (promieniowanie jonizujące, mutageny chemiczne, wirusy). Jednak prawdziwe przyczyny występowania mutacji chromosomalnych i genomowych w komórkach rozrodczych lub we wczesnych stadiach rozwoju zarodka nie zostały jeszcze rozszyfrowane.

Testowano wiele hipotez dotyczących niedysjunkcji chromosomów (sezonowość, pochodzenie rasowe i etniczne, wiek matki i ojca, opóźnione zapłodnienie, kolejność urodzeń, akumulacja rodzin, farmakoterapia matek, złe nawyki, antykoncepcja niehormonalna i hormonalna, choroby wirusowe) u kobiet). W większości przypadków hipotezy te nie zostały potwierdzone, ale nie wyklucza się genetycznej predyspozycji do choroby. Chociaż w większości przypadków nondysjunkcja chromosomów u ludzi jest sporadyczna, można przypuszczać, że jest ona w pewnym stopniu uwarunkowana genetycznie. Świadczą o tym następujące fakty:

potomstwo z trisomią pojawia się ponownie u tych samych kobiet z częstością co najmniej 1%;

krewni probanta z trisomią 21 lub inną aneuploidią mają nieznacznie zwiększone ryzyko urodzenia dziecka z aneuploidią;

pokrewieństwo rodziców może zwiększać ryzyko trisomii u potomstwa;

częstość poczęć z podwójną aneuploidią może być wyższa niż przewidywano, zgodnie z częstością pojedynczych aneuploidii.

Wiek matki jest jednym z biologicznych czynników zwiększających ryzyko nondysjunkcji chromosomów, chociaż mechanizmy tego zjawiska są niejasne. Ryzyko urodzenia dziecka z chorobą chromosomalną spowodowaną aneuploidią stopniowo wzrasta wraz z wiekiem matki, ale szczególnie gwałtownie po 35 latach. U kobiet powyżej 45 roku życia co piąta ciąża kończy się urodzeniem dziecka z chorobą chromosomalną. Zależność od wieku jest najbardziej widoczna dla trisomii 21 (choroba Downa). W przypadku aneuploidii chromosomów płciowych wiek rodziców albo w ogóle nie ma znaczenia, albo jego rola jest bardzo nieistotna.

Wraz z wiekiem zwiększa się również częstość poronień samoistnych, która do 45 roku życia wzrasta 3-krotnie lub więcej. Sytuację tę można wytłumaczyć faktem, że samoistne poronienia są w dużej mierze spowodowane (do 40-45%) nieprawidłowościami chromosomalnymi, których częstotliwość jest zależna od wieku.

Choroby z dziedziczną predyspozycją

(wieloczynnikowy)

Choroby o dziedzicznej predyspozycji, w przeciwieństwie do chorób genetycznych, są spowodowane zarówno czynnikami dziedzicznymi, jak iw dużej mierze środowiskowymi. Ta grupa chorób stanowi obecnie 92% ogólnej liczby dziedzicznych patologii człowieka. Wraz z wiekiem częstotliwość zachorowań wzrasta. W dzieciństwie odsetek pacjentów wynosi co najmniej 10%, au osób starszych - 25-30%.

Do najczęstszych chorób wieloczynnikowych należą: reumatyzm, choroba niedokrwienna serca, nadciśnienie i wrzód trawienny, marskość wątroby, cukrzyca, astma oskrzelowa, łuszczyca, schizofrenia itp.

Choroby o dziedzicznej predyspozycji są związane z działaniem wielu genów, dlatego też nazywane są wieloczynnikowymi.

Będąc systemami wieloczynnikowymi, są trudne do analizy genetycznej. Dopiero niedawno postęp w badaniach genomu człowieka i mapowaniu jego genów otwiera możliwości identyfikacji predyspozycji genetycznych i głównych przyczyn rozwoju chorób wieloczynnikowych.

Dziedziczna predyspozycja może mieć charakter mono- lub poligeniczny. W pierwszym przypadku jest to spowodowane mutacją jednego genu, do manifestacji której wymagany jest określony czynnik zewnętrzny, aw drugim przypadku kombinacją alleli kilku genów i kompleksu czynników środowiskowych.

Obraz kliniczny i ciężkość przebiegu wieloczynnikowych chorób człowieka w zależności od płci i wieku są bardzo zróżnicowane. Jednak przy całej ich różnorodności wyróżnia się następujące wspólne cechy:

1. Wysoka częstość występowania chorób w populacji. I tak około 1% populacji cierpi na schizofrenię, 5% na cukrzycę, choroby alergiczne - ponad 10%, nadciśnienie - około 30%.

Polimorfizm kliniczny chorób waha się od utajonych postaci subklinicznych do wyraźnych objawów.

Cechy dziedziczenia chorób nie odpowiadają wzorcom mendlowskim.

Stopień manifestacji choroby zależy od płci i wieku pacjenta, intensywności pracy jego układu hormonalnego, niekorzystnych czynników środowiska zewnętrznego i wewnętrznego, na przykład złego odżywiania itp.

Rokowanie genetyczne w chorobach wieloczynnikowych zależy od następujących czynników:

im mniejsza częstość zachorowania w populacji, tym większe ryzyko dla krewnych probanta;

im silniejsze nasilenie choroby u probanda, tym większe ryzyko rozwoju choroby u jego bliskich;

ryzyko dla krewnych probanta zależy od stopnia pokrewieństwa z chorym członkiem rodziny;

ryzyko dla krewnych będzie większe, jeśli proband należy do płci mniej dotkniętej chorobą;

Aby ocenić ryzyko w patologii wieloczynnikowej, gromadzone są dane empiryczne dotyczące populacji i częstości rodzinnej każdej choroby lub wady rozwojowej.

Wielogenowy charakter chorób o dziedzicznej predyspozycji potwierdza się metodami genealogicznymi, bliźniaczymi i populacyjno-statystycznymi. Dość obiektywna i czuła metoda bliźniacza. Przy jej użyciu dokonuje się porównania zgodności bliźniąt jedno- i dwuzygotycznych lub porównania zgodności bliźniąt jednojajowych hodowanych razem lub osobno. Wykazano, że zgodność bliźniąt jednojajowych jest wyższa niż bliźniąt dwuzygotycznych w przypadku szeregu chorób układu sercowo-naczyniowego (nadciśnienie, zawał mięśnia sercowego, udar mózgu, reumatyzm). Wskazuje to na genetyczną predyspozycję do tych chorób. Badanie charakteru nowotworów złośliwych u bliźniąt jednojajowych wykazało niską zgodność (11%), ale jednocześnie 3-4 razy wyższą niż u bliźniąt dwuzygotycznych. Oczywiście znaczenie czynników zewnętrznych (zwłaszcza rakotwórczych) w powstawaniu nowotworów jest znacznie większe niż czynników dziedzicznych.

Metodą bliźniaczą pokazano dziedziczne predyspozycje do niektórych chorób zakaźnych (gruźlica, poliomyelitis) i wielu powszechnych chorób (choroba niedokrwienna serca, reumatyzm, cukrzyca, wrzód trawienny, schizofrenia itp.).

Rozprzestrzenianie się chorób wieloczynnikowych w różnych populacjach ludzkich może się znacznie różnić ze względu na różnice w czynnikach genetycznych i środowiskowych. W wyniku procesów genetycznych zachodzących w populacjach ludzkich (selekcja, mutacje, migracje, dryf genetyczny) częstość występowania genów warunkujących dziedziczne predyspozycje może się zwiększać lub zmniejszać, aż do ich całkowitej eliminacji.

Sukcesy programu „Genom ludzki”, izolacja i rozszyfrowanie molekularnej organizacji genów, badanie przyczyn ich patologii niewątpliwie przyczynią się do rozwoju działań profilaktycznych i identyfikacji grup osób podatnych na choroby wieloczynnikowe.

T E M A Nr 8 Medyczne poradnictwo genetyczne

Obecnie liczba dzieci z ciężkimi chorobami dziedzicznymi w krajach byłej WNP przekracza milion. Na ich leczenie wydawane są ogromne pieniądze. W związku z tym ogromne znaczenie ma diagnostyka, profilaktyka i leczenie chorób dziedzicznych i wrodzonych u dzieci.

Najskuteczniejszą metodą zapobiegania patologii dziedzicznej jest medyczne poradnictwo genetyczne, którego głównym celem jest ustalenie rokowania co do narodzin chorych dzieci w rodzinie, a także poradnictwo w zakresie dalszego planowania rodziny.

Pierwsza konsultacja medyczno-genetyczna została zorganizowana pod koniec lat 20. XX wieku. w Moskwie największy krajowy neurolog i genetyk S.N. Davidenkov w Instytucie Profilaktyki Neuro-Psychiatrycznej.

Pierwszy Gabinet Medycznego Poradnictwa Genetycznego został zorganizowany w 1941 roku przez J. Neila na Uniwersytecie Michigan (USA). w Rosji w 1932 r. pod kierownictwem S. G. Levita powstał medyczny instytut genetyczny.

Intensywny rozwój medycznej opieki genetycznej w naszym i innych krajach rozpoczął się w latach 60-70-tych. XX wieku, co wiązało się zarówno ze wzrostem odsetka chorób dziedzicznych, jak i postępem w badaniach patologii chromosomów i chorób metabolicznych. Według danych z 1995 r. na terytorium Federacji Rosyjskiej istniało 70 placówek genetyki medycznej, z usług których korzystało około 80 tys. rodzin.

Główny bramka poradnictwo medyczno-genetyczne - zapobieganie narodzinom chorego dziecka. Główny zadania poradnictwo medyczne w zakresie genetyki to:

Ustalenie dokładnej diagnozy dziedzicznej patologii.

Prenatalna (przedporodowa) diagnostyka chorób wrodzonych i dziedzicznych różnymi metodami (ultrasonografia, cytogenetyka, biochemia, genetyka molekularna).

Określenie rodzaju dziedziczenia choroby.

Ocena ryzyka urodzenia chorego dziecka i pomoc w podjęciu decyzji.

Propaganda wiedzy genetyki medycznej wśród lekarzy i społeczeństwa.

okazja dla medycznego poradnictwa genetycznego może być:

Narodziny dziecka z wadami wrodzonymi, upośledzeniem umysłowym i fizycznym, ślepotą i głuchotą, drgawkami itp.

Spontaniczne poronienia, poronienia, martwe porody.

małżeństwa pokrewne.

Niekorzystny przebieg ciąży.

Praca małżonków w szkodliwym przedsiębiorstwie.

Niezgodność par małżeńskich na czynnik Rh krwi.

Wiek kobiety to ponad 35 lat, a mężczyzn - 40 lat.

Konsultacja genetyczna obejmuje 4 etapy: diagnoza; prognoza; wniosek; Rada.

Praca rozpoczyna się od wyjaśnienia diagnozy choroby. Trafna diagnoza jest warunkiem wstępnym każdej konsultacji. W niektórych przypadkach diagnoza dziedzicznej patologii może zostać ustalona przez lekarza nawet przed skierowaniem na konsultację. Dotyczy to dobrze zbadanych i dość powszechnych chorób dziedzicznych, takich jak choroba Downa, cukrzyca, hemofilia, dystrofia mięśniowa itp. Częściej diagnoza jest niejasna.

W lekarskich konsultacjach genetycznych diagnoza jest wyjaśniana poprzez zastosowanie nowoczesnych metod genetycznych, biochemicznych, immunogenetycznych i innych.

Jedną z głównych metod jest metoda genealogiczna, tj. sporządzenie rodowodu dla małżeństwa, które zgłosiło się na konsultację. Przede wszystkim dotyczy to małżonków, w których rodowodzie występowała dziedziczna patologia. Staranne zebranie rodowodu dostarcza pewnych informacji do rozpoznania choroby.

W bardziej skomplikowanych przypadkach, na przykład, gdy dziecko rodzi się z mnogimi wadami rozwojowymi, prawidłowa diagnoza może być postawiona tylko przy użyciu specjalnych metod badawczych. W procesie diagnozy często konieczne staje się zbadanie nie tylko chorego, ale także innych członków rodziny.

Po ustaleniu rozpoznania ustala się rokowanie dla potomstwa, tj. wielkość powtarzającego się ryzyka posiadania chorego dziecka. Podstawą rozwiązania tego problemu są obliczenia teoretyczne z wykorzystaniem metod analizy genetycznej i statystyki zmienności lub empirycznych tablic ryzyka. To jest rola genetyka.

Przenoszenie chorób dziedzicznych jest możliwe na kilka sposobów, w zależności od charakterystyki przenoszenia dziedzicznej patologii. Na przykład, jeśli dziecko ma chorobę, jak jedno z rodziców, wskazuje to na dominujący typ dziedziczenia. W takim przypadku, przy całkowitej penetracji genu, chorzy członkowie rodziny przekażą chorobę połowie swoich dzieci.

Patologia dziedziczna u dziecka zdrowych rodziców wskazuje na recesywny typ dziedziczenia. Ryzyko urodzenia chorego dziecka u rodziców z chorobą recesywną wynosi 25%. Według danych z 1976 roku u ludzi znanych było 789 chorób dziedziczonych recesywnie i 944 dziedziczonych według typu dominującego.

Dziedziczna patologia może być sprzężona z płcią (dziedziczenie sprzężone z X). W tych warunkach ryzyko zachorowania u chłopców i nosicielstwa u dziewcząt wynosi 50%. Obecnie znanych jest około 150 takich chorób.

W przypadku chorób wieloczynnikowych poradnictwo genetyczne jest dość trafne. Choroby te są spowodowane interakcją wielu genów z czynnikami środowiskowymi. W większości przypadków nieznana jest liczba patologicznych genów i ich względny udział w chorobie. Do obliczenia ryzyka genetycznego wykorzystuje się specjalnie opracowane empiryczne tabele ryzyka dla chorób wieloczynnikowych.

Ryzyko genetyczne do 5% jest uważane za niskie i nie jest przeciwwskazaniem do ponownego urodzenia dziecka w rodzinie. Ryzyko od 6 do 20% uznaje się za średnie iw takim przypadku wskazane jest kompleksowe badanie w celu dalszego planowania rodziny. Ryzyko genetyczne powyżej 20% uważa się za wysokie ryzyko. Nie zaleca się dalszego rodzenia dzieci w tej rodzinie.

W chorobach chromosomalnych prawdopodobieństwo odrodzenia chorego dziecka jest niezwykle niskie i nie przekracza 1% (przy braku innych czynników ryzyka).

W przypadku postaci translokacji choroby Downa ważne jest ustalenie, który rodzic jest nosicielem translokacji zrównoważonej podczas obliczania ryzyka. Na przykład przy translokacji (14/21) wartość ryzyka wynosi 10%, jeśli nosicielem jest matka, i 2,5%, jeśli nosicielem jest ojciec. W przypadku translokacji chromosomu 21 do swojego homologu ryzyko urodzenia chorego dziecka wynosi 100%, niezależnie od tego, który rodzic jest nosicielem translokacji.

Aby określić ryzyko odrodzenia dziecka z patologią, ważne jest ustalenie heterozygotycznych nosicieli zmutowanego genu. Ma to szczególne znaczenie w dziedziczeniu autosomalnym recesywnym, dziedziczeniu sprzężonym z płcią oraz w blisko spokrewnionych małżeństwach.

W niektórych przypadkach nosicielstwo heterozygotyczne ustala się na podstawie analizy rodowodu, a także analiz klinicznych i biochemicznych. Tak więc, jeśli ojciec ma chorobę recesywną powiązaną z chromosomem X (na przykład hemofilię), to ze 100% prawdopodobieństwem jego córka będzie heterozygotą tego genu. Wraz z tym spadek globuliny antyhemofilnej w surowicy krwi córek ojca z hemofilią może służyć jako dość przekonujący dowód na heterozygotyczne przenoszenie genu hemofilii.

Obecnie niektóre choroby dziedziczne są ustalane za pomocą diagnostyki DNA.

Heterozygotyczni nosiciele wadliwych genów powinni unikać blisko spokrewnionych małżeństw, które znacznie zwiększają ryzyko posiadania dzieci z dziedziczną patologią.

Zakończenie poradnictwa medyczno-genetycznego i porady dla rodziców (dwa ostatnie etapy) można łączyć. W wyniku przeprowadzonych badań genetycznych genetyk wyciąga wnioski na temat istniejącej choroby, przedstawia prawdopodobieństwo wystąpienia choroby w przyszłości oraz wydaje odpowiednie zalecenia. Uwzględnia to nie tylko wielkość ryzyka chorego dziecka, ale także ciężkość choroby dziedzicznej lub wrodzonej, możliwość diagnostyki prenatalnej i skuteczność leczenia. Jednocześnie wszelkie decyzje dotyczące dalszego planowania rodziny podejmują wyłącznie małżonkowie.

Wyślij swoją dobrą pracę w bazie wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy korzystają z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Wam bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://www. wszystkiego najlepszego. pl/

PAŃSTWOWY UNIWERSYTET TECHNICZNY MOSKWA

nazwany na cześć N.E. BAUMAN

Wydział Inżynierii Biomedycznej

Katedra Informatycznych Technologii Medycznych i Technicznych

Niezależna praca

Choroby związane z zaburzeniami metabolizmu aminokwasów i ich natury biochemicznej

Uczeń: Pirozhkova A.A. Grupa:BMT2-32

Kierownik: Yershov Yu.A.

Moskwa 2014

Koncepcja aminokwasów

Metabolizm aminokwasów

Choroby związane z zaburzeniami metabolizmu aminokwasów

Wniosek

Bibliografia

Koncepcja aminokwasów

deaminacja metabolizmu aminokwasów

Aminokwasy są najważniejszymi, a niektóre z nich żywotnymi związkami organicznymi, których cząsteczka zawiera jednocześnie grupy karboksylowe i aminowe.

Aminokwasy pełnią wiele funkcji w organizmach żywych. Są elementami strukturalnymi peptydów i białek, a także innych naturalnych związków. Do budowy wszystkich białek, niezależnie od tego, czy są to białka z najstarszych linii bakterii, czy z organizmów wyższych, wykorzystuje się ten sam zestaw 20 różnych aminokwasów, połączonych ze sobą kowalencyjnie w określonej sekwencji charakterystycznej tylko dla danego białka. Niezwykłą właściwością komórek jest ich zdolność do łączenia 20 aminokwasów w różne kombinacje i sekwencje, w wyniku czego powstają peptydy i białka o zupełnie innych właściwościach i aktywności biologicznej. Z tych samych budulców różne organizmy są w stanie wytworzyć tak różnorodne produkty, jak enzymy, hormony, białko soczewki oka, pióra, pajęczyny, białka mleka, antybiotyki, trucizny grzybowe i wiele innych związków obdarzonych specyficzną aktywnością. Ponadto niektóre aminokwasy są neuroprzekaźnikami lub prekursorami neuroprzekaźników, neuroprzekaźników lub hormonów.

Metabolizm aminokwasów

Najważniejszą i niezastąpioną rolę w życiu organizmów odgrywa metabolizm aminokwasów. Aminokwasy niebiałkowe powstają jako produkty pośrednie podczas biosyntezy i degradacji aminokwasów proteinogennych lub w cyklu mocznikowym. Ponadto dla zwierząt i ludzi aminokwasy – budulec cząsteczek białek – są głównym źródłem azotu organicznego, który jest wykorzystywany przede wszystkim do syntezy specyficznych dla organizmu białek i peptydów, a z nich – substancji zawierających azot charakter niebiałkowy (zasady purynowe i pirymidynowe, porfiryny, hormony itp.).

W razie potrzeby aminokwasy mogą służyć jako źródło energii dla organizmu, głównie dzięki utlenianiu ich szkieletu węglowego.

Główne kierunki metabolizmu aminokwasów

Pozorna stałość składu chemicznego żywego organizmu jest utrzymywana dzięki równowadze między procesami syntezy i niszczenia jego składników składowych, tj. równowagi między katabolizmem a anabolizmem. W rosnącym organizmie równowaga ta jest przesunięta w kierunku syntezy białek, tj. funkcja anaboliczna przeważa nad kataboliczną. W organizmie osoby dorosłej w wyniku biosyntezy codziennie aktualizowane jest do 400 g białka. Co więcej, różne białka są aktualizowane w różnym tempie - od kilku minut do 10 lub więcej dni, a takie białko jak kolagen praktycznie nie jest aktualizowane przez całe życie organizmu. Ogólnie okres półtrwania wszystkich białek w organizmie człowieka wynosi około 80 dni. Spośród nich około jedna czwarta aminokwasów proteinogennych (około 100 g) ulega nieodwracalnemu rozkładowi, który musi zostać odnowiony kosztem białek pokarmowych, reszta aminokwasów jest częściowo syntetyzowana przez organizm.

Przy niewystarczającym spożyciu białek z pożywienia organizm wykorzystuje białka niektórych tkanek (wątroby, mięśni, osocza itp.) Do ukierunkowanej syntezy białek innych ważnych narządów i tkanek: mięśnia sercowego itp. Biosynteza białek zachodzi tylko wtedy, gdy wszystkie 20 naturalnych aminokwasów jest obecnych jako początkowe monomery, każdy w odpowiedniej ilości. Długotrwały brak i niedostateczne spożycie choćby jednego z 20 aminokwasów prowadzi do nieodwracalnych zmian w organizmie.

Białka i aminokwasy są najważniejszymi związkami azotowymi organizmów zwierzęcych – stanowią ponad 95% azotu biogennego. Pojęcie bilansu azotowego (AB) jest nierozerwalnie związane z metabolizmem białek i aminokwasów, rozumianym jako różnica pomiędzy ilością azotu wprowadzonego do organizmu wraz z pożywieniem (Nin) a ilością azotu wydalonego z organizmu ( Nout) w postaci końcowych produktów metabolizmu azotu, głównie mocznika:

AB \u003d wejście N - wyjście N, [g dzień -1]

Przy dodatnim bilansie azotowym biosynteza białek przeważa nad procesami ich rozpadu, tj. mniej azotu jest wydalane z organizmu niż dostaje się. Dodatni bilans azotowy obserwuje się w okresie wzrostu organizmu, a także w okresie rekonwalescencji po wyniszczających chorobach. Przy ujemnym bilansie azotowym rozpad białek przeważa nad ich syntezą i więcej azotu jest wydalane z organizmu niż do niego wnika. Ten stan jest możliwy wraz ze starzeniem się organizmu, głodem i różnymi wyniszczającymi chorobami. Normalnie praktycznie zdrowy dorosły człowiek ma bilans azotowy, tj. ilość azotu wprowadzonego do organizmu jest równa ilości wydalanej. Normy białka w diecie przy osiągnięciu bilansu azotowego wynoszą średnio 100-120 g·dzień -1.

Wchłanianie wolnych aminokwasów powstałych w wyniku hydrolizy białek zachodzi głównie w jelicie cienkim. Proces ten jest transportem aktywnym cząsteczek aminokwasów, wymagającym energii i zależnym od stężenia jonów Na+. Znaleziono ponad pięć specyficznych systemów transportowych, z których każdy transportuje aminokwasy najbliższe pod względem struktury chemicznej. Różne aminokwasy mogą konkurować ze sobą o miejsca wiązania na białkach transportowych wbudowanych w błonę (patrz rozdział 15 tej sekcji). W ten sposób wchłonięte aminokwasy w jelitach dostają się do wątroby przez system wrotny, a następnie dostają się do krwi.

Dalszy katabolizm aminokwasów do produktów końcowych jest połączeniem reakcji deaminacji, transaminacji i dekarboksylacji. Jednocześnie każdy pojedynczy aminokwas ma swój własny specyficzny szlak metaboliczny.

Deaminacja / Transdeaminacja / Dekarboksylacja

Deaminacja to usuwanie grup aminowych z aminokwasów w celu utworzenia amoniaku. To właśnie od reakcji deaminacji najczęściej rozpoczyna się katabolizm aminokwasów. W organizmach żywych możliwe są cztery rodzaje deaminacji aminokwasów.

Wspólnym produktem wszystkich czterech rodzajów dezaminacji jest amoniak, związek, który jest dość toksyczny dla komórek i tkanek, więc jest odtruwany w organizmie (patrz poniżej). W wyniku deaminacji na skutek grup aminowych „utraconych” w postaci amoniaku, całkowita liczba aminokwasów maleje. Większość organizmów żywych, w tym człowiek, charakteryzuje się oksydacyjną deaminacją aminokwasów, podczas gdy inne rodzaje deaminacji występują tylko u niektórych mikroorganizmów.

Oksydacyjna deaminacja L-aminokwasów jest przeprowadzana przez oksydazy obecne w wątrobie i nerkach. Częstym koenzymem oksydazy L-aminokwasowej jest FMN, który działa jako nośnik wodoru z aminokwasu na tlen. Ogólna reakcja oksydacyjnej deaminacji jest następująca:

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

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

Podczas reakcji powstaje związek pośredni - iminokwas, który następnie ulega uwodnieniu do ketokwasu. Oprócz kwasu ketonowego i amoniaku, jako głównych produktów deaminacji, w tej reakcji powstaje również nadtlenek wodoru, który następnie rozkłada się na wodę i tlen przy udziale katalazy:

H2O2 > H2O + SO2

Deaminacja oksydacyjna, jako niezależny proces, odgrywa znikomą rolę w konwersji grup aminowych aminokwasów; tylko kwas glutaminowy jest deaminowany z dużą szybkością. Reakcja ta jest katalizowana przez enzym dehydrogenazę glutaminianową, której koenzymem jest NAD lub NADH. Aktywność dehydrogenazy glutaminianowej jest regulowana przez allosteryczne modyfikatory, GTP i ATP działają jako inhibitory, a GDP i ADP jako aktywatory. Oksydacyjne deaminowanie kwasu glutaminowego można przedstawić za pomocą następującego schematu:

HOOS-CH2-CH2-CH (NH2)-COOH + NAD>

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

Reakcja ta jest odwracalna, ale w warunkach żywej komórki równowaga reakcji przesuwa się w kierunku tworzenia amoniaku. Inne, nieoksydacyjne rodzaje deaminacji są charakterystyczne dla seryny, cysteiny, treoniny i histydyny. Pozostałe aminokwasy ulegają transdeaminacji.

Transdeaminacja jest główną drogą katabolicznego rozkładu aminokwasów. Po nazwie procesu łatwo się domyślić, że przebiega on dwuetapowo. Pierwsza to transaminacja, a druga to rzeczywista oksydacyjna deaminacja aminokwasu. Transaminacja jest katalizowana przez enzym aminotransferazy, znany również po prostu jako transaminazy. Fosforan pirydoksalu (witamina B6) działa jako koenzym aminotransferazy. Istotą transaminacji jest przeniesienie grupy aminowej z b-aminokwasu na b-ketokwas. Zatem reakcja transaminacji jest międzycząsteczkowym procesem redoks, w którym uczestniczą nie tylko atomy węgla wchodzących w interakcje aminokwasów, ale także fosforan pirydoksalu.

Dekarboksylacja to proces usuwania grupy karboksylowej z aminokwasu w postaci CO2. Niektóre aminokwasy i ich pochodne mogą ulegać dekarboksylacji w warunkach żywego organizmu. Dekarboksylację katalizują specjalne enzymy - dekarboksylazy, których koenzymem (z wyjątkiem dekarboksylazy histydynowej) jest fosforan pirydoksalu. Produkty dekarboksylacji to aminy o działaniu biologicznym - aminy biogenne. Do tej grupy związków należy większość neuroprzekaźników i czynników regulacyjnych o działaniu miejscowym (mediatorów tkankowych regulujących metabolizm). Reakcję dekarboksylacji dowolnego aminokwasu można przedstawić w następujący sposób:

DekarboksylazaAmina biogenna

Powstawanie amin biologicznie czynnych

GABA jest mediatorem układu nerwowego (kwas gamma-aminomasłowy).

glutaminian

Histamina jest mediatorem stanów zapalnych i reakcji alergicznych.

HistydynaHistamina

Patka. Prekursory, budowa chemiczna, rola biologiczna amin biogennych

Choroby związane z zaburzeniami metabolizmu aminokwasów

Metabolizm w organizmie to bardzo ważny proces. Każde odstępstwo od normy może prowadzić do pogorszenia stanu zdrowia człowieka. Istnieją dziedziczne i nabyte zaburzenia metabolizmu aminokwasów. Największe tempo metabolizmu aminokwasów obserwuje się w tkance nerwowej. Z tego powodu w praktyce neuropsychiatrycznej różne dziedziczne aminokwasy są uważane za jedną z przyczyn otępienia.

Naruszenie metabolizmu tyrozyny.

Tyrozyna oprócz tego, że bierze udział w syntezie białek, jest prekursorem hormonów nadnerczy: adrenaliny, noradrenaliny, mediatora dopaminy, hormonów tarczycy, tyroksyny, trójjodotyroniny, barwników. Zaburzenia metabolizmu tyrozyny są liczne i nazywane są tyrozynemiami.

Tyrozynemia typu I.

Etiologia.

Choroba występuje, gdy występuje niedobór hydrolazy fumaryloacetooctanowej. W tym samym czasie acetylooctan fumarylu i jego metabolity kumulują się, wpływając na wątrobę i nerki.

Hydrolaza fumaryloaceto

obraz kliniczny.

Postać ostra stanowi większość przypadków z początkiem między 2. a 7. miesiącem życia. i zgon u 90% pacjentów w wieku 1-2 lat z powodu niewydolności wątroby.

W postaci przewlekłej choroba rozwija się później, postępuje wolniej. Oczekiwana długość życia wynosi około 10 lat.

Podstawy leczenia.

Leczenie jest nieskuteczne. Stosuje się dietę ze spadkiem ilości białka, fenyloalaniny i tyrozyny, zastrzyki z glutationu. Potrzebny przeszczep wątroby.

Tyrozynemia typu 2.

Dużo rzadsza choroba.

Etiologia.

Choroba występuje, gdy występuje niedobór aminotransferazy tyrozynowej.

obraz kliniczny.

Upośledzenie umysłowe i fizyczne, małogłowie, zaćma i rogowacenie rogówki (rzekomopryszczkowe zapalenie rogówki), hiperkeratoza skóry, samookaleczenia, zaburzenia precyzyjnej koordynacji ruchowej.

Dieta uboga w tyrozynę jest skuteczna, a zmiany skórne i rogówkowe szybko znikają.

Tyrozynemia u noworodków.

Etiologia.

Noworodkowa tyrozynemia (typ 3) jest wynikiem niedoboru hydroksylazy hydroksyfenylopirogronianowej. Częściej obserwowane u wcześniaków.

obraz kliniczny.

Zmniejszona aktywność i letarg. Anomalia jest uważana za nieszkodliwą. Niedobór kwasu askorbinowego poprawia obraz kliniczny.

Podstawy leczenia.

Dieta ze spadkiem ilości białka, fenyloalaniny, tyrozyny oraz wysokimi dawkami kwasu askorbinowego.

Alkaptonuria.

Etiologia.

Genetyczna autosomalna recesywna enzymopatia. Choroba polega na zmniejszeniu aktywności enzymu wątrobowego oksydazy homogentyzynianowej, w wyniku czego w organizmie gromadzi się kwas homogentyzynianowy.

obraz kliniczny.

Ponieważ homogenizat polimeryzuje w powietrzu do związku podobnego do melaniny, najczęstszym i stałym objawem jest ciemny mocz, na pieluszce i bieliźnie pozostają ciemnobrązowe plamy. W przeciwnym razie choroba nie objawia się w dzieciństwie.

Wraz z wiekiem kwas homogentyzyny gromadzi się w tkance łącznej, twardówce i skórze, powoduje ciemnobrązowy odcień chrząstki ucha i nosa, plamy na ubraniach, pocenie się obszarów ciała (pod pachami).

Równocześnie kwas homogentyzynowy hamuje hydroksylazę lizylową, uniemożliwiając syntezę kolagenu, który osłabia struktury chrząstki. Na starość dochodzi do zwyrodnieniowej artrozy kręgosłupa i dużych stawów, zwężają się przestrzenie międzykręgowe.

Podstawy leczenia.

Chociaż nie są znane skuteczne metody, podobnie jak w przypadku innych zaburzeń aminokwasowych, zaleca się ograniczenie spożycia fenyloalaniny i tyrozyny od najmłodszych lat, co powinno zapobiegać rozwojowi ochronozy i schorzeń stawów. Przypisuj duże dawki kwasu askorbinowego, aby chronić aktywność oksydazy lizylowej.

Bielactwo.

Etiologia. Choroba jest spowodowana całkowitym lub częściowym defektem syntezy enzymu tyrozynazy (częstość 1:20 000), który jest niezbędny do syntezy dihydroksyfenyloalaniny w komórkach barwnikowych.

obraz kliniczny. Przy całkowitym braku enzymu, całkowite odbarwienie skóry, włosów, oczu i koloru jest takie samo dla wszystkich grup rasowych i nie zmienia się wraz z wiekiem. Skóra nie opala się, znamiona, plamy starcze są całkowicie nieobecne, rozwija się fotodermit. Silnie wyrażony oczopląs, światłowstręt, dzienna ślepota, czerwony odruch źreniczny. Przy częściowej niewydolności obserwuje się jasnożółte włosy, lekko pigmentowane pieprzyki i bardzo jasną skórę.

parkinsonizm.

Etiologia. Przyczyną parkinsonizmu (częstość po 60 latach 1:200) jest niska aktywność hydroksylazy tyrozynowej lub dekaboksylazy DOPA w tkance nerwowej, przy jednoczesnym rozwijającym się niedoborze neuroprzekaźnika dopaminy i kumulacji tyraminy.

obraz kliniczny.

Najczęstsze objawy to sztywność mięśni, sztywność, drżenie i spontaniczne ruchy.

Podstawy leczenia.

Wymagane jest systematyczne podawanie leczniczych analogów dopaminy oraz stosowanie inhibitorów monoaminooksydazy.

Acetooctan fumaranu

Acetooctan fumaranu

Fenyloketonuria

Etiologia. Niedobór hydroksylazy fenyloalaniny. Fenyloalanina jest przekształcana w fenylopirogronian.

obraz kliniczny.

§ Naruszenie mielinizacji nerwów

§ Masa mózgu jest poniżej normy.

§ Upośledzenie umysłowe i fizyczne.

Kryteria diagnostyczne:

§ poziom fenyloalaniny we krwi.

§ Próba FeCl3.

§ Próbki DNA (prenatalne).

Wniosek

O wartości aminokwasów dla organizmu decyduje przede wszystkim fakt, że są one wykorzystywane do syntezy białek, których metabolizm zajmuje szczególne miejsce w procesach przemian zachodzących między organizmem a środowiskiem. Hormony białkowe odgrywają ważną rolę w koordynowaniu pracy wszystkich układów komórkowych. Metabolizm białek i aminokwasów odgrywa ważną i nieodzowną rolę w życiu organizmów.

Bibliografia

1. Ershov YuA, Zajcewa NI. Podstawy biochemii dla inżynierów. MSTU 2010

2. Ershov YuA..etc. Chemia ogólna. M. 2011.

3. Belousova ED, Nikanorova M.Yu. , Nikołajewa E.A. Dziedziczne choroby metaboliczne objawiające się w okresie noworodkowym // Rosyjski Biuletyn Perinatologii i Pediatrii, N6-2000, s. 12-19

4. Lehninger A. Podstawy biochemii. M. Mir. 1985. 1055 s.

5. Blau N, Duran M, Blascovich ME, Gibson KM (red.) Przewodnik lekarza po laboratoryjnej diagnostyce chorób metabolicznych (wydanie drugie). Nowy Jork: Springer, 1996

6. Nikolaev A. Ya., Chemia biologiczna, M. „Agencja informacji medycznej”, 2004

7. Florentiev V.L., Biochemia. - M., 2004. - 464 s.

8. Berezov TT, Korovkin B.F., Chemia biologiczna. M, Medycyna, 1998

9. Erszow Yu.A. itp. Chemia ogólna. 8. wyd. M. VS. 2009. 560 s.

10. Erszow Yu.A. oraz inne Kinetyka i termodynamika procesów biochemicznych i fizjologicznych. M. Medycyna. 1990. 208 s.

11. Kolman Ya., Rem K.-G. Wizualna biochemia. M., Mir, 2004. 269 s.

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. Biochemia: Proc. dla uniwersytetów, wyd. E.S. Severina., 2003. 779 s. ISBN 5-9231-0254-4

15. Veltishchev Yu. E., Kazantseva L. Z., Semyachkina A. N. Dziedziczne choroby metaboliczne. W książce Dziedziczna patologia człowieka P / wyd. Veltishchev Yu.E., Bochkov N.P.M. 1992, t. 1, s. 41-101.

16. Musil Ya., Novikova O., Kunz K. Nowoczesna biochemia w schematach: TRANS. z angielskiego - wyd. 2, poprawione - M .: Mir, 1984. - 216 s., il.

Hostowane na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

Definicja klasy aminokwasów jako związków heterofunkcyjnych zawierających dwie grupy funkcyjne (grupę karboksylową i grupę aminową) związane z rodnikiem węglowodorowym. Klasyfikacja, izomeria, właściwości, wytwarzanie i zastosowanie aminokwasów.

prezentacja, dodano 04.10.2013


Właściwości fizyczne i chemiczne aminokwasów. Pozyskiwanie aminokwasów podczas hydrolizy białek lub w wyniku reakcji chemicznych. Szereg substancji zdolnych do wykonywania niektórych biologicznych funkcji aminokwasów. Zdolność aminokwasu do polikondensacji.

prezentacja, dodano 22.05.2012


Wzór ogólny i charakterystyka aminokwasów jako pochodnych kwasów. Kwasy proteinogenne budujące białka. Klasyfikacja aminokwasów ze względu na wzajemne ułożenie i liczbę grup funkcyjnych. Właściwości fizyczne i chemiczne aminokwasów.

prezentacja, dodano 22.01.2012


Typowe szlaki metabolizmu aminokwasów. Wartość i funkcja białek w organizmie. Normy białkowe i ich wartość biologiczna. Źródła i sposoby wykorzystania aminokwasów. bilans azotowy. enzym trzustkowy. Trawienie złożonych białek. Pojęcie transaminacji.

prezentacja, dodano 10.05.2011


Właściwości chemiczne i charakterystyka aminokwasów, izomeria. Klasyfikacja standardowych α-aminokwasów według grup R i grup funkcyjnych. Równowaga kwasowo-zasadowa w roztworach α-aminokwasów. Wykorzystanie reakcji ninhydrynowej do ich wykrycia.

streszczenie, dodano 22.03.2012


Białka to wysokocząsteczkowe substancje organiczne zawierające azot, których cząsteczki zbudowane są z reszt aminokwasowych. Informacje dziedziczne są skoncentrowane w cząsteczce DNA. Białka niosą informację genetyczną. Klasyfikacja aminokwasów.

streszczenie, dodano 17.01.2009


Rola aminokwasów w życiu organizmu człowieka. Odmiany i skład chemiczny jabłek. Technologia produkcji soku jabłkowego. Budowa wykresu kalibracyjnego. Metoda oznaczania aminokwasów. Optymalizacja warunków reakcji ninhydryny.

praca dyplomowa, dodano 18.07.2014


Charakterystyka niezbędnych aminokwasów alifatycznych i aromatycznych, które nie mogą być syntetyzowane w organizmie człowieka. Dietetyczne źródła waliny, izoleucyny, leucyny, lizyny, metioniny, trioniny, tryptofanu i argininy. Ich rola w organizmie

prezentacja, dodano 10.10.2016


Klasyfikacja aminokwasów i typy ich izomerii. Właściwości chemiczne aminokwasów w zależności od obecności grupy karboksylowej, aminowej, łączna obecność grup karboksylowych i aminowych. Procesy redoks zachodzące z udziałem kwasów.

streszczenie, dodano 22.06.2010


Właściwości biochemiczne aminokwasów - związków organicznych, w cząsteczkach których jeden lub więcej atomów wodoru w łańcuchu węglowym zastąpiono grupą -NH2. Aminokwasy jako dodatek do żywności. preparaty aminokwasowe. Biologiczna rola aminokwasów.

Największa grupa dziedzicznych chorób metabolicznych. Prawie wszystkie z nich są dziedziczone w sposób autosomalny recesywny. Przyczyną chorób jest niewydolność jednego lub drugiego enzymu odpowiedzialnego za syntezę aminokwasów. Obejmują one:

• fenyloketonuria - naruszenie konwersji fenyloalaniny do tyrozyny z powodu gwałtownego spadku aktywności hydroksylazy fenyloalaniny;
• alkaptonuria - naruszenie metabolizmu tyrozyny z powodu zmniejszonej aktywności enzymu homogentyzynazy i gromadzenia się kwasu homotentyzynowego w tkankach organizmu;
• bielactwo oczno-skórne - spowodowane brakiem syntezy enzymu tyrozynazy.

Fenyloketonuria (PKU) to ciężka dziedziczna choroba charakteryzująca się głównie uszkodzeniem układu nerwowego. W wyniku mutacji genu kontrolującego syntezę hydroksylazy fenyloalaniny na etapie konwersji fenyloalaniny do tyrozyny powstaje blok metaboliczny, w wyniku którego głównym szlakiem konwersji fenyloalaniny staje się deaminacja i synteza toksyczne pochodne - kwas fenylopirogronowy, fenylomlekowy i fenylooctowy. We krwi i tkankach znacznie wzrasta zawartość fnyloalaniny (do 0,2 g/l lub więcej w tempie 0,01-0,02 g/l). Istotną rolę w patogenezie choroby odgrywa niedostateczna synteza tyrozyny, która jest prekursorem katecholamin i melaniny. Choroba dziedziczona jest w sposób autosomalny recesywny.

ZABURZENIA METABOLIZMU AMINOKWASÓW. Najczęstszymi chorobami związanymi z zaburzonym metabolizmem aminokwasów są fenyloketonuria i bielactwo.
Zwykle aminokwas fenyloalanina (FA) jest przekształcany przez enzym hydroksylazę fenyloalaniny w aminokwas tyrozynę, który z kolei pod wpływem działania enzymu tyrozynazy może zostać przekształcony w barwnik melaninę. Z naruszeniem aktywności tych enzymów rozwijają się ludzkie choroby dziedziczne, fenyloketonuria i albinizm.
Fenyloketonuria (PKU) występuje w różnych populacjach ludzkich z częstością 1:6000-1:10 000, na Białorusi 1:6000. Jest dziedziczona w sposób autosomalny recesywny; pacjenci są homozygotami recesywnymi (aa). Zmutowany gen odpowiedzialny za syntezę enzymu hydroksylazy fenyloalaniny został zmapowany (12q22-q24), zidentyfikowany i zsekwencjonowany (określono sekwencję nukleotydową).
Fenyloalanina jest jednym z aminokwasów egzogennych. Tylko część FA jest wykorzystywana do syntezy białek; główna ilość tego aminokwasu jest utleniana do tyrozyny. Jeśli enzym hydroksylaza fenyloalaniny nie jest aktywny, wówczas FA nie przekształca się w tyrozynę, ale gromadzi się w surowicy krwi w dużych ilościach w postaci kwasu fenylopirogronianowego (PPVA), który jest wydalany z moczem i potem, w wyniku czego zapach „myszy” pochodzi od pacjentów. Wysokie stężenie PPVC prowadzi do zakłócenia tworzenia się osłonki mielinowej wokół aksonów w OUN. Dzieci chore na fenyloketonurię rodzą się zdrowe, jednak w pierwszych tygodniach życia rozwijają się u nich kliniczne objawy choroby. FPVC jest trucizną neurotropową, powodującą zwiększoną pobudliwość, napięcie mięśniowe, hiperrefleksję, drżenie i drgawkowe napady padaczkowe. Później dołączają naruszenia wyższej aktywności nerwowej, upośledzenie umysłowe, małogłowie. Pacjenci mają słabą pigmentację z powodu upośledzonej syntezy melaniny.
Istnieją trzy formy tej choroby. Fenyloketonuria I dziedziczona jest w sposób autosomalny recesywny, spowodowany mutacjami w genie PAH zlokalizowanym na długim ramieniu chromosomu 12 (12q24.1).
Fenyloketonuria // jest również dziedziczona autosomalnie recesywnie, defekt genu jest zlokalizowany na krótkim ramieniu chromosomu 4, sekcja 4p15.3. Częstość choroby wynosi 1:100 000. Z powodu niedoboru reduktazy dihydropterydyny zaburzona jest odbudowa aktywnej formy tetrahydrobiopteryny, która bierze udział jako kofaktor w hydroksylacji fenyloalaniny, tyrozyny i tryptofanu, co prowadzi do kumulacja metabolitów, zaburzenie powstawania prekursorów neuroprzekaźników katecholamin i serotoniny. W patogenezie choroby istotne znaczenie ma również obniżenie poziomu folianów w surowicy krwi, erytrocytach i płynie mózgowo-rdzeniowym.
Fenyloketonuria III jest dziedziczona autosomalnie recesywnie i jest związana z niedoborem syntazy 6-piruwoilotetrahydropteryny, która bierze udział w syntezie tetrahydrobiopteryny z trójfosforanu dihydroneopteryny. Częstość choroby wynosi 1:30 000. Główną rolę w genezie choroby odgrywa niedobór tetrahydrobiopteryny.
Rozpoznanie choroby przeprowadza się metodami biochemicznymi: jeszcze przed rozwojem obrazu klinicznego PPVC oznacza się w moczu, a we krwi stwierdza się wysoką zawartość fenyloalaniny. W szpitalach położniczych obowiązkowe jest badanie przesiewowe w kierunku fenyloketonurii.
Bielactwo występuje w różnych populacjach z różną częstością – od 1:5 000 do 1:25 000. Jego najpowszechniejsza postać, albinizm oczno-skórny z ujemnym wynikiem tyrozynazy, dziedziczona jest w sposób autosomalny recesywny.
Główne objawy kliniczne bielactwa w każdym wieku to brak melaniny w komórkach skóry (jej mlecznobiały kolor), bardzo jasne włosy, jasnoszara lub jasnoniebieska tęczówka, czerwona źrenica, zwiększona wrażliwość na promieniowanie UV (powoduje choroby zapalne skóry). ). U pacjentów nie ma plam pigmentowych na skórze, ostrość wzroku jest zmniejszona. Rozpoznanie choroby nie jest trudne.

61. Dziedziczne choroby metabolizmu węglowodanów (galaktozemia)

Do chorób dziedzicznych związanych z zaburzeniami metabolizmu węglowodanów należą m.in. galaktozemia, w którym zaburzony zostaje proces enzymatycznej przemiany galaktozy w glukozę. W efekcie galaktoza i jej produkty przemiany materii gromadzą się w komórkach i mają szkodliwy wpływ na wątrobę, ośrodkowy układ nerwowy i inne), opóźniony rozwój umysłowy i fizyczny.

Dziedziczne zaburzenia metabolizmu węglowodanów obejmują cukrzyca(patrz Cukrzyca cukrzyca) i szereg innych chorób.

Patologia metabolizmu węglowodanów. Wzrost stężenia glukozy we krwi - hiperglikemia może wystąpić z powodu nadmiernie intensywnej glukoneogenezy lub w wyniku zmniejszenia zdolności wykorzystania glukozy przez tkanki, na przykład z naruszeniem procesów jej transportu przez błony komórkowe. Spadek stężenia glukozy we krwi - hipoglikemia - może być objawem różnych chorób i stanów patologicznych, a mózg jest pod tym względem szczególnie narażony: nieodwracalne upośledzenie jego funkcji może być konsekwencją hipoglikemii.

Genetycznie spowodowane defekty enzymów U. są przyczyną wielu choroby dziedziczne. Przykładem genetycznie uwarunkowanego dziedzicznego zaburzenia metabolizmu monosacharydów jest galaktozemia, rozwijający się w wyniku defektu syntezy enzymu urydylotransferazy galaktozo-1-fosforanowej. Oznaki galaktozemii obserwuje się również z defektem genetycznym UDP-glukozo-4-epimerazy. Charakterystycznymi objawami galaktozemii są hipoglikemia, galaktozuria, pojawienie się i nagromadzenie we krwi galaktozy 1-fosforanu, a także utrata masy ciała, zwyrodnienie tłuszczowe i marskość wątroby, żółtaczka, zaćma rozwijająca się we wczesnym wieku i opóźnienie psychoruchowe. W ciężkiej galaktozemii dzieci często umierają w pierwszym roku życia z powodu upośledzonej czynności wątroby lub zmniejszonej odporności na infekcje.

Przykładem dziedzicznej nietolerancji monosacharydów jest nietolerancja fruktozy, która jest spowodowana genetycznym defektem aldolazy fruktozofosforanowej, aw niektórych przypadkach zmniejszeniem aktywności aldolazy fruktozo-1,6-difosforanowej. Choroba charakteryzuje się uszkodzeniem wątroby i nerek. Obraz kliniczny charakteryzuje się drgawkami, częstymi wymiotami, a czasem śpiączką. Objawy choroby pojawiają się w pierwszych miesiącach życia, kiedy dzieci są przestawiane na żywienie mieszane lub sztuczne. Ładunek fruktozy powoduje ciężką hipoglikemię.

Choroby spowodowane defektami metabolizmu oligosacharydów polegają głównie na naruszeniu rozkładu i wchłaniania węglowodanów w diecie, co zachodzi głównie w jelicie cienkim. Maltoza i dekstryny drobnocząsteczkowe powstające ze skrobi i glikogenu spożywczego pod wpływem a-amylazy ze śliny i soku trzustkowego, laktozy z mleka i sacharozy są rozkładane przez disacharydazy (maltaza, laktaza i sacharoza) do odpowiednich monosacharydów głównie w mikrokosmkach błony śluzowej jelita cienkiego, a następnie, jeśli proces transportu cukrów prostych nie jest zaburzony, następuje ich wchłanianie. Brak lub zmniejszenie aktywności disacharydaz na błonie śluzowej jelita cienkiego jest główną przyczyną nietolerancji odpowiednich disacharydów, co często prowadzi do uszkodzenia wątroby i nerek, jest przyczyną biegunki, wzdęć (patrz. Zespół złego wchłaniania ). Szczególnie nasilone objawy charakteryzuje dziedziczna nietolerancja laktozy, którą zwykle stwierdza się od samego urodzenia dziecka. W diagnostyce nietolerancji cukru zwykle stosuje się próby wysiłkowe z podaniem węglowodanów per os na czczo, co do których podejrzewa się nietolerancję. Dokładniejsze rozpoznanie można postawić na podstawie biopsji błony śluzowej jelita i oznaczenia aktywności disacharydaz w otrzymanym materiale. Leczenie polega na wykluczeniu z żywności pokarmów zawierających odpowiedni disacharyd. Większy efekt obserwuje się jednak po powołaniu preparatów enzymatycznych, co pozwala takim pacjentom jeść zwykłe jedzenie. Na przykład w przypadku niedoboru laktazy pożądane jest dodanie preparatu enzymatycznego zawierającego laktazę do mleka przed jego spożyciem. Prawidłowe rozpoznanie chorób spowodowanych niedoborem disacharydazy jest niezwykle ważne. Najczęstszym błędem diagnostycznym w tych przypadkach jest postawienie fałszywego rozpoznania czerwonki, innych infekcji jelitowych oraz antybiotykoterapii, co prowadzi do szybkiego pogorszenia stanu chorego dziecka i poważnych konsekwencji.

Choroby spowodowane zaburzonym metabolizmem glikogenu stanowią grupę dziedzicznych enzymopatii, zjednoczoną pod wspólną nazwą glikogenozy. Glikogenozy charakteryzują się nadmiernym gromadzeniem glikogenu w komórkach, czemu może towarzyszyć również zmiana struktury cząsteczek tego polisacharydu. Glikogenozy nazywane są tak zwanymi chorobami spichrzeniowymi. Glikogenozy (choroba glikogenna) są dziedziczone w sposób autosomalny recesywny lub sprzężony z płcią. Niemal całkowity brak glikogenu w komórkach obserwuje się w przypadku aglikogenozy, której przyczyną jest całkowity brak lub zmniejszona aktywność wątrobowej syntetazy glikogenu.

Choroby spowodowane naruszeniem metabolizmu różnych glikokoniugatów w większości przypadków są wynikiem wrodzonych zaburzeń rozpadu glikolipidów, glikoprotein lub glikozoaminoglikanów (mukopolisacharydów) w różnych narządach. Są to również choroby spichrzeniowe. W zależności od tego, który związek gromadzi się nieprawidłowo w organizmie, wyróżnia się glikolipidozy, glikoproteinody i mukopolisacharydozy. Wiele glikozydaz lizosomalnych, których defekt leży u podstaw dziedzicznych zaburzeń metabolizmu węglowodanów, występuje w różnych formach, tzw. formach wielokrotnych, czyli izoenzymach. Choroba może być spowodowana defektem dowolnego jednego izoenzymu. Na przykład. Choroba Taya-Sachsa jest konsekwencją defektu w postaci AN-acetyloheksozoaminidazy (heksozoaminidazy A), natomiast defekt w formach A i B tego enzymu prowadzi do choroby Sandhoffa.

Większość chorób akumulacyjnych jest niezwykle trudnych, wiele z nich jest nadal nieuleczalnych. Obraz kliniczny w różnych chorobach spichrzeniowych może być podobny, a wręcz przeciwnie, ta sama choroba może objawiać się odmiennie u różnych pacjentów. Dlatego w każdym przypadku konieczne jest ustalenie defektu enzymatycznego, który wykrywany jest głównie w leukocytach i fibroblastach skóry pacjentów. Jako substraty stosuje się glikokoniugaty lub różne syntetyczne glikozydy. Z różnymi mukopolisacharydozy, jak również w niektórych innych chorobach spichrzeniowych (np. mannozydozie) znaczne ilości oligosacharydów różniących się budową są wydalane z moczem. Izolacja tych związków z moczu i ich identyfikacja przeprowadzana jest w celu diagnostyki chorób spichrzeniowych. Oznaczanie aktywności enzymów w hodowlach komórkowych wyizolowanych z płynu owodniowego uzyskanego metodą amniopunkcji w przypadku podejrzenia choroby spichrzowej umożliwia diagnostykę prenatalną.

Przy niektórych chorobach poważne zaburzenia At. wystąpić wtórnie. Przykładem takiej choroby jest cukrzyca, spowodowane albo uszkodzeniem komórek β wysp trzustkowych, albo defektami struktury samej insuliny lub jej receptorów na błonach komórek tkanek insulinowrażliwych. Hiperglikemia żywieniowa i hiperinsulinemia prowadzą do rozwoju otyłości, która nasila lipolizę i wykorzystanie niezestryfikowanych kwasów tłuszczowych (NEFA) jako substratu energetycznego. Upośledza to wykorzystanie glukozy w tkance mięśniowej i stymuluje glukoneogenezę. Z kolei nadmiar NEFA i insuliny we krwi prowadzi do wzrostu syntezy trójglicerydów w wątrobie (por. Tłuszcze ) oraz cholesterol a w konsekwencji do wzrostu stężenia we krwi lipoproteiny bardzo niska i niska gęstość. Jedną z przyczyn rozwoju tak ciężkich powikłań cukrzycy, jak zaćma, nefropatia, anglopatia i niedotlenienie tkanek, jest nieenzymatyczna glikozylacja białek.

62. Dziedziczne choroby tkanki łącznej (mukopolisacharydozy)

Mukopolisacharydozy, w skrócie MPS, lub MPS (od (mukopolisacharydy + -ōsis)) to grupa metabolicznych chorób tkanki łącznej związanych z zaburzeniami metabolizmu kwaśnych glikozoaminoglikanów (GAG, mukopolisacharydów) spowodowanymi niedoborem lizosomalnych enzymów metabolizmu glikozaminoglikanów. Choroby te są związane z dziedzicznymi anomaliami metabolicznymi, objawiają się w postaci „choroby akumulacyjnej” i prowadzą do różnych defektów kości, chrząstki i tkanki łącznej.

Rodzaje chorób

W zależności od charakteru defektu enzymatycznego wyróżnia się kilka głównych typów mukopolisacharydoz:

• Typ I - zespół Hurlera (mukompolisacharydoza I H - Hurler), zespół Hurlera-Scheie (mukopolisacharydoza I H/S - Hurler-Scheie), zespół Scheiego (mukopolisacharydoza I S - Scheie). Jest to spowodowane niedoborem alfa-L-iduronidazy (enzymu odpowiedzialnego za katabolizm mukopolisacharydów). Choroba stopniowo prowadzi do gromadzenia się w tkankach siarczanu heparanu i siarczanu dermatanu. Istnieją trzy fenotypy: zespół Hurlera, zespół Scheye'a i zespół Hurlera-Scheie.
• Typ II - zespół Huntera
• Typ III - zespół Sanfilippo
• Typ IV - zespół Morquio
• Typ V - zespół Scheye'a
• Typ VI - zespół Maroteau-Lamiego
• Typ VII - zespół Sly'a niedobór p-glukuronidazy

63. Objawy mendelizacji u ludzi

Cechy mendlowskie to te, których dziedziczenie następuje zgodnie z prawami ustanowionymi przez G. Mendla. Cechy mendlowskie są określane przez jeden gen monogenicznie (z greckiego monos-jeden), to znaczy, gdy przejaw cechy jest determinowany przez interakcję genów allelicznych, z których jeden dominuje (tłumi) drugi. Prawa mendlowskie obowiązują dla genów autosomalnych o pełnej penetracji (od łac.penetrans - przenikający, sięgający) i stałej ekspresji (stopień ekspresji cechy).
Jeśli geny są zlokalizowane na chromosomach płciowych (z wyjątkiem regionu homologicznego na chromosomach X i Y) lub są połączone na tym samym chromosomie lub w DNA organelli, to wyniki krzyżowania nie będą zgodne z prawami Mendla .
Ogólne prawa dziedziczności są takie same dla wszystkich eukariontów. Człowiek ma również cechy mendlowskie i charakterystyczne są dla niego wszystkie rodzaje dziedziczenia: autosomalny dominujący, autosomalny recesywny, sprzężony z chromosomami płciowymi (z homologicznym odcinkiem chromosomów X i Y).

Rodzaje dziedziczenia cech mendlowskich:
I. Autosomalny dominujący typ dziedziczenia. Zgodnie z typem autosomalnym dominującym, niektóre normalne i patologiczne objawy są dziedziczone:
1) biały lok nad czołem;
2) włosy są twarde, proste (jeż);
3) wełniane włosy - krótkie, łatwo rozdwajające się, kręcone, bujne;
4) skóra jest gruba;
5) umiejętność zwijania języka w rurkę;
6) Warga habsburska – dolna szczęka jest wąska, wysunięta do przodu, dolna warga opada, a usta są na wpół otwarte;
7) polidaktylia (z greckiego polus - liczne, daktylos - palec) - polidaktylizm, gdy jest sześć lub więcej palców;
8) syndactyly (z greckiego syn - razem) - połączenie tkanek miękkich lub kostnych paliczków dwóch lub więcej palców;
9) brachydaktylia (krótkie palce) - niedorozwój dystalnych paliczków palców;
10) arachnodaktylia (z greckiego agahna - pająk) - silnie wydłużone palce „pająka”

II. Autosomalny recesywny typ dziedziczenia.
Jeśli geny recesywne są zlokalizowane w autosomach, mogą pojawić się, gdy dwie heterozygoty lub homozygoty dla allelu recesywnego są małżeństwem.
Następujące cechy dziedziczone są w sposób autosomalny recesywny:
1) włosy są miękkie, proste;
2) skóra jest cienka;
3) grupa krwi Rh-;
4) nie odczuwanie gorzkiego smaku fenylokarbamidu;
5) niemożność złożenia języka w rurkę;
6) fenyloketonurię – zablokowana jest konwersja fenyloalaniny do tyrozyny, która zamienia się w kwas fenylopirogronowy, który jest trucizną neurotropową (objawy – zespoły konwulsyjne, upośledzenie umysłowe, impulsywność, pobudliwość, agresja);
7) galaktozemia – nagromadzenie galaktozy we krwi, która hamuje wchłanianie glukozy i ma toksyczny wpływ na czynność wątroby, mózgu, soczewki oka;
8) bielactwo.
Częstość występowania recesywnych chorób dziedzicznych jest szczególnie zwiększona w izolatach i populacjach o wysokim odsetku małżeństw spokrewnionych.
Niektóre cechy od dawna uważano za mendlowskie, ale ich mechanizm dziedziczenia jest prawdopodobnie oparty na bardziej złożonym modelu genetycznym i może obejmować więcej niż jeden gen. Obejmują one:
kolor włosów
kolor oczu
Palec Mortona
skręcanie języka

64. Dziedziczne choroby krążących białek (talasemia)

Talasemia (niedokrwistość Cooleya) - dziedziczona przez typ recesywny (układ dwuhalelowy), który opiera się na zmniejszeniu syntezy łańcuchów polipeptydowych wchodzących w skład struktury normalnej hemoglobiny. Zwykle głównym wariantem hemoglobiny (97%) u osoby dorosłej jest hemoglobina A. Jest to tetramer składający się z dwóch monomerów łańcucha α i dwóch monomerów łańcucha β. 3% dorosłej hemoglobiny jest reprezentowane przez hemoglobinę A2, składającą się z dwóch łańcuchów alfa i dwóch łańcuchów delta. Istnieją dwa geny HBA1 i HBA2 kodujące monomer alfa i jeden gen HBB kodujący monomer beta. Obecność mutacji w genach hemoglobiny może prowadzić do zakłócenia syntezy łańcuchów określonego typu.

65. Kareotyp człowieka. Budowa i rodzaje chromosomów. Zobacz pytanie. 12 i 22

66. . Dziedziczne choroby krążących białek (niedokrwistość sierpowatokrwinkowa)

anemia sierpowata- jest to dziedziczna hemoglobinopatia związana z takim naruszeniem struktury białka hemoglobiny, w której uzyskuje specjalną strukturę krystaliczną - tak zwaną hemoglobinę S. Czerwone krwinki, które przenoszą hemoglobinę S zamiast normalnej hemoglobiny A pod mikroskopem mają charakterystyczny kształt półksiężyca (kształt sierpa), dla którego ta forma hemoglobinopatii nazywana jest anemią sierpowatą.

Erytrocyty niosące hemoglobinę S mają zmniejszoną oporność i zmniejszoną zdolność transportu tlenu, dlatego u pacjentów z anemią sierpowatokrwinkową nasila się niszczenie erytrocytów w śledzionie, skraca się ich żywotność, nasila się hemoliza i często pojawiają się objawy przewlekłej niedotlenienie (niedobór tlenu) lub przewlekłe „nadmierne podrażnienie” szpiku kostnego erytrocytów.

Anemia sierpowata jest dziedziczona autosomalnie recesywnie (z niepełną dominacją). U nosicieli heterozygotycznych genu anemii sierpowatej hemoglobina S i hemoglobina A są obecne w erytrocytach w przybliżeniu w równych ilościach hemoglobiny S i hemoglobiny A. Jednocześnie w normalnych warunkach objawy prawie nigdy nie występują u nosicieli, a sierpowaty kształt erytrocyty są wykrywane przypadkowo w laboratoryjnym badaniu krwi. Objawy u nosicieli mogą pojawić się podczas niedotlenienia (np. podczas wspinaczki górskiej) lub silnego odwodnienia organizmu. Homozygoty genu anemii sierpowatej mają tylko sierpowate krwinki czerwone przenoszące hemoglobinę S we krwi, a choroba jest ciężka.

Anemia sierpowata jest bardzo powszechna w endemicznych dla malarii regionach świata, a pacjenci z anemią sierpowatą mają zwiększoną (choć nie bezwzględną) wrodzoną odporność na zakażenie różnymi szczepami zarodźca malarii. Sierpowate erytrocyty tych pacjentów również nie są podatne na infekcję in vitro zarodźcem malarii. Heterozygoty-nosiciele, którzy nie cierpią na anemię, mają również zwiększoną odporność na malarię (przewaga heterozygot), co tłumaczy wysoką częstość występowania tego szkodliwego allelu u afrykańskich

hiperaminoacyduria. Mówi się, że hiperaminoacyduria występuje, gdy wydalanie jednego lub więcej aminokwasów z moczem przekracza wartości fizjologiczne.
W zależności od pochodzenia wyróżnia się: 1. metaboliczną lub przednerkową oraz 2. aminoacydurię nerkową.

W metabolicznej aminoacydurii jeden lub więcej aminokwasów jest wytwarzanych w większym stopniu niż normalnie lub metabolizowana jest mniejsza ilość. Nadmiar przekracza zdolność wchłaniania zwrotnego kanalików, więc aminokwasy „przelewają się” i są wydalane z moczem. W takich przypadkach, wraz ze zwiększoną aminoacydurią, stwierdza się zwiększone stężenie odpowiednich aminokwasów we krwi.

Objawowe formy metabolicznej aminoacydurii można napotkać przy ciężkim uszkodzeniu wątroby.

Jednak w większości przypadków aminoacyduria metaboliczna to dziedziczne enzymopatie: śródmiąższowy metabolizm dowolnego aminokwasu jest zaburzony z powodu braku określonego enzymu. Produkty przemiany materii powstałe przed blokadą enzymatyczną gromadzą się we krwi i są wydalane w dużych ilościach z moczem.

W aminoacydurii nerkowej aminokwasy są syntetyzowane w normalnych ilościach, ale z powodu wrodzonego lub nabytego uszkodzenia kanalików nerkowych są wydalane w dużych ilościach z moczem. Anomalie te opisano bardziej szczegółowo w rozdziale poświęconym chorobom nerek. Tutaj uwaga zostanie zwrócona tylko na wrodzoną aminoacydurię metaboliczną.

Fenyloketonuria. Oligofrenia fenylopirogronowa (choroba Föllinga). Enzymopatia dziedziczona autosomalnie recesywnie. Jej biochemiczną istotą jest niemożność przemiany fenyloalaniny w tyrozynę z powodu braku enzymu oksydazy fenyloalaniny. Objawy kliniczne tej anomalii są związane z ciężkim uszkodzeniem mózgu, któremu towarzyszy upośledzenie umysłowe. Ta powszechna choroba jest jedną z najczęstszych przyczyn upośledzenia umysłowego. Wśród populacji występuje z częstością 1:10 000-1:20 000.

Patogeneza. Ze względu na brak enzymu biorącego udział w metabolizmie fenyloalaniny – oksydazy fenyloalaniny, fenyloalanina i jej produkt przemiany materii, kwas fenylopirogronowy, gromadzą się we krwi. Nagromadzenie tych substancji jest przyczyną wiodącego objawu klinicznego - uszkodzenia mózgu, spowodowanego najwyraźniej hamującym działaniem tych metabolitów na inne procesy enzymatyczne w mózgu. Ponadto naruszenie normalnej syntezy tyrozyny, która jest głównym materiałem do produkcji adrenaliny, noradrenaliny i dijodotyrozyny, również odgrywa pewną rolę w powstawaniu choroby.

Obraz kliniczny. Wiodącym objawem fenyloketonurii jest upośledzenie umysłowe, które objawia się już we wczesnym dzieciństwie i szybko postępuje. Często występuje nadciśnienie mięśniowe, w niektórych przypadkach obserwuje się drgawki padaczkowe.

Wśród innych zmian związanych z defektem metabolicznym należy wymienić niedostateczną pigmentację pacjentów. Wielu z nich jest niebieskookich, ma jasną skórę i blond włosy. Często występuje brachycefalia i hipertayloryzm. Ciśnienie krwi jest zwykle niskie. Pot pacjentów ma nieprzyjemny („mysi”) zapach.

Diagnoza. W związku z możliwością leczenia choroby bardzo ważne jest wczesne rozpoznanie nosicieli anomalii. Fenyloalaninę i jej produkty przemiany materii można znaleźć we krwi i moczu. Stężenie fenyloalaniny we krwi wielokrotnie przekracza górną granicę normy (1,5 mg%). W moczu obecność kwasu fenylopirogronianowego można jakościowo wykazać za pomocą testu Vollinga: po dodaniu roztworu chlorku żelazowego mocz nabiera ciemnozielonego koloru.

Jednak test ten staje się pozytywny dopiero w wieku 3-4 tygodni, a ponadto nie jest swoisty. Dokładniejsze wyniki już pod koniec pierwszego tygodnia daje test Guthriego: metoda mikrobiologiczna oparta na wpływie fenyloalaniny na wzrost pałeczek siennych. Z pewnością ta metoda jest najbardziej odpowiednia do badania populacji niemowląt. Jej wadą jest konieczność pobierania krwi, co wciąż jest trudne do przeprowadzenia na dużą skalę. Dopóki ta analiza nie stanie się powszechna, konieczne jest wykonanie testu żelazowo-chlorkowego w wieku 3-4 tygodni, aw przypadkach podejrzanych potwierdzenie rozpoznania badaniem widma aminokwasowego krwi i moczu metodą chromatografii bibułowej. Przy zaostrzonej dziedziczności badanie krwi należy wykonać już w pierwszym tygodniu życia.

Leczenie . Gdy terapia zostanie rozpoczęta wcześnie, być może już w okresie noworodkowym, sukces można osiągnąć poprzez zminimalizowanie fenyloalaniny w diecie. Jednak stosowanie hydrolizatu kazeiny, stanowiącego podstawę diety, zapewniającej ograniczenie fenyloalaniny, jest trudne i kosztowne. Obecnie proponowane są specjalne preparaty do leczenia fenyloketonurii – berlofen, lofenalak, minafen, hypofenat – które są zadowalająco tolerowane przez pacjentów. Rozpoczęcie leczenia w późnym okresie niemowlęcym pozwala jedynie na zatrzymanie dalszego postępu idiotyzmu.

Alkaptonuria. Choroba charakteryzuje się ciemnobrązowym moczem, który pojawia się podczas stania w powietrzu. Dziedziczna enzymopatia, u pacjentów brak enzymu homogentyzynazy. Kwas homogentyzynowy, uwolniony w dużych ilościach, utlenia się w powietrzu, brązowiejąc. Pieluchy i bielizna dziecka są również poplamione, co ułatwia diagnozę.

Oprócz cech moczu opisanych powyżej, przy tej anomalii występują tylko dwa inne objawy: artropatia pojawiająca się w późniejszym wieku oraz niebieskawe zabarwienie chrząstki, łatwe do wykrycia na małżowinie usznej. Nie ma lekarstwa.

Bielactwo jest również dziedziczną anomalią w metabolizmie aminokwasów aromatycznych. Jednocześnie nie ma enzymu tyrozynazy, który katalizuje konwersję tyrozyny do DOPA – dihydroksyfenyloalaniny. Ponieważ DOPA jest podstawą syntezy melaniny, nosicielami anomalii są osoby o jasnej karnacji, jasnych włosach, u których przez pozbawioną pigmentacji tęczówkę prześwituje czerwonawa siatka naczyniowa.

Albinizm jest nieuleczalny. Pacjenci powinni unikać bezpośredniego światła słonecznego.

choroba syropu klonowego. Recesywnie dziedziczona rzadka enzymopatia. W tej chorobie nie ma specyficznej dekarboksylazy, która jest niezbędna do metabolizmu trzech ważnych aminokwasów: waliny, leucyny i izoleucyny. Aminokwasy te i ich metabolity gromadzą się we krwi i są wydalane w znacznych ilościach z moczem. Produkty przemiany materii nadają moczowi szczególny zapach, przypominający zapach syropu z soku klonowego.

Głównym objawem choroby jest uszkodzenie mózgu, któremu towarzyszą drgawki, rozwijające się już w pierwszych tygodniach życia i kończące się śmiercią we wczesnym niemowlęctwie.

Przy stawianiu diagnozy ważny jest test Fellinga, bo jeśli jest pozytywny, wskazuje kierunek dalszych badań; dokładna diagnoza jest ustalana poprzez badanie aminokwasów krwi i moczu za pomocą chromatografii bibułowej.

Na leczenie czynione są próby poprawy metabolizmu za pomocą diety syntetycznej.

choroba Hartnapa. Bardzo rzadka choroba dziedziczna, której towarzyszy hiperaminoacyduria nerek. Duża ilość indicanu w moczu wskazuje na naruszenie metabolizmu tryptofanu. Klinicznie charakteryzuje się ataksją móżdżkową i zmianami skórnymi przypominającymi pelagrę.

oksaloza. Rzadka choroba dziedziczna. Ze względu na blokadę enzymatyczną w metabolizmie glikolu powstaje duża ilość kwasu szczawiowego, który gromadzi się w organizmie i jest wydalany z moczem.

Klinicznie głównymi objawami są ból spowodowany kamieniami nerkowymi, krwią i ropą w moczu. Oprócz nerek kryształy szczawianu wapnia osadzają się w mózgu, śledzionie, węzłach chłonnych i szpiku kostnym.

Diagnoza na podstawie wykrycia hiperoksalurii i kryształów szczawianu w szpiku kostnym i węzłach chłonnych.

W leczeniu- wraz z terapią objawową obiecujące wydaje się ciągłe przyjmowanie benzoesanu sodu, który wraz z glikokolem tworzy kwas hipurowy i ogranicza produkcję kwasu szczawiowego.

cystynoza. Dziedziczna, autosomalna recesywna choroba, która polega na gromadzeniu się kryształów cystyny ​​w siateczce śródbłonkowej i poszczególnych narządach i rozwija się w związku z tą ciężką nefropatią.

Patogeneza choroba nie jest wystarczająco jasna, najwyraźniej mówimy o bloku metabolicznym w katabolizmie cystyny.

Objawy kliniczne. Wśród początkowych zmian jest powiększenie śledziony i wątroby, które rozwija się w pierwszych miesiącach życia. Decydujący los chorej nefropatii objawia się w drugiej połowie życia. Istnieją objawy wskazujące na początkowe uszkodzenie kanalików: hiperaminoacyduria, cukromocz, białkomocz. W późniejszym okresie sytuację pogarsza wielomocz, kwasica kanalikowa nerkowa oraz hipokaliemia i hipofosfatemia pochodzenia nerkowego. Poliuria powoduje ekssykozę i hipertermię, cukrzyca fosforanowa powoduje krzywicę i wzrost karłowatości, niedobór potasu objawia się paraliżem. W końcowej fazie choroby do niewydolności kanalików dołącza się niewydolność kłębuszkowa i rozwija się mocznica.

Diagnoza. Niedoczynność jajowodów, cukromocz, kwasica, hiperaminokwasica, hiperfosfaturia z towarzyszącą osteopatią i karłowatością w zaawansowanej fazie choroby dają razem charakterystyczny obraz. Przesunięcia te korespondują z obrazem zespołu De Toniego-Debre-Fanconiego, który jednak może mieć inne podłoże.

W diagnostyce różnicowej decydujące znaczenie ma wykrycie kryształów cystyny ​​w rogówce za pomocą lampy szczelinowej lub w preparacie biooptycznym gruczołów chłonnych.

Na leczenie przepisać dietę z ograniczeniem metioniny i cystyny. W celu leczenia objawowego stosuje się duże dawki witaminy D, wprowadzenie roztworów alkalicznych i wyrównanie niedoboru potasu, zwiększenie ilości wody w diecie dziecka, wreszcie penicylaminę.

Prognoza zły.

Homocystynuria. Objawy kliniczne anomalii charakteryzują się upośledzeniem umysłowym różnego stopnia, ektopią soczewek, zwracają uwagę jasne włosy. We krwi zwiększa się zawartość metioniny i homocystyny, za pomocą specjalnych metod wykrywa się homocystynę w moczu.

Leczenie- uboga dieta metioninowa, ale mało skuteczna.
Magazyn dla kobiet www.

Jest to szczególna, bardzo liczna grupa chorób, których wykrycie i leczenie jest obecnie bardzo pilnym problemem ze względu na szerokie rozpowszechnienie i poważne upośledzenie rozwoju fizycznego i intelektualnego chorych dzieci. Badania pozwalające na postawienie prawidłowej diagnozy są zazwyczaj bardzo złożone i kosztowne. Przeprowadzanie ich jest możliwe tylko w warunkach dużych wyspecjalizowanych ośrodków. W związku z tym wyodrębniono specjalny kontyngent dzieci, dla których należy przeprowadzić te badania. Te dzieci obejmują:

1. dzieci, które mają połączenie upośledzenia umysłowego i upośledzenia wzroku;
2. dzieci, które mają upośledzenie umysłowe i okresowo doświadczają napadów padaczkowych;
3. dzieci, które od urodzenia mają zmianę koloru i zapachu moczu;
4. dzieci, u których upośledzenie umysłowe łączy się z różnymi zmianami skórnymi.

Poniżej przedstawiono główne choroby spowodowane zaburzeniami metabolizmu aminokwasów w organizmie.

Fenyloketonuria u dzieci

Fenyloketonuria wiąże się z naruszeniem metabolizmu aminokwasów, które są częścią hormonów tarczycy i nadnerczy. W efekcie powstaje w nadmiarze substancja fenyloalanina, która kumuluje się w organizmie i powoduje zaburzenia, związane głównie z uszkodzeniem mózgu i rdzenia kręgowego. Pomimo faktu, że choroba jest bardzo powszechna, prawie nigdy nie występuje wśród Murzynów i Żydów. Równie często chorują dziewczęta i chłopcy.

Bardzo często chore dziecko rodzi się całkowicie zdrowym rodzicom. Wynika to z faktu, że matka i ojciec dziecka, nie podejrzewając tego, są nosicielami dotkniętego genu. Prawdopodobieństwo pojawienia się chorego dziecka w rodzinie, w której zawierane są małżeństwa między krewnymi, bardzo gwałtownie wzrasta.

Objawy fenyloketonurii

Nie pojawiają się od razu po urodzeniu. Do 2-6 miesiąca życia dziecko sprawia wrażenie w miarę zdrowego. Po osiągnięciu powyższego wieku, gdy w diecie pojawiają się pokarmy zawierające „zakazany” aminokwas, rodzice dziecka zaczynają zauważać, że stało się ono ospałe, jego aktywność fizyczna spadła, a zainteresowanie zabawkami i otaczającymi go ludźmi zaczęło zanikać . W niektórych przypadkach dziecko wręcz przeciwnie, staje się niespokojne, agresywne, często czuje się chory i wymiotuje, skóra jest dotknięta. W przyszłości dołączają napady drgawkowe. Po 6. miesiącu życia zauważalne jest opóźnienie w rozwoju fizycznym i umysłowym, później następuje spadek inteligencji aż do głębokiego upośledzenia umysłowego, które obserwuje się u ponad połowy wszystkich pacjentów. Znane są jednak przypadki przebiegu choroby z zachowaniem prawidłowej inteligencji. Fakt ten interpretowany jest przez ekspertów jako konsekwencja faktu, że za rozwój choroby odpowiedzialne są zaburzenia w kilku różnych genach, w związku z czym nasilenie jej objawów może być bardzo zróżnicowane. Obraz różnych zaburzeń neurologicznych jest bardzo bogaty w chorobie.

Cierpi również rozwój fizyczny dziecka, ale nie tak bardzo, długość ciała jest nieco zmniejszona lub normalna. Niewielkie zmniejszenie wielkości głowy z powodu naruszenia wzrostu kości czaszki jest bardzo charakterystyczne, zęby u takich dzieci zaczynają wybuchać w bardzo późnym wieku. Często występują wady rozwojowe szkieletu i narządów wewnętrznych. Bardzo późno dziecko uczy się podstawowych umiejętności motorycznych: raczkowania, siadania, stania. W przyszłości chore dziecko ma bardzo specyficzną pozycję ciała i chód. Podczas chodzenia jego nogi są szeroko rozstawione i nieco ugięte w stawach kolanowych, a głowa i ramiona są opuszczone. Kroki są bardzo małe, dziecko kołysze się z boku na bok. Pozycja chorego dziecka podczas siedzenia nazywana jest „pozycją krawiecką” – jego nóżki są podciągnięte do ciała w wyniku wzmożonego napięcia mięśniowego.

Bardzo charakterystyczny jest również wygląd chorego dziecka. Jego włosy i skóra są bardzo jasne, ponieważ ciało praktycznie nie zawiera pigmentów. Oczy są jasnoniebieskie. Wraz z moczem wydalane są szkodliwe produkty przemiany materii, w wyniku czego od dziecka wydobywa się specyficzny, tzw. „mysi” zapach. U niektórych pacjentów pojawiają się napady przypominające padaczkę. Jednak w późniejszym wieku całkowicie zanikają. Ogólnie spektrum zaburzeń neurologicznych w fenyloketonurii jest bardzo szerokie.

Najczęściej obserwowane naruszenie koordynacji ruchów, mimowolne ruchy obsesyjne, drżenie palców, drgawki w różnych grupach mięśni, ich drganie. Odruchy na rękach i nogach są znacznie zwiększone, czasami pojawiają się odruchy, których normalnie nie obserwuje się. Kiedy skóra jest podrażniona, pojawia się na niej jasny, długotrwały czerwony lub biały kolor. Dziecko często się poci, czubki jego palców u rąk i nóg mają niebieskawy kolor. Bardzo typowe dla fenyloketonurii są zaburzenia neurologiczne, znane w klinice pod nazwą „napady Salaama”. Objawiają się one w postaci okresowych skinień i ukłonów, podczas których dziecko rozkłada ręce na boki. Podczas występowania takich ataków prawdopodobieństwo odniesienia obrażeń jest bardzo wysokie.

Na skórze dziecka obserwuje się liczne zmiany, ponieważ na skutek braku barwników jest ona bardzo podatna na działanie promieni słonecznych. Zmiany występują w postaci egzemy, zapalenia skóry i często pojawiają się różne wysypki. Naruszenia narządów wewnętrznych są wykrywane tylko w przypadkach wrodzonych wad rozwojowych ich rozwoju. Ciśnienie krwi w większości przypadków ma bardzo niskie wartości. Często zaburzona jest funkcja przewodu pokarmowego, pojawiają się zaparcia.

Nasilenie tych objawów jest bezpośrednio związany ze stopniem zaburzeń metabolicznych. Podsumowując, objawy te są wykrywane tylko wtedy, gdy odpowiednie enzymy są na ogół nieobecne w organizmie. Przy częściowym zakłóceniu pracy enzymów objawy choroby są bardzo zróżnicowane. Z reguły w różnym stopniu łączy się naruszenie psychicznego i fizycznego rozwoju dziecka, zaburzenia neurologiczne i rozwój charakterystycznych objawów po spożyciu pokarmu zawierającego duże ilości fenyloalaniny. Może w ogóle nie być żadnych objawów, podczas gdy wyniki analiz biochemicznych wskazują, że dziecko ma chorobę.

Są to główne objawy postaci choroby zwanej fenyloketonurią typu 1. W drugim typie choroby opóźnienie w rozwoju intelektualnym dziecka jest znacznie wyraźniejsze, często występują drgawki, dziecko jest stale niespokojne, bardzo pobudliwe, agresywne. Odruchy na rękach i nogach są znacznie zwiększone, napięcie mięśni jest zaburzone, następuje całkowity paraliż mięśni rąk i nóg. Choroba rozwija się bardzo szybko, a po osiągnięciu wieku 2-3 lat dziecko umiera.

Istnieje również odmiana choroby, a trzeci typ, który w swojej charakterystyce jest bardzo podobny do drugiego typu, wykrywa się tylko znacznie poważniejsze upośledzenie umysłowe, znaczne zmniejszenie wielkości czaszki, ruchy mięśni ręce i nogi są bardziej osłabione.

W diagnostyce choroby bardzo ważne są różnorodne badania laboratoryjne, a zwłaszcza oznaczenie zawartości fenyloalaniny we krwi. Coraz szerzej stosowane są różne metody badań genetycznych.

Leczenie fenyloketonurii u dzieci

Polega na zapobieganiu powikłaniom związanym z chorobą. Pełna kompensacja zaburzonych procesów metabolicznych jest możliwa tylko wtedy, gdy postawiona zostanie właściwa diagnoza i jak najszybciej, najlepiej jeszcze przed narodzinami dziecka, podjęte zostanie odpowiednie leczenie. Od pierwszych dni życia z diety dziecka wykluczone są wszelkie pokarmy zawierające „zakazany” aminokwas.

Tylko to wydarzenie może osiągnąć pozytywny wynik i dalszy normalny rozwój dziecka. Dietę należy stosować bardzo długo, zwykle co najmniej 10 lat.

Wszystkie pokarmy bogate w białko są całkowicie wyłączone z codziennej diety dziecka: mięso, ryby, wędliny, jajka, twaróg, pieczywo, zboża, rośliny strączkowe, orzechy, czekolada itp. Dozwolone są produkty mleczne, warzywa i owoce, ale tylko w niewielkich ilościach i biorąc pod uwagę zawartą w nich fenyloalaninę.

Należy pamiętać, że aminokwas ten jest nadal niezbędny w organizmie i minimalne zapotrzebowanie na niego musi być w pełni zaspokojone, w przeciwnym razie doprowadzi to do jeszcze głębszych zaburzeń rozwojowych dziecka niż sama choroba. Ponieważ większość produktów spożywczych jest przeciwwskazana dla dziecka, przez bardzo długi czas jest ono skazane na spożywanie wyłącznie specjalnych produktów wytwarzanych zarówno za granicą, jak iw Rosji. Od pierwszych dni życia dziecka zabronione jest karmienie piersią, powinno ono otrzymywać wyłącznie mieszanki przeznaczone specjalnie dla tych pacjentów.

Dieta dla starszych dzieci powinien być przygotowywany wyłącznie przez lekarza specjalistę. Uwzględnia to nie tylko ilość fenyloalaniny w produkcie, ale także wiek dziecka, jego wzrost, wagę, indywidualne zapotrzebowanie na składniki odżywcze i energię.

Białka w organizmie dziecka pojawiają się prawie wyłącznie w ramach ww. specjalistycznych pokarmów. Zapotrzebowanie na tłuszcze zaspokajane jest głównie przez masło i oleje roślinne. Łatwiej jest dostarczyć wymaganą ilość węglowodanów. W tym celu dziecko może jeść różne owoce, warzywa, soki, cukier, pokarmy zawierające skrobię. Minerały i pierwiastki śladowe dostają się do organizmu niemal wyłącznie za pośrednictwem specjalistycznych produktów.

Należy pamiętać, że ich smak i zapach mogą prowadzić do zmniejszenia apetytu dziecka. U niektórych dzieci po zjedzeniu takiego pokarmu pojawiają się mdłości, wymioty, a wtedy dziecko staje się niegrzeczne i odmawia jedzenia. W takich przypadkach dopuszcza się wyłączenie mieszanki z diety na krótki okres czasu. Dieta dziecka staje się znacznie bardziej urozmaicona po ukończeniu trzeciego miesiąca życia, kiedy dopuszcza się podawanie soków owocowych, po pół miesiąca wprowadza się przeciery owocowe. Miesiąc później odpowiedni jest moment wprowadzenia pierwszych pokarmów uzupełniających w postaci przecierów warzywnych lub konserw, ale bez zawartości nabiału. W wieku sześciu miesięcy dziecko może już jeść owsiankę, ale zrobioną z tłuczonego sago lub bezbiałkowych płatków zbożowych, galaretki. Następnie dietę rozszerza się wprowadzając musy.

U chorych dzieci, które są w drugim roku życia, żywienie bardzo różni się od żywienia dzieci zdrowych. W codziennej diecie główne miejsce zajmują różne warzywa i owoce. Stosowane są specjalne diety bezbiałkowe, do których należą makarony bezbiałkowe, sago, płatki zbożowe bezbiałkowe, skrobia kukurydziana, margaryna roślinna, śmietana. Spośród produktów zawierających cukier dozwolone jest stosowanie miodu, dżemu, dżemu.

Przy odpowiedniej diecie warunkiem koniecznym jest stałe monitorowanie zawartości fenyloalaniny we krwi. Wraz z jej wzrostem zalecenia żywieniowe wymagają rewizji. W przypadku wykrycia choroby, gdy dopiero rozpoczęła się jej terapia, badania takie należy przeprowadzać co najmniej raz w tygodniu, a później, gdy stan dziecka się unormuje, co najmniej raz w miesiącu. Kiedy dziecko osiągnie starszy wiek i stabilną normalizację swojego stanu, badania laboratoryjne można wykonywać rzadziej.

Stopniową rezygnację z diety można rozpocząć dopiero po ukończeniu przez dziecko dziesiątego roku życia. W przyszłości wszystkie te dzieci będą pod opieką odpowiednich specjalistów w poradni. Przeprowadzana jest okresowa ocena ich rozwoju psychofizycznego.

Oprócz zaleceń dietetycznych dziecku przepisuje się leki, które obejmują wapń, fosfor, żelazo, witaminy, zwłaszcza z grupy B, leki poprawiające przekazywanie impulsów w układzie nerwowym, poprawiające procesy metaboliczne. Zalecany jest kompleks ćwiczeń fizjoterapeutycznych. Z dzieckiem z objawami upośledzenia umysłowego praca prowadzona jest z udziałem doświadczonych nauczycieli.

W przypadku dziewcząt, które planują ciążę w przyszłości, dieta jest konieczna do ciąży iw jej trakcie. Działania te znacznie zwiększają prawdopodobieństwo urodzenia zdrowego dziecka.

Prognoza. Jest to całkowicie zdeterminowane terminowością diagnozy i rozpoczęciem leczenia. Drugi i trzeci typ choroby przebiega najbardziej niekorzystnie, ponieważ przy nich dieta jest praktycznie nieskuteczna.

Histydynemia

Po raz pierwszy została wyizolowana jako samodzielna choroba w 1961 roku. Zaburzony jest metabolizm aminokwasu histydyny, który występuje głównie w skórze i wątrobie. Choroba może rozprzestrzeniać się wśród różnych grup dzieci z różną częstością.

Przyczyny i mechanizm rozwoju histydynemii

W wyniku upośledzonego rozkładu histydyny gromadzi się ona w narządach i tkankach, powodując głównie uszkodzenia mózgu. Istnieje kilka odmian choroby, z których główne to:

1) najczęstsza postać, w której zaburzony jest metabolizm aminokwasów zarówno w skórze, jak iw wątrobie;

2) naruszenie metabolizmu tylko w wątrobie, podczas gdy jest zachowane w skórze. Choroba w tym przypadku przebiega w łagodniejszej formie, ponieważ wymiana jest częściowo zachowana;

3) niepełne naruszenie metabolizmu w wątrobie i skórze. Choroba jest również stosunkowo łagodna.

Objawy histydynemii

Pierwsze oznaki choroby może pojawić się w różnym wieku. Mogą wystąpić zarówno u noworodka, jak iw okresie dojrzewania. Choroba jest bardzo różnorodna w swoich przejawach. Dziecko może mieć bardzo głębokie upośledzenie umysłowe, ale może nie mieć żadnych objawów iw przyszłości nigdy nie wystąpić w późniejszym życiu. Zaburzenia rozwoju psychicznego są wykrywane u dziecka w bardzo wczesnym wieku. Objawiają się one w postaci pojawiających się drgawek, utraty zdolności motorycznych, dziecko przestaje wykazywać zainteresowanie zabawkami i otaczającymi go ludźmi. W przyszłości zawsze obserwuje się upośledzenie umysłowe. Może być wyrażona w niewielkim stopniu i może osiągać niemal skrajne wartości. Zaburzenia psychiczne przejawiają się w tym, że dziecko bardzo często ma zmianę nastroju, najczęściej jest podekscytowany i agresywny, zachowanie jest zaburzone, zdolność koncentracji na dowolnym temacie. Większość pacjentów ma zaburzenia mowy, często nawet przy prawidłowym rozwoju umysłowym.

Charakterystyczne jest, że wśród chorych dzieci częściej występują jasnowłose o niebieskich oczach niż ciemnowłose o brązowych oczach. Dlatego lekarze mają trudności z różnicowaniem choroby z fenyloketonurią.

Głównymi dodatkowymi metodami pomagającymi w diagnostyce są biochemiczne testy laboratoryjne. Diagnoza jest możliwa jeszcze przed urodzeniem dziecka.

Leczenie histydynemii

Podobnie jak w przypadku innych chorób metabolicznych, najważniejszym sposobem leczenia histydynemii jest terapia dietetyczna. Od urodzenia wszystkie pokarmy zawierające aminokwas histydynę są wykluczone z diety. Ale ponieważ ta substancja jest niezbędna dla organizmu dziecka, nadal musi być zaspokojona minimalna potrzeba.

Na szczęście produktem zawierającym niewielkie ilości histydyny i zalecanym dla niemowląt w okresie karmienia piersią jest mleko matki. W przypadku ich braku można podać specjalne preparaty do karmienia, mleko klaczy i mleko sojowe. Owoce i warzywa zawierają głównie węglowodany, są więc pokarmem „bezpiecznym” i mogą być podawane tak samo jak zdrowe dzieci. Warzywa są preferowane jako pierwszy dodatkowy posiłek dla dziecka. W drugiej połowie życia, kiedy dziecku zaczyna się podawać produkty mięsne, chore dzieci powinny je otrzymywać w bardzo ograniczonych ilościach. Prawidłowość diety ocenia się na podstawie samopoczucia dziecka oraz wskaźników badań laboratoryjnych.

Szczególnie niepożądane w diecie dziecka są produkty takie jak wołowina, kurczak, jajka, mleko krowie, twaróg, ser, groch, jęczmień, żyto, mąka pszenna, ryż.

Pod wpływem dietoterapii konwulsje bardzo szybko przestają przeszkadzać dziecku. Ale zaburzenia mowy i upośledzenie umysłowe nie są korygowane w ten sposób.

Możliwe jest również leczenie lekami, ale nie eliminuje ono przyczyny choroby, wpływając tylko na jedną lub drugą jej manifestację.

Rokowanie w większości przypadków jest korzystne i determinowane terminowością rozpoznania i leczenia.

Choroba Hartnupa

Otwarty w 1956 roku. Związany z zaburzeniami wchłaniania aminokwasu tryptofanu w jelicie. Jest dość rozpowszechniony, ale nie objawia się u wszystkich pacjentów.

Objawy choroby Hartnupa

Przede wszystkim zwraca się uwagę na zmiany skórne, podobne do tych z niedoborem witamin z grupy B. Często pojawiają się alergiczne zmiany skórne na działanie promieni słonecznych. Zaburzenia ze strony układu nerwowego są bardzo różnorodne. Odnotowuje się drżenie gałek ocznych, drżenie palców podczas pracy z małymi przedmiotami, zaburzenia prawidłowego napięcia mięśni rąk i nóg, ruchy w nich oraz koordynację ruchów związaną z uszkodzeniem móżdżku.

Dokonując diagnozy, kierują się danymi z badań laboratoryjnych: biochemiczną analizą krwi, moczu.

Leczenie choroby Hartnupa

Leczenie polega głównie na stosowaniu diety leczniczej. W diecie dziecka należy ograniczyć ilość pokarmów zawierających białko. Zwiększ ilość spożywanych owoców. Spośród metod lekowych zaleca się podawanie preparatów witaminowych z różnych grup. Konieczna jest ochrona skóry dziecka przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych.