Виды генных болезней в зависимости от типа наследования

Аутосомно-доминантные

§ Синдром Марфана

§ Гиперхолестеринемия

§ Нейрофиброматоз

§ Полипоз толстой кишки

§ Полидактилия

Вывих хрусталика при синдроме Марфана

 

Аутосомно- рецессивные:

§ Муковисцидоз (кистозный фиброз)

§ Галактоземия

§ Фенилкетонурия

§ Гемоглобиноз S

§ Альбинизм

§ Гликогенозы

§ Адреногенитальный синдром

§ Гиперлипопротеинемии

Доминантные,сцепленные с Х –хромосомой:

§ Рахит, устойчивый к витамину D

§ Катаракта

§ Фронтоназальная дисплазия

 

Рецессивные, сцепленные с Х-хромосомой:

§ Гемофилии A и B

Гемофилия А – сцепленное с полом рецессивное заболевание, которым болеют только лица мужского пола. Заболевание обусловлено дефектом фактора VIII. Клинически гемофилия проявляется кровоизлияниями, которые начинаются без видимой причины или после незначительных травм.

Гемофилия В – сцепленное с полом рецессивное заболевание, обусловленное дефектом фактора IХ. Болеют лица мужского пола. Клиническое проявление заболевания сходно с гемофилией А. По данным ВОЗ, частота рождения детей с гемофилией А достигает 1 на 10000 родов.

§ Дальтонизм

§ Гипогаммаглобулинемия

§ Мышечная дистрофия Дюшена

Голандрические:

§ Избыточное оволосение (гипертрихоз) ушных раковин

§ Азооспермия

 

Митохондриальные:

§ Атрофия зрительного нерва Лебера

§ Энцефалопатия митохондриальная

§ Эпилепсия миоклональная

§ Кардиомиопатии

 

 

§ Агенезия – отсутствие органа (например, тимуса, почки, глаз);

§ Аплазия и гипоплазия – отсутствие или значительное уменьшение органа при наличии его сосудистой ножки и нервов (например, одной почки, селезенки, легкого, конечности, кишечника);

§ Атрезия – отсутствие канала или естественного отверстия (например, атрезия наружного слухового прохода, пищевода, ануса);

§ Гетеротопия – характеризуется перемещением клеток, тканей или части органа в другую ткань или орган (например, клетки поджелудочной железы в дивертикул Меккеля, хромаффинных клеток в ткань легких);

§ Персистирование – сохранение эмбриональных структур, исчезающих в норме к определенному этапу развития (например, открытый артериальный проток у годовалого ребенка, крипторхизм);

§ Стеноз – характеризуется наличием сужения просвета отверстия или канала (например, стеноз клапанного отверстия сердца, привратника желудка, фрагмента кишечника);

§ Удвоение (утроение) – увеличение числа органов или их части (удвоение матки, мочеточников);

§ Эктопия – характеризуется необычным расположением органа (например, почка в малом тазу, сердце – вне грудной клетки).

 

 

ПАТОГЕНЕЗ

Заболевания и патологические процессы могут характеризоваться различными соотношениями местных и общих изменений в организме. Это зависит от участия в патогенезе заболеваний и патологических процессов различных уровней интеграции организма.

Различают следующие уровни интеграции организма: - организменный (интеграция на уровне организма); системный (интеграция на уровне функциональных систем); органный (интеграция на уровне органов); уровень интеграции функциональных элементов (совокупность паренхиматозных клеток, соединительнотканных элементов, микроциркуляторных кровеносных и лимфатических сосудов, нервных элементов); клеточный (интеграция на уровне клетки); субклеточный (интеграция на уровне клеточных органел); молекулярный (интеграция на уровне макромолекул).

Местные, локальные изменения преобладают при достаточной эффективности компенсаторно-приспособительных механизмов на низших уровнях интеграции. При интенсивном действии патогенного фактора и недостаточной эффективности компенсаторно-приспособительных механизмов на низших уровнях интеграции неизбежно вовлекаются высшие уровни интеграции. При этом возникают общие изменения. Общие сдвиги в организме носят патологический и компенсаторно-приспособительный характер. Составной частью патогенеза является саногенез.

Саногенез - совокупность механизмов выздоровления организма. Различают следующие основные группы механизмов выздоровления:

1. Механизмы ослабления или устранения действия патогенного фактора на организм. К ним относятся иммунологические реакции, действие ферментов, деятельность барьерных систем, механизмы удаления патогенного фактора из организма.

2. Механизмы регенерации, восстановления структуры и функции повреждения органов.

3. Механизмы компенсации нарушенных функций. В компенсации нарушенных функций принимают участие здоровые части поврежденного органа, парный орган, а также другие органы и функциональные системы. Изучение патогенеза имеет важное значение для разработки методов профилактики и лечения заболеваний и патологических процессов. Лечение, основывающееся на знаниях патогенеза, является патогенетическим лечением.

К патогенетическому лечению относятся: переливание крови, кровозаменителей после кровопотери при травматическом шоке; пересадка костного мозга при лучевой болезни; введение гормонов при гипофункции эндокринных желез и другие методы терапии. К саногенетическим механизмам 1 группы относится, в частности, инактивация этанола. В этом процессе принимают участие два фермента: алькогольдегидрогеназа и альдегиддегидрогеназа.

Алькогольдегидрогеназа (АДГ) катализирует реакцию превращения этанола в ацетальдегид. СН₃ СН₂ ОН + НАД ® СН₃ СНО + НАДН + Н⁺

Альдегиддегидрогеназа (АЛДГ) катализирует реакцию превращения ацетальдегида в ацетат. СН₃ СНО + НАД + Н₂ О ® СН₂ СООН + НАДН + Н⁺ Ацетат затем окисляется до СН₂ и Н₂ О.

 

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ПАТОЛОГИИ

В зависимости от характера изменения генетического аппарата различают геномные, хромосомные и генные мутации.

Геномные мутации - изменения числа хромосом. Виды геномныхмутаций: полиплоидия, анеуплоидия. Полиплоидия - увеличение числа хромосом в соматических клетках, кратное гаплоидному набору. Триплоидия - 69 хромосом, тетраплоидия - 92 хромосомы. Полиплоидия возникает вследствие нарушения деления клеток во время мейоза, при тотальном нерасхождении хромосом. Полиплоидия несовместима с жизнью организма человека. Анеуплоидия - изменение числа хромосом в соматических клетках, некратное гаплоидному набору. Причины анеуплоидии: нерасхождение отдельных хромосом, репликация отдельных хромосом. Анеуплоидия проявляется увеличением (амлификацией) или уменьшением числа отдельных хромосом в клетках. При анеуплоидии может изменяться число половых или соматических хромосом. Хромосомные мутации - выраженные структурные изменения хромосом без изменения их числа. Виды хромосомных мутаций: делеция (выпадение отдельных участков хромосомы), дупликация (удвоение отдельных участков хромосомы), инверсия (изменение последовательности генов на отрезке хромосомы на обратную), транспозиция (перенос участка хромосомы в другую часть той же хромосомы), транслокация (перенос участка одной хромосомы на другую, негомологичную ей хромосому). Изохромосома (хромосома, образующаяся после поперечного ее деления), кольцевая хромосома (хромосома, замкнувшаяся в кольцо после ее делеции).

Хромосомные мутации могут быть причиной значительных патологических изменений в организме. Серьезные изменения могут быть следствием делеции хромосом. При делеции короткого плеча Х-хромосомы имеют место признаки синдрома Шершевского-Тернера (половое недоразвитие и низкорослость), при делеции небольшого участка длинного плеча Х-хромосомы- половое недоразвитие, при делеции большей части длинного плеча Х-хромосомы-признаки синдрома Шершевского-Тернера. Делеция короткого плеча Y-хромосомы приводит к нарушению полового развития,при делеции длинного плеча Y-хромосомы, нарушается физическое развитие, имеет место низкорослость. При изохромосоме Х с утратой коротких или длинных плеч развиваются признаки синдрома Шершевского-Тернера. При изохромосоме Y с утратой длинных плеч отмечается низкорослость, при изохромосоме Y с утратой коротких плеч - половое недоразвитие. Делеция Х-хромосомы приводит к нарушениям в женском организме. Делеция Y- хромосомы - у мужчин.

     При делеции 5 хромосомы развивается синдром “кошачьего крика”. Характер нарушений при этом синдроме: микроцефалия, умственная отсталость, задержка роста, парезы верхних и нижних конечностей, нарушение развития гортани, плач, напоми-нающий кошачье мяукание. При делеции длинного плеча 18 хромосомы наблюдаются: задержка роста и умственного развития, микроцефалия, гипоплазия наружных половых органов, аномалия развития почек, атрезия наружного слухового прохода и среднего уха.

    Дупликации соматических хромосом могут быть причиной нарушения физического и умственного развития. При дупликации Y-хромосомы возможно нарушение полового развития.

  Одним из хорошо известных видов транслокации является перемещение 21 хромосомы на 15 хромосому /15/21/. Следствием указанной транслокации могут быть следующие наборы хромосом в соматических клетках по 15 и 21 парам.

    1). 15+15/ 21+21+21;       2). 15+15/ 21+21;       3). 15+15+21+21             

    4). 15+15+21.

 Четвертый вариант несовместим с жизнью, так ка к отсутствует одни 21

хромосома. При первом варианте развивается болезнь Дауна, так как имеется

трисомия по 21 паре хромосом. 2 и 3 варианты не приводят к существенным

изменениям в организме.

Генные мутации характеризуются изменениями структуры генов. Виды генныхмутаций: транзиция, трансверсия, выпадение (делеция), вставка, инверсия (перестановка), химическая модификация пуринового или пиримидинового основания, замена в молекуле ДНК тимина на урацил.

Транзиция - замена одного пуринового основания на другое или одного пиримидинового основания на другое.

Трансверсия - замена пуринового основания на пиримидиновое, или пиримидинового на пуриновое. Выпадение (делеция) - выпадение нуклеотидов. Вставка - включение дополнительных нуклеотидов. Инверсия - перестановка нуклеотидов.Следствием генных мутаций является изменение синтеза полипептидных цепей, входящих в состав различных белков: ферментов, струткурных, транспортных, рецепторных и других белков. Это приводит, прежде всего, к изменениям первичной структуры белков, отклонениям их аминокислотного состава. Изменения аминокислотного состава могут иметь локальный или распространенный характер. К локальным изменениям аминокислотного состава приводят следующие генные мутации: транзиция, трансверсия, перестановка, химическая модификация пуринового или пиримидинового основания, замена тимина на урацил.К распространенному изменению аминокислотного состава белка приводят выпадение и вставка. При этих генных мутациях происходит сдвиг рамки считывания, что влечет за собой изменение структуры многих кодонов (триплетов).Генные мутации могут быть причиной удлинения или укорочения полипептидной цепи. Удлинение полипептидной цепи имеет место при мутациях, вызывающих превращение кодонов-терминаторов (стоп-кодонов) в транслирующие кодоны, к укорочению полипептидной цепи приводят мутации, превращающие транслирующие кодоны в кодоны-терминаторы. Следствием генной мутации может быть прекращение синтеза белка или аминокислотной цепи. Это может иметь место при обширной делеции гена.

Наследственные болезни бывают доминантными и рецессивными.

Биохимический механизм рецессивных наследственных болезней - образование необычного белка, действие которого превалирует над действием нормального белка.

Биохимический механизм рецессивных наследственных болезней - прекращение синтеза белка или полипептидной цепи. Наследственные болезни характеризуются пенетрантностью и экспрессивностью. Пенетрантность - степень проявляемости наследственного заболевания у носителя соответствующего гена. Экспрессивность - степень выраженности наследственного заболевания. Пенетрантность и экспрессивность зависят от состояния генома и влияния внешней среды.

Роль наследственности в развитии мультифакторных,

 врожденных семейных и приобретенных болезней. 

   Мультифакторные болезни возникают при действии на организм патогенных экзогенных факторов при наличии наследственной предрасположенности. Наследственная предрасположенность к мультифакторным заболеваниям связана с полигенными механизмами. При этом имеет место нарушение функционирования не одного, а многих генов. Виды мультифакторных болезней: гипертоническая болезнь, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, атеросклероз. Наследственность играет роль в развитии врожденных, семейных и приобретенных болезней.

  В р о ж д е н н ы е - это те болезни, которые возникают сразу после рождения. Врожденные болезни могут быть наследственными и ненаследственными. Врожденные наследственные болезни возникают вследствие мутации половых хромосом. Врожденные ненаследственные болезни являются следствием действия патогенных факторов на организм в период его внутриутробного развития.

 С е м е й н ы е болезни - это болезни, которые чаще встречаются среди членов определенной семьи. Среди семейных болезней различают наследственные и ненаследственные. Семейные наследственные болезни встречаются чаще всего среди людей, имеющих родственные связи, в связи с тем, что эти люди имеют сходную наследственность. Более частое возникновение среди членов определенной семьи семейного ненаследственного заболевания может быть обусловлено тем, что эти люди живут в сходных условиях и чаще, чем представители других семей, подвергаются действию какого-либо патогенного фактора. Приобретенные заболевания возникают вследствие действия на организм патогенных факторов в постнатальном периоде (после рождения). Нередко их возникновение не зависит от наследственных свойств организма. Однако наследственность влияет на характер течения заболевания, его исход. Это связано с тем, что от наследственных свойств зависит эффективность адаптивных и восстановительных процессов (иммунных реакций, воспаления, регенерации и др.).  

Общая этиология.

Этиология – учение о причинах и условиях развития заболеваний и патологических процессов.

Различают общую и частную этиологию.

 

Общая этиология изучает причины и условия, играющие роль в развитии многих болезней.

Частная этиология изучает причины и условия конкретных заболеваний и патологических процессов.

Причины заболеваний – факторы, вызывающие развитие заболеваний и патологических процессов, определяющих их качественные, специфические особенности.

Условия заболеваний – факторы, которые не вызывают развитие данного заболевания, но не влияют на характер его течения, исходы.

Причины заболеваний делятся:

- эндогенные (внутренние),

- - экзогенные (внешние).

Экзогенные причины действуют из вне. К ним относятся физические, химические, биологические, психические факторы.

Эндогенные причины действуют в самом организме. К ним относятся, например, нарушение генетического аппарата, ожирение, атеросклероз, тромбоз и эболия сосудов и др. Различие между экзогенными и эндогенными причинами в значительной мере условно. Эндогенные причины очень часто являются следствием действия экзогенных факторов.

Условия также делятся на экзогенные и эндогенные.

Экзогенными условиями являются социальные условия и географическая среда, в которой живут люди. Социальные условия и географическая среда определяют действие на организм конкретных факторов. От социальных условий зависят: характер питания, условия производственной деятельности, их жилищные условия и др.

Географическая среда определяет действие таких факторов как температура окружающей среды, величина атмосферного давления, интенсивность солнечной радиации, влажность воздуха и др.

Эндогенные условия определяются конституцией организма.

Конституция – это совокупность функциональных, метаболических, морфологических свойств организма, определяющая его реагирование на раздражители. Конституция зависит от наследственного организма, а также от условий его жизни. Следовательно, эндогенные условия в немалой степени зависят от внешней среды.

Условия бывают благоприятные и неблагоприятные. Благоприятные условия затрудняют возникновение заболевания, облегчают его течение. Неблагоприятные условия способствуют возникновению заболевания, утяжеляют его течение.

Изучение причин и условий развития заболеваний имеет важное научное и практическое значение. Хорошее знание этиологии необходимо для мероприятий их профилактики и лечения.

Лечение, основанное на знании этиологии заболевания и направленное против этиологических факторов, называется этиологическим лечением.

Действие на организм пониженного барометричекого давления.

 

 

Человек подвергается действию пониженного барометрического давления при полётах в негерметических летательных аппаратах, при восхождении в горы, в специальных барокамерах. На уровне моря барометрическое давление составляет 760 мм рт. ст., на высоте 3000 м только 523 мм рт. ст, а на высоте 1500 м всего 87 мм рт. ст. Это снижение барометрического давления является причиной гипоксии на большой высоте, т. к. из-за снижения барометрического давлен7ия пропорционально снижается также и парциальное давление кислорода (оставаясь всё время приблизительно равным 21% от общего барометрического давления).

Острые эффекты гипоксии.

Некоторые острые эффекты гипоксии начинаются на высоте 3600 м, возникают сонливость, усталость, мышечная и психическая слабость, головная боль, редко тошнота, иногда эйфория. На высоте более 5400 м возникают судороги, а на высоте 7000 м у не акклиматизированных людей возникает кома. Одним из важных эффектов гипоксии является снижение умственных способностей.

При значительном снижении барометрического давления (на высоте более 9000 м) наблюдается снижение растворимости газов в жидкостях организма с возможным развитием газовой эмболии.

Приспособительные изменения, возникающие в организме в условиях барометрического давления:

Человек, находящийся на большой высоте в течение нескольких дней, недель или лет становится всё более и более приспособлен к низкому парциальному давлению кислорода (рО₂), так что он может выполнять работу или подниматься на ещё большую высоту. При этом происходит 5 важных приспособительных изменений в организме:

1) значительное увеличение легочной вентиляции;

2) увеличение диффузной способности лёгких;

3) увеличение количества эритроцитов;

4) увеличение степени васкуляризации тканей (количество капилляров);

5) увеличение способности клеток утилизировать О₂ несмотря на низкое рО₂.

Рассмотрим подробнее эти приспособительные реакции.

I. Увеличение легочной вентиляции.

В случае быстрого снижения атмосферного давления, а значит и снижения парциального давления О₂ в воздухе, возникает стимуляция периферических хеморецепторов, которая приводит к увеличению альвеолярной вентиляции максимум на 65%. Это является немедленной компенсацией в условиях атмосферного давления.

Если человек остаётся на высоте в течение нескольких дней, то легочная вентиляция постепенно увеличивается до значения превышающего нормальное приблизительно в 5 раз. Причина этого постепенного увеличения легочной вентиляции состоит в следующем.

Из-за медленного увеличения легочной вентиляции на 6% наблюдается повышенное выведение СО₂ из организма, что приводит к уменьшению рСО₂ и увеличению рН жидкостей тела. Это, в свою очередь, ингибирует дыхательный центр и поэтому препятствует стимуляции дыхательного центра через стимуляцию периферических хеморецепторов из-за низкого парциального давления О₂ а артериальной крови. Однако, в последующие 2-5 дней ингибирование дыхательного центра постепенно исчезает, позволяя дыхательному центру отвечать в полную силу на стимуляцию периферических хеморецепторов из-за названного рО₂ в артериальной крови. Поэтому легочная вентиляция увеличивается приблизительно в 5 раз по сравнению с нормой. Предполагают, что причиной постепенного уменьшения ингибирования дыхательного центра является уменьшение бикарбонатного иона (НСО^-₃) и цереброспинальной жидкости и в ткани мозга. Это снижение рН в жидкости, окружающей хемочувствительностью нейроны дыхательного центра, что вызывает увеличение его активности.

Напомним, как осуществляется химический контроль дыхания.

Избыток СО₂ или ионов водорода стимулирует сам дыхательный центр.

Кислород не оказывает прямого влияния на дыхательный центр, а действует через периферические хеморецепторы.

СО₂ обладает большой диффузной способностью, поэтому может быстро проникать в спинномозговую жидкость. Так СО₂ взаимодействует с водой, образуя ионы водорода и бикарбонатный ион.

                                            Н⁺

СО₂ + Н₂О = ---- Н₂ СО₃

 

                                           НСО ^–₃ 

Ионы водорода действуют на нейроны хемочувствительной области дыхательного центра и увеличение концентрации ионов водорода стимулирует дыхательный центр. Заметим, что изменения концентрации СО₂ оказывает очень сильный острый эффект, но очень слабый хронический эффект через несколько дней адаптации. Частично это связано с регуляцией концентрации Н⁺ и НСО ^–₃ почками.

Изменение концентрации О₂ в артериальной крови влияет на активность дыхательного центра через периферические хеморецепторы. Они находятся в каротидных тельцах (зона бифуркации общей сонной артерии) и аортальных телец (дуги аорты). Уменьшение концентрации О₂ в артериальной крови стимулирует дыхательный центр.