Биологический потенциал здоровья

Счастливая мать, которой впервые принесли ново­рожденного, обязательно ищет в нем черты фамильно­го сходства — на кого похож? На нее или на мужа? Или на кого-нибудь из бабушек-дедушек?..

Что же дети наследуют, кроме внешнего сходства? Оказывается очень многое: особенности строения и функций нервной системы, опорно-двигательного аппарата, характер обменных процессов, адаптацион­ные возможности, уровень реагирования на воздейст­вие внешних факторов, степень восприимчивости к инфекционным заболеваниям, то есть основные от­личия иммунной системы.

Однако не нужно понимать прямолинейно то, что, если у кого-то в роду была наследуемая патология, то она обя­зательно повторится. Нет, такой абсолютной зависимос­ти в природе не существует. Ведь ребенок наследует при­знаки и от родителей, и от дедушек и бабушек, и от всех предшествующих поколений. Так что генетический пор­трет каждого человека является сложнейшим сплавом на­следуемых признаков — сложнейшим и неповторимым, что и определяет его индивидуальность.

Генетический материал принадлежит к биологичес­ким, внутренним факторам здоровья, детерминируя его с рождением, и составляет как бы «капитал здоровья».

В практике врача любой специальности встречаются на­следственные заболевания, появление и развитие которых подчиняется генетическим закономерностям.

Самые рас­пространенные болезни, не имеющие прямой передачи в поколениях, такие как атеросклероз, гипертоническая болезнь, шизофрения, злокачественные опухоли, хрони­ческий бронхит, язвенная болезнь желудка и многие дру­гие — болезни с наследственным предрасположением.

Издавна замечено, что у супругов-родственников часто рождаются больные дети. Поэтому-то, вероятно, у народов и сложились отрицательные отношения к кровнородственным бракам. При этом говорят, как правило, о неполноценности, вырождении потомства. Так в чем же дело? Может быть, здесь нарушаются за­коны генетики?

Нет, и в этих случаях гены передаются в виде отдель­ных факторов и также точно реплицируется ДНК. Объ­яснение вреда кровнородственных браков следует ис­кать в том, что вероятность встречи редкого патологиче­ского гена с подобным ему партнером увеличивается в данной семье в десятки и сотни раз. Чем реже встре­чается ген, тем легче он даст двойную сходную комби­нацию при родственном браке. Например, редкая бо­лезнь Тея-Сакса (у детей на первом году жизни начина­ет разрушаться защитная оболочка нервных волокон) часто встречается у евреев Америки и Израиля вследст­вие повышенной частоты кровнородственных браков.

Врачебные наблюдения и генетические расчеты по­казывают, что неблагоприятный эффект кровнородственных браков более отчетливо проявляется при очень редких рецессивных наследственных болезнях. Так, на­пример, врожденный ихтиоз (заболевание кожи, ха­рактеризующееся усиленным ороговением) встречает­ся с частотой один-два больных на миллион населения, а среди потомства браков между двоюродными братья­ми и сестрами — один на 16 тысяч!

Большинство редких болезней встречается среди потомства кровнородст­венных браков чаще, чем при неродственных браках. Данная ситуация подчиняется правилу: чем реже рецес­сивный ген встречается в популяции, тем вероятнее, что родители больного ребенка являются родственни­ками. И это не простые академические рассуждения. За ними — острая необходимость пропаганды вреда кровнородственных браков. Среди таких браков в по­томстве можно чаще встретить наследование болезни.

Таким образом, наследственными или генетичес­кими болезнями называются болезни, в основе кото­рых лежит патологическая наследственность, полу­ченная через половые клетки родителей.

Сколь быстро растет список наследственных болез­ней, можно судить по тому, что еще в XIX веке медики знали один-два десятка наследственных болезней,в 50-х годах XX столетия уже 400, а сегодня — более трех тысяч. Все они, конечно, были и раньше, но «пря­тались» в группах других болезней, под другими назва­ниями. Общая частота генных болезней в популяции в целом составляет 1-2%.

Строительство городов, дорог, свобода передвиже­ния между странами, снятие национальных и религи­озных запретов на браки — все это, безусловно, спо­собствует снижению частоты рецессивных наследо­ванных болезней.

Нужно, чтобы в каждой семье вели родословную ре­гистрацию, как это делается в некоторых английских семьях на протяжении нескольких столетий и как это можно проследить по сохранившимся церковным кни­гам в старинных русских селах. Мы вступили в эру планирования семьи, и оно окажется тем успешнее, чем больше мы будем знать о генетическом здоровье наших родственников.

Причинами наследственных болезней являются дефекты в ге­нетическом аппарате - мутации. Мутации могут вы­зывать изменения функций отдельных генов, группы генов или всего генетического аппарата и при­водить к болезням. Генными называют те болезни, в ос­нове которых лежат изменения гена на молекуляр­ном уровне (генная мутация) и нарушения его функ­ции. Именно эта группа болезней и была в первую очередь эмпирически подмечена врачами в родослов­ных. Именно ее изучение заложило основы медицин­ской генетики. Повреждения любого из генов могут сопровождаться структурными изменениями, например, в виде врожденных пороков у детей (на внешнем телесном уров­не) или в виде недостаточности различных ферментов (на биохимическом уровне).

Хромосомные мутации, как и генные мутации, могут быть вызваны экзогенными и эндогенны­ми факторами. Наиболее частые из них:

- пожилой воз­раст родителей,

- родственные браки,

- тяжелые металлы (олово, цинк, свинец, ртуть, никель, и др.),

- сильнодей­ствующие ядовитые вещества (диоксины, бенз/а/пирен, нитрозоамины и др.),

- некоторые лекарства (неомицин и др.),

- высокая температура,

- тяжелые болезни печени,

- эндокринные заболевания,

- некоторые вирус­ные болезни (краснуха, грипп) на ранних сроках бере­менности.

В естественной популяции имеется спон­танный (фоновый) уровень хромосомных аномалий с частотой от 1% до 3%. Превышение этого уровня сре­ди населения должно вызывать серьезные опасения.

Около 1-2% новорожденных появляют­ся на свете с той или иной наследственной патологией. Разница в частоте проявления этих болезней очень большая. Некоторые заболевания чрезвычайно редки: 1:50.000-1:100.000 и даже реже. Другие встречаются чаще— приблизительно 1:10.000 (финилкетонурия, гемофилия), а муковисцидоз (поражение дыхательной и пищеварительной систе­мы) - 1:2500. Наиболее распространена болезнь Дау­на — 1:700 новорожденных.

Наиболее обширную группу наследственной пато­логии представляют болезни с наследственным пред­расположением, определяющиеся сочетанием наслед­ственных и внешних факторов.

Предрасположенность проявляется в изменении нормы реакции организма на действие факторов внеш­ней среды. Например, у лиц с наследственной предрас­положенностью к сахарному диабету изменена норма реакции на такие обычные продукты как крахмал и са­хар. Эти соединения являются «чрезвычайным факто­ром», вызывающим тяжелое расстройство углеводного и общего обмена веществ. Феномен предрасположенно­сти особенно характерен для таких болезней как атеросклероз, гипертоническая болезнь, шизофрения, подагра, близору­кость, дальнозоркость и др.

Радикулит, шизофрения, вегетативная дистония, па­ралич лицевого нерва также могут быть результатом на­следственной предрасположенности, проявившейся под влиянием внешних факторов: чрезмерных физических нагрузок, травм, инфекций и др. Но «фамильная склон­ность» к тем или иным болезням может и не проявиться, если своевременно прибегнуть к самым простым про­филактическим мерам: закаливанию, занятиям физ­культурой, наконец, вообще вести рациональный образ жизни, организовать здоровый режим труда и отдыха.

Болезни с наследственным предрасположением оп­ределяются множественными генами, каждый из ко­торых скорее нормальный, нежели патологический. Условно патологической является, пожалуй, их комби­нация, а свое патологическое действие (или проявление) эта группа генов осуществляет во взаимодейст­вии с определенными факторами внешней среды.

 

Наследственные болезни

Среди наследственных заболеваний более всего изучены хромосомные болезни челове­ка и генные дефекты обмена веществ. Хромосомные болезни человека обусловлены количественным по­вреждением половых хромосом в результате непра­вильного слияния двух гамет родителей. Аномалии по­ловых хромосом на микроскопическом уровне чаще имеют вид трисомий и моносомий. Большинство зигот гибнет внутриутробно или до 5-летнего возраста.

Генные дефекты обмена веществ составляют дру­гую большую группу наследственных заболеваний. Эти дефекты вызывают, в основном, недостаточность различных ферментов, из-за которой резко нарушает­ся обмен липидов, углеводов, аминокислот, образова­ние гормонов и т. п. Последствиями нарушения обмена являются вторичные повреждения центральной нерв­ной системы, различных органов и систем организма.

Среди тех наследственных болезней, что обуслов­лены повреждением хромосом, наиболее известна бо­лезнь Дауна. Она описана английским врачом более ста лет назад и названа его именем. Первоначально это заболевание обозначалось как монголоидная идиотия. Врачи уже давно обратили внимание, что риск рожде­ния ребенка с этой болезнью увеличивается с возрас­том матери. Особенно же он велик в 36-45 лет. Бо­лезнь Дауна — результат трисомии 21-ой хромосомы. Частота заболевания — 1:700 новорожденных.

Диагноз при болезни Дауна почти никогда не вызы­вает затруднений. Внешний вид больного настолько ха­рактерен, что позволяет поставить диагноз, как прави­ло, еще в самом раннем возрасте. Небольшой размер го­ловы с несколько уплощенным затылком, близко расположенные глаза, их разрез — монголоидный (от­сюда первоначальное название болезни), характерная форма носа и часто большой, не умещающийся во рту язык.

Уши очень маленькие, круглой или почти квадратной формы, расположены ниже, чем обычно, шея тол­стая и короткая. Руки и ноги меньше обычных, ладош­ки, стопы и пальцы, особенно пятые, короткие и широ­кие. И еще один признак, который наблюдается у всех без исключения больных, — это своеоб­разный рисунок линий на ладони (поперечная складка). Опытному специалисту часто достаточно взглянуть на ладошку, чтобы у него не осталось сомнений в диагнозе.

Нередко у таких детей рано обнаруживается еще и патология внутренних органов (в основном желудоч­но-кишечного тракта), недоразвитость половых орга­нов. В дальнейшем проявляются умственная отста­лость и некоторые аномалии поведения.

Указанные типичные признаки далеко не всегда встречаются в комплексе — это бывает в крайних, на­иболее тяжелых случаях. Чаще проявляются лишь не­которые симптомы, и то не очень ярко. Порой они бы­вают настолько стерты, что вызывают сомнения и спо­ры. Даже наиболее бросающийся в глаза признак болезни Дауна, не зависящий от национальной (этни­ческой) принадлежности больного — монголоидные черты лица, — и тот нередко выражен недостаточно четко. А вот определенный рисунок линий и завитков на ладони различим практически всегда.

При легких формах этой болезни умственное и фи­зическое развитие детей идет лучше, хотя и с задерж­кой. Некоторые способны обучаться во вспомогатель­ной школе, приобретают основные жизненные навыки. Однако у них, как правило, отсутствует абстрактное мышление, и имеются дефекты речи.

Современная медицина располагает достаточным арсеналом средств, способных помочь больным детям. В последние годы появились медикаменты, которые стимулируют обмен веществ в нервной ткани, улучша­ют работу мышц, облегчают передачу нервных им­пульсов, нормализуют функции внутренних органов. Применение этих средств в определенной последова­тельности и в различных комбинациях, как правило, дает ощутимый эффект. Дети физически и умственно развиваются быстрее тех, кто такого лечения не полу­чает. Но полностью вылечить болезнь Дауна пока не­возможно.

В этом тоже нужно отдавать себе отчет, чтобы не питать напрасных надежд. Медико-педагоги­ческие мероприятия позволяют иногда профессио­нально ориентировать больных.

Синдром Патау (трисомия 13 хромосомы) описан в 1960 году. Частота его колеблется в пределах 1:700-800 рождений. Чаще встречается у пожилых матерей (32,8 лет). Одинаково часто встречается у обо­их полов. Внешний вид больных специфичен: микро­цефалия, аномалии глазных яблок, незаращение губы и неба. Встречаются и другие пороки, причем настоль­ко выраженные, что дети быстро умирают (до 90% на 1 году жизни). Прогноз неблагоприятен. Успешных ме­тодов лечения нет.

У женщин наиболее часто встречается синдром Ш е решевского-Тернера (ХО). Частота составляет 1% всех зачатий, но 18,5% из них абортируются, до 90% погибают внутриутробно. Девочки имеют своеобразный вид: они низкого роста, имеют «щитовидную» грудь, лицо сфинк­са. Характерны также множество родимых пятен, низ­кий рост волос на шее и лбу, бесплодие. В 50% наблюда­ется умственная отсталость, различные аномалии орга­нов слуха и т. д. Лечение симптоматическое, направлено на коррекцию вторичных половых признаков.

Синдром Кляйнтефера (ХХУ) описан в 1942 году. Его частота колеблется в пределах 2-2,5 на 1000 ново­рожденных мальчиков. Признаки болезни начинают проявляться только в период полового созревания: вы­сокий рост, женский тип телосложения, склонность к ожирению, скудное оволосение, умственная отста­лость (дебильность), иногда антисоциальное поведе­ние. Лечение гормонами направлено на коррекцию половых признаков.

ФЕРМЕНТОПАТИИ — это наследственные болезни обмена, в основе которых лежит молекулярно обус­ловленная патология ферментов. В зависимости от преимущественного поражения того или иного вида обмена выделены различные группы заболеваний:

• нарушение аминокислотного обмена (около 60 форм),

• углеводного, липидного обмена (около 10 форм).

Среди ферментопатий наиболее изучена фенилкетонурия, которая обусловлена нарушением аминокислот­ного обмена. Первые признаки этой болезни обычно проявляются на втором-третьем месяце жизни, а иногда и несколько позже. Наиболее ранние из них: повторяю­щаяся без видимых причин рвота, похожие на экзему из­менения кожи, необычный запах мочи ребенка. В этот же ранний период могут обнаружиться и первые призна­ки поражения нервной системы: неглубокий, поверхно­стный сон, ребенок становится беспокойным, внезапно может начаться беспричинный крик. Бывает и так, что ребенок становится вялым и почти не реагирует на окру­жающих. В эти же месяцы (иногда несколько позже) мо­гут наблюдаться судороги. К концу первого года обнаруживается умственная отсталость и психические наруше­ния. Эти явления в дальнейшем постепенно нарастают. Дети перестают интересоваться окружающим, игрушка­ми, перестают и улыбаться. Все эти симптомы в зависи­мости от тяжести и характера течения заболевания про­являются по-разному — от повышенной заторможенно­сти или, наоборот, возбудимости до явного слабоумия. Нарастание признаков поражения нервной системы обычно оканчивается к трем годам, в дальнейшем насту­пает улучшение, но незначительное. В настоящее время известны точные причины заболевания, и благодаря это­му появились вполне реальные возможности лечения. Но чтобы оно было успешным, очень важно поставить диагноз как можно раньше, поэтому родители должны быть очень внимательны, особенно в самые первые дни жизни ребенка. Он рождается внешне здоровым, прояв­ления болезни поначалу незначительны, а именно в эту пору с ней легче всего справиться.

Причина развития болезни — врожденная недо­статочность определенного фермента, который стимулирует обмен одной из незаменимых аминокис­лот — фенилаланина. Это вещество в здоровом организме с помощью фермента-стимулятора превращается в ряд необходимых организму веществ. А когда фермента-стимулятора недостает, то в организме образуется избыток фенилаланина, что и ведет к поражению центральной нервной системы. Главное в лечении этой болезни — диета с полным исключением продуктов, богатых натуральным бел­ком (мясо, рыба, творог, бобы).

При этом потребность организма в белках удовлетворяется с помощью спе­циальных препаратов. Кроме того, для поддержания калорийности пищи в рацион вводят богатые углево­дами растительные продукты. Все это делается при по­стоянном биохимическом контроле. Таким образом, если правильный диагноз поставлен достаточно рано, шансы на нормальное, в том числе и психическое, раз­витие ребенка значительно повышаются. Нередко уда­ется достичь практически полного излечения.

Достаточно успешно лечатся и некоторые другие наследственные поражения, обусловленные наруше­ниями обмена. Среди них, например, галактоземия — следствие врожденного дефекта обмена углеводов. В этом случае организму тоже недостает одного-единственного фермента, необходимого для преобразова­ния галактозы, входящей в состав молочного сахара, в глюкозу. Иными словами, организм новорожденного не может усваивать ни материнское, ни какое-либо другое молоко. Образуется избыток галактозы и недо­статочность глюкозы, что и приводит очень быстро к сложнейшим нарушениям обмена. В результате про­исходит тяжелое поражение, как головного мозга, так и других органов и систем организма.

Основные симптомы болезни отчетливо проявля­ются уже в первые дни жизни — с началом кормления. В связи с непереносимостью материнского молока воз­никают рвота, поносы. Ребенок плохо сосет, и вес его, вместо того чтобы прибавляться, уменьшается. Иногда появляется желтуха, увеличивается печень и селезен­ка. Нередко развивается катаракта, и ребенок слепнет. Столь же тяжело страдает и нервная система: могут на­блюдаться судороги, микроцефалия (непропорцио­нально маленькая головка), рано обнаруживается зна­чительная задержка психического развития и формирования двигательной сферы.

Современные методы биохимических исследований позволяют достаточно точно и быстро выявить этот де­фект сразу же после рождения ребенка. Ранняя диагнос­тика, как и в случае с фенилкетонурией, во многом опре­деляет дальнейшую судьбу ребенка.

Замена молока спе­циальными смесями, в состав которых не входит молочный сахар (лактоза), избавляет ребенка от прояв­лений болезни не только в первый, но и в следующие два года жизни. В дальнейшем обменные процессы нормализуются, хотя некоторые ограничения в использовании продуктов, содержащих лактозу, остаются на всю жизнь.

К счастью, врожденные дефекты обмена, равно как и хромосомные болезни, встречаются довольно редко. Однако они коварны — не все из них обяза­тельно проявляются в первые месяцы и годы жизни ребенка. Есть и такие, что обнаруживаются значи­тельно позже — уже у взрослых людей, и к тому же их тяжесть может нарастать. Позднее появление этих за­болеваний часто мешает распознать их наследствен­ную основу. И тогда не только больные и их родствен­ники, но иногда и врачи начинают искать какие-либо внешние причины болезни. Науке известно несколько форм прогрессивных мышечных дистрофий. Они начинаются и в раннем детстве (в 1-3 года), и в более поздние сроки (даже в 50-60 лет). У мальчика — одна из наиболее, пожа­луй, тяжелых как по течению, так и по последствиям. При других формах течение болезни более благопри­ятно, а симптомы обычно выражены не так заметно. Правда, и в этих случаях заболевание может протекать тяжело и привести к летальному исходу.

Особое место среди наследственных нервно-мышеч­ных заболеваний занимает миастения. Заболевание ха­рактеризуется патологически повышенной утомляемос­тью мышц, периодически возникающей мышечной сла­бостью. Чаще всего страдают взрослые люди, но болезнь может поражать и детей в первые месяцы после рожде­ния. Сейчас имеются препараты, улучшающие прохождение импульса по нервным волокнам. Этот метод лече­ния значительно облегчает состояние больных.

 

Генная терапия

В ме­дицине самым эффективным считается этиологичес­кое лечение (например, борьба с инфекционным воз­будителем), хотя оно и не всегда возможно. Латинская поговорка гласит: «Рrimordia quaerere rerum» — «Доискивайся первоосновы вещей». Это абсолютно справедливо в отношении этиологического лечения на­следственных болезней.

Разумеется, к современным методам помощи боль­ным с наследственными заболеваниями врачи и обще­ство пришли не сразу. Однако современная генетика вплотную подошла к тому, чтобы заменять патологиче­ские гены нормальными, то есть вмешиваться активно в генетический код наследственных болезней. Так, по заявлению бостонских врачей ими уже от­рабатывается методика, способная заменить одну из сложнейших операций — аортокоронарное шунтиро­вание. Речь идет о том, чтобы вводить непосредственно в сердце дополнительные гены, которые способствуют образованию новых сосудов взамен пораженных.

В США 22 мая 1989 года были начаты клинические исследования генно-инженерных методов лечения опухолей.

Медикам из ракового центра в Ульме (ФРГ) во время эксперимента удалось улучшить состояние тяжело боль­ного раком легких путем введения в пораженные раком клетки здорового человеческого гена «И53», который «дал команду» больным клеткам на самоуничтожение.

Британские ученые выявили ген, формирующий на­выки речи, что открывает не только новую перспективу для лечения людей с нарушениями речи, но и позволяет моделировать речевые навыки у других живых систем.

Обнаружен ген, ответственный за аппетит. Уче­ные из Университета Эмори в Атланте надеются, что в будущем его можно будет использовать как в борьбе с ожирением, так и с отсутствием аппетита.

Медицинская генетика уже отбросила сомнитель­ные концепции обреченности наследственных больных. Развиваясь в русле истинной медицины, она ищет и находит способы помочь людям, страдающим на­следственными заболеваниями, чтобы сделать их пол­ноценными членами общества.

Принципиальная схема этиологического лечения пока ориентирована на болезни, вызванные мутацией в одном гене и сопровождающиеся отсутствием про­дукта деятельности гена.

Требования к генной терапии довольно серьезные. Если вводить генетический материал в организм, то на­до быть уверенным, что он достигнет нужных клеток.Ведь большая часть материала будет разрушена хими­чески в крови или иммунной системой как чужеродный материал. Современная генная терапия должна доби­ваться того, чтобы встройка здорового гена в генотип организма имела место вне тела. Для этого надо извлечь соответствующие клетки из организма, обработать их в лаборатории и вернуть обратно пациенту. Пока таким образом можно манипулировать только с двумя типами клеток: с клетками костного мозга и кожи.

Генная терапия через соматические клетки — это по­ка единственный метод, приемлемый для применения на человеке. Включение одиночного гена в соматичес­кие клетки индивида с угрожающей жизни наследст­венной болезнью определяется единственной целью — исключить клинические последствия болезни. Включен­ный в клетки ген не передается в будущее поколение.

В связи с актуальностью проблемы борьбы с алко­голизмом во многих развитых странах ведутся актив­ные работы по изучению генетических различий реак­ций на алкоголь. Его всасывание и превращение в ор­ганизме осуществляется с помощью определенных ферментов, синтез которых генетически контролиру­ется. Механизм этого контроля на сегодня достаточно хорошо изучен. Больше того, есть сведения по часто­те разных вариантов в популяциях. Не вызывает со­мнений и факт существования индивидуальных, се­мейных и популяционных различий в устойчивости (или повышенной восприимчивости) к алкоголю. Наи­более четко эти особенности прослеживаются в про­явлении так называемой острой реакции на алкоголь: в покраснении лица, жжении в желудке, мышечной слабости, учащенном сердцебиении. Но вот что интересно и неожиданно: у лиц монголоидной расы быс­трая реакция отравления алкоголем наблюдается го­раздо чаще, чем у лиц европеоидной расы. Так, абсо­лютное большинство китайцев, японцев, вьетнамцев реагирует на принятие алкоголя быстрее и в более ос­трой форме, чем это свойственно европейцам и севе­роамериканцам.

Говорят, что судьба больного человека в руках врача: и это в большинстве случаев именно так. При­менительно же к наследственным болезням можно сказать, что в его руках еще и судьба всей семьи.

Продление жизни наследственных больных, уменьшение их страданий, снижение степени инва­лидности — все это реальные факты, практическое подтверждение все возрастающего могущества меди­цины. А в перспективе еще более грандиозная зада­ча — формирование здорового человека при патоло­гическом генотипе. Это уже принципиально новая концепция — концепция «нормокопирования», и чтобы она возникла, обре­ла конкретные черты, должны были появиться совре­менные методы:

1. методы лекарственного и диетического лечения (устране­ние из пищевого рациона продуктов, провоцирующих заболевание);

2. методы заместительной гормоно- и ферментотерапии (на­пример, лечение инсулином при диабете);

3. методы удаления из организма токсических про­дуктов;

4. методы реконструктивной хирургии;

5. методы индукции и ингибиции метаболизма (стимуляция или подавление нарушенных видов обмена ве­ществ);

6. методы генной инженерии.