Чем объясняются такие врожденные аномалии у человека, как фенилкетонурия, полидактилия, дальтонизм, синдром Эдвардса, синдром «кошачьего крика» .

Хромосомные перестройки называются хромосомными мутациями или аберрациями. Они являются инструментом комбинативной генотипической изменчивости. Заключаются в сокращении или увеличении числа определенных генов (изменении дозы генов), перераспределении генов между хромосомами, изменении положения генов в хромосоме.

 

Делеция – потеря участка хромосомы.

Дупликация – удвоения участка хромосомы.

Инверсия – поворот участка на 1800. Если участок включает центромеру – перицентрическая инверсия, если нет – парацентрическая.

Транслокация заключается в обмене участками хромосом. Если две негомологичные хромосомы обмениваются участками, говорят о реципрокной транслокации (симметричной), а если оторвавшийся участок хромосомы присоединяется, но в другом месте, говорят о транспозиции (ассиметричной транслокации).

Робертсоновская транслокация (рассматривается отдельно) – «объединение» двух негомологичных хромосом в одну, или образование из одной хромосомы двух самостоятельных.

Причины возникновения: нарушение хода кроссинговера, воздействие мутагенов.

Последствия. Чаще структурные перестройки хромосом соматических клеток сказываются на их жизнеспособности отрицательно (соматические мутации). Указывают на возможность малигнизации. Генеративные хромосомные мутации приводят к невозможности развития особи, получившей неполноценный наследственный материал. Однако, в тех случаях, когда такие мутации оказываются совместимыми с жизнью, они способствуют биологической эволюции (видообразованию).

Примеры:

1.Синдром Дауна (в том случае, когда лишняя 21-я хромосома целиком транслоцирована на другую).

2. Синдром «кошачьего крика» (возникает оно из-за частичной моносомии по короткому плечу хромосомы 5, обусловленной делецией). У большей части страдающих этим синдромом отмечается изменение строения черепа: уменьшение мозгового отдела, лунообразная форма лица. Ушные раковины при синдроме «кошачьего крика» обычно расположены низко. Иногда у больных отмечаются врожденные патологии сердца или других органов. Характерным признаком также становится умственная отсталость. Дети, страдающие этой болезнью, имеют характерный плач, который напоминает кошачье мяуканье.

3. Синдром Эдвардса (трисомия по 18-хромосоме).

4. Полидактилия (многолапость)

Сцепленное наследование признаков — это совместное наследование генов, расположенных в одной и той же хромосоме. Примеры при сцеплении с полом дальтонизм, гемофилия, гипертрихоз, раннее облысение, миопатия Дюшенна (Х хромосома), судорожные расстройства, фенилкетонурия, сахарный диабет (У хр)

Гены локализованы в хромосомах. При этом различные хромосомы содержат неодинаковое число генов. Кроме того, набор генов каждой из негомологичных хромосом уникален.

Аллельные гены занимают одинаковые локусы в гомологичных хромосомах.

Гены расположены в хромосоме в линейной последовательности.

Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, то есть наследуются преимущественно сцепленно (совместно), благодаря чему происходит сцепленное наследование некоторых признаков. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом данного вида (у гомогаметного пола) или больше на 1 (у гетерогаметного пола).

Сцепление нарушается в результате кроссинговера, частота которого прямо пропорциональна расстоянию между генами в хромосоме (поэтому сила сцепления находится в обратной зависимости от расстояния между генами).

Каждый биологический вид характеризуется определенным набором хромосом — кариотипом.

При профилактическом осмотре работников ресторана у одного из них в фекалиях были обнаружены крупные (130-180 мкм) яйца, овальные, желтоватые, с крупным боковым шипом. Яйца какого гельминта обнаружены? Следует ли отстранять сотрудника от работы? Как происходит заражение данным гельминтом?

Шистосомы. Schistosomae haematobium et mansoni et japonicum

Заболевание Урогенитальный и кишечный шистостомоз

Следует незамедлительно отстранить сотрудника от работы.

Заражение происходит путём внедрения личинок из водоёмов через кожу в кровеносные сосуды(поражается кожа,), затем личинки мигрируют по кровеносной системе до кишечника.

Билет № 52

Общая характеристика периода нейруляции. Клеточные процессы нейруляции, дифференцировка зародышевых листков. Сущность первичного органогенеза. Нейруляция у представителей хордовых. Нарушения органогенеза у человека.

 

Гисто- и органогенез – образование тканей и органов зародыша. Различают первичный органогенез, или нейруляцию, в ходе которой у Хордовых формируется осевой комплекс органов: нервная трубка, хорда, вторичная кишка и мезодермальные комплексы. Собственно органогенез приводит к формированию отдельных органов. В основе этих процессов лежат следующие онтогенетические механизмы:

· Пролиферация (размножение клеток)

· Миграция (перемещение клеток)

· Запрограммированная клеточная гибель (апоптоз)

· Избирательная сортировка и адгезия (слипание) клеток

· Контактные и дистантные взаимодействия клеток.

· Детерминация – возникновение качественных различий между частями развивающегося организма, которые предопределяют их дальнейшую судьбу (предшествует дифференцировке)

· Дифференцировка – специализация клеток, отражающая их способность к тем или иным функциям.

В отличие от дробления и гаструляции первичный органогенез у представителей хордовых протекает сходно. Единственный план строения этих животных определяется тем, что у всех хордовых первичный организатор – хорда – индуцирует развитие над собой нервной трубки. По бокам от хорды располагаются сомиты, а вентрально – вторичная кишка.

В формировании нервной трубки у всех хордовых много общего. Вначале неспециализированная спинная эктодерма, отвечая на индукционно воздействие со стороны хордомезодермы, превращается в нервную пластинку. Нервная пластинка недолго остается уплощенной. Вскоре ее боковые края приподнимаются, образую нервные валики. Края нервных валиков далее смыкаются, образую замкнутую нервную трубку с каналом внутри – невроцелем. При смыкании нервных валиков часть их клеток образует нервный гребень, парные скопления клеток по бокам от нервной трубки. Клетки нервного гребня далее мигрируют в разных направлениях и дают различные производные: спинномозговые и вегетативные ганглии, хроматофоры кожи, мозговое вещество надпочечников, элементы висцерального черепа.

Энтодерма у всех зародышей в конечном счете образует эпителий вторичной кишки и многие ее производные. Сама вторичная кишка всегда располагается под хордой.

Мезодерма, занимающая место по бокам от хорды и распространяющаяся далее между кожной эктодермой и энтодермой вторичной кишки, подразделяется на дорсальную и вентральную области. Дорсальная часть представлена парными сомитами. Вентральная часть мезодермы называется боковой пластинкой (спланхнотомом). Сомиты соединены с боковой пластинкой промежуточной мезодермой – ножками сомитов (нефрогонотомами). Далее сомиты дифференцируются на дерматомы, миотомы и склеротомы, а клетки боковой пластинки расходятся, образуя соматоплевру (наружный – париетальный листок мезодермы) и спланхноплевру (внутренний – висцеральный листок мезодермы) между которыми формируется вторичная полость тела – целом.

Особенностью первичного органогенеза у птиц, рептилий и млекопитающих является более позднее формирование вторичной кишки.

На стадии нейруляции в процессе морфогенеза вовлечен весь зародыш, поэтому нарушения морфогенеза на данном этапе развития приводят к возникновению комплекса пороков развития, обычно несовместимых с жизнью. Примером может служить нарушение формирования у плода человека спинного мозга, который представляет собой деформированную нервную пластинку, не погруженную под кожную эктодерму. Такая аномалия называется платиневрией. Она сопровождается обычно микроцефалией или анэнцефалией и не совместимостью с жизнью. (из-за краснухи)

Несмыкание нервных валиков ведет к врожденным порокам развития нервной трубки.

(расщелина губы, неба, синдактилия – сращение пальцев).

2. Круглые черви Nemathelminthes.

Общая характреистика типа Круглые черви: относятся к билатеральным, трехслойным животным с вытянутым, несегментированным округлым в поперечном сечении телом. Внутренние органы лежат в заполненной жидкостью полости тела – псевдоцеле. Полостная жидкость выполняет функцию гидроскелета и участвует в обмене веществ. Кожно-мускульный мешок круглых червей образован кутикулой, гиподермой (= эпидермисом) и одним слое продольных мышц. Кутикула покрывает все тело, включая сенсорные образования, а также внутреннюю поверхность глотки, задней кишки, клоаки самцов и влагалища самок. Гиподерма образует четыре локальных выпячивания, т.н. валиков: в боковых залегают каналы выделительной железы, в спинном и брюшном – продольные нервные стволы. Валики гиподермы разделяют слой продольных мышц на 4 широких тяжа: два спинных и два брюшных, функционирующих как антагонисты. Пищеварительная трубка сквозная, дифференцирована на переднюю, среднюю и заднюю кишку. Выделительная система представлена видоизмененными кожными железами, самой крупной из которых является ренетта (шейная железа). Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Нервная система ортогонального (= лестничного) типа. От окологлоточного нервного кольца отходит брюшной нервный ствол. Отростки его нейронов образуют спинной нервный ствол. Для Nematoda характерна эвтелия (постоянство клеточного состава), что резко ограничивает их способности к росту и регенерации.

Подавляющее большинство видов – раздельнополые, часто с ярко выраженным половым диморфизмом: самцы мельче самок, с загнутым на брюшную сторону задним концом тела; гермафродитизм встречается редко. Яичники, за редким исключение, открываются общим влагалищем отдельно от анального отверстия. Семенники через семяпровод открываются совместно с анусом в клоаку. Оплодотворение всегда путем копуляции. Дробление яйца – билатеральное. Развития прямое, ювенильные стадии сходны со взрослыми особями и обозначаются как «личинки». В течение жизни у всех круглых червей наблюдается только 4 линьки.

Морфология нематод: патогенные для человека виды локализуются в тканях и органах различных систем организма

· В кишечнике – аскарида человеческая (Ascaris lumbricoides), острица детская (Enterobius vermicularis), власоглав (Trichocephalus trichiurus), трихинелла спиральная (Trichinells spiralis), кривоголовка двенадцатиперстной кишки (Ancylostoma duodenale), некатор американский (Necator americanus), угрица кишечная (Strongyloides stercoralis), токсокара кошачья ((Toxocara cati)

· В мышцах – личинки трихинеллы спиральной.

· В подкожной клетчатке – ришта (Dracunculus medinensis), онхоцерка (Onchocerca volvulus), лоа-лоа (Loa loa), дирофилярии (Dirofilaria repens), токсокара собачья (Toxocara canis)

· Легочные артерии, сердце – дирофилярии (Dirofilaria immitis)

· Под слизистыми – лоа-лоа, мансонеллы (Mansonella ssp.)

· В лимфатической системе – вухерерия (Wuchereria bancrofti), бругия (Brughia malayi)

Жизненные циклы нематод:

· Геогельминты – часть цикла развития паразита в почве

· Биогельминты – личинки развиваются в теле промежуточного хозяина.

среди геогельминтов встречаются как факультативные (угрица кишечная), так и облигатные (аскарида, острица, власоглав, кривоголовка двенадцатиперстной кишки, некатор) паразиты. Половозрелые формы геогельминтов паразитируют в кишечнике окончательного хозяина – человека. Самки откладывают яйца, которые с фекалиями попадают в почву или на перианальные складки. В течение 2-4 недель (аскарида и власоглав) или 4-6 часов (острица) при определенной температуре и влажности в яйцах развивается личинка второго возраста, в результате чего формируется т.н. инвазионное яйцо. У угрицы, кривоголовки и некатора из попавших в почву яиц отрождаются «личинки» первого возраста, которые после двух линек превращаются в т.н. дауер-личинку – инвазионную форму, способную активно проникать в тело окончательного хозяина через кожные покровы. В организме человека после серии линек личинки либо сразу превращаются в половозрелую форму (детская острица и власоглав), либо совершают миграцию по кровяному руслу и легким (угрица, кривоголовка, некатор и аскарида).

Все биогельминты являются облигатными паразитами. Их жизненные циклы могут реализоваться:

· Со сменой хозяев и выходом во внешнюю среду (ришта)

· Со сменой хозяев без выхода во внешнюю среду (вухерерия, бругия, онхоцерка, лоа-лоа, мансонеллы, дирофилярии, трихинелла)

· Без смены хозяев и выхода во внешнюю среду (трихинелла)

Самки нематод-биогельминтов рождают микрофилярий, которые для дальнейшего развития должны попасть в организм промежуточного хозяина: циклопа (ришта), мошек (онхоцерка), слепней (лоа-лоа), комаров (вухерерия, бругия), мокрецов (мансонеллы), свиней или крыс (трихинелла). Развитие трихинеллы может проходить в теле одного хозяина, который сначала является окончательным, а затем – промежуточным.

· Филяриозы представляют единственную группу гельминтов человека, передача которых осуществляется через кровососущих насекомых – т.е. трансмиссивно (инокулятивно). Для некоторых из них характерен определенный суточный ритм концентрации микрофилярий в периферической крови.

· Периодичные – в периферической крови микрофилярии регистрируются либо днем, либо ночью

· Субпериодичные – в периферической крови микрофилярии регистрируются в течение всех суток, но пик их концентрации приходится либо на дневные, либо на ночные часы

· Непериодичные – в периферической крови микрофилярии равномерно регистрируются в течение всех суток.

Особенности путей инвазии, диагностики и профилактики нематодозов: геогельминты паразитируют у человека в просвете кишки и, размножаясь, откладывают яйца. Следовательно, лабораторная диагностика данных нематодозов заключается в обнаружении яиц в фекалиях.

Диагностика заболеваний, вызываемых биогельминтами, основана на знании особенностей их циклов развития, а также локализации макро- и микрофилярий в организме человека.

Забор крови для обнаружения микрофилярий производят в случаях с: wuchereria bancrofti, brughia malayi – в ночные часы; loa loa – в дневные часы; mansonella ssp. - в любое время суток

Диагноз онхоцеркоз ставят при обнаружении микро- и макрофилярий в биоптатах онхоцеркозных узлов.

Трихинеллез диагностируется при обнаружении «личинок» в биоптатах мышц.

При атипичной локализации паразитов используют иммунологические методы и GWH-диагностику (при лоаозе).

Профилактика: личная гигиена и гигиена питания, кипячение или фильтрование питьевой воды, современное водоснабжение обеззараженной водой и выявление больных.

3. Какого пола может родиться ребенок, больной гемофилией, у здоровых родителей. Ответ обоснуйте. У здоровых родителей может родиться ребенок, больной гемофилией, только мужского пола, так как у отца с X-хромосомой сцеплен доминантный аллель гена гемофилии, и девочка родится здоровой (или носительницей гемофилии).

Житель Ставропольской области, доставлен в районную больницу с жалобами на периодические боли в печени различной интенсивности, тяжесть после приёма пищи в правом подреберье и снижение аппетита. Объективно наблюдается лёгкое желтушное окрашивание покровов, увеличение печени. Можно ли думать о гельминтозе? Что необходимо выяснить для уточнения диагноза?

 

Можно. Необходимо провести диагностику: проверка на наличие яиц в фекалиях, дуоденальное зондирование – возможно выделение через зонд не только яиц, но и половозрелых форм.

 

 

Билет № 53

1. Геном человека. Стадии картирования генома. Генные и экстрагеннные последовательности ДНК.

 

Геном человека — совокупность наследственного материала, заключенного в клетке человека. Стадии картирования генома:

1) Цитогенетическая карта хромосомы отражает взаимное расположение дифференциального окрашенных участков или локусов гибридизации меченых ДНК-зондов. (Цитогенетические карты хромосом составляются на основе дифференциальной окраски (темные и светлые полосы) и картирования генов в отдельных локусах хромосом (основа Парижской классификации).)

2) Генетическая карта (порядок расположения генетических маркеров хромосомы). Генетическое картирование необходимо для определения нуклеотидной последовательности гена и прилегающих к нему участков.

3) Физическая карта- представление порядка расположения длинных перекрывающихся фрагментов ДНК. Физическая карта целой хромосомы или ее области дает непосредственное представление о расположении генов в ДНК, что облегчает их идентификацию и характеристику.

4) Секвенирование ДНК- определение последовательности нуклеотидов каждого фрагмента, а также полной геномной последовательности.

Генная ДНК в геноме 25-26%. Из них 1,5% экзоны (кодирующие полинуклеотидные последовательности) и 24%интронов(не кодирующие полинуклеотидные последовательности) и другие регуляторные последовательности.

Эстрогенная ДНК 74-75% нуклеотидные последовательности между генами -1) 15%псевдогены–мутировавшие не кодирующие гены.

2) 59%днк с повторяющими последовательностями включает – 44% ДНК-повторы содержат транспозоны (участки ДНК организмов, способные к передвижению (транспозиции) и размножению в пределах генома) и ретротранспозоны(генетические элементы, которые могут самовоспроизводиться в геноме)-15% последовательностей, возникающие в результате ошибок репликации и рекомбинации.

Понятие о трансмиссивных и природно-очаговых заболеваниях. Примеры.

Заболевания, возбудители которых распространяются с участием специфических переносчиков (представителей типа Членистоногие), называются трансмиссивными.

Большая группа паразитарных и инфекционных заболеваний характеризуется природной очаговостью. Для них характерны следующие признаки:

· Возбудители циркулируют в природе от одного животного к другому независимо от человека

· Резервуаром возбудителя служат дикие животные

· Болезни распространены ландшафтом, климатическими факторами и биогеоценозами.

Компоненты природного очага:

· возбудитель

· восприимчивые к возбудителю животные – резервуары

· соответствующий комплекс природно-климатических условий, в котором существует данный биогеоценоз.

Особую группу составляют трансмиссивные заболевания, такие, как лейшманиоз, трипаносомоз, клещевой энцефалит и т.д. Поэтому обязательным компонентом природного очага трансмиссивного заболевания является также наличие переносчика.

Природно-очаговые заболевания распространены широко. Их возбудителями могут быть вирусы, бактерии, простейшие, черви и ряд паразитических членистоногих.

Примеры вирусных заболеваний с природной очаговостью – клещевой и японский энцефалиты, желтая лихорадка, бешенство.

Бактериальные заболевания с природной очаговостью – чума, туляремия, сибирская язва, бруцеллез, лихорадка цуцугамуши.

Протозойные болезни – балантидиаз, лейшманиозы, трипаносомозы, токсоплазмоз.

Гельминтозы – описторхоз, филяритозы, дракункулез и т.д.

Профилактика природно-очаговых заболеваний представляет особые сложности. В связи с тем, что в циркуляцию возбудителя бывает включено большое число хозяев, а части и переносчиков, разрушение целых биогеоценотических комплексов, возникших в результате эволюционного процесса, экологически неразумно, вредно и даже технически невозможно. Лишь в тех случаях, если очаги невелики и хорошо изучены, возможно комплексное преобразование таких биогеоценозов в направлении, исключающем циркуляцию возбудителя. В большинстве же случаев природно-очаговых болезней профилактика их должна быть направлена в первую очередь на индивидуальную защиту (предотвращение укусов кровососущими членистоногими, термическая обработка пищевых продуктов и т.д.) в соответствии с путями циркуляции в природе конкретных возбудителей, профилактические прививки, а иногда и профилактическое медицинское лечение.

Биогеоценоз – динамическое и устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящееся в постоянном взаимодействии и непосредственном контакте с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы.

Биоценоз – пространственно ограниченная ассоциация взаимодействующих растений и животных, в которой доминируют определенные виды или физический фактор.

Родословная иллюстрирует наследование полидактилии. Цифрами в родословной обозначено количество пальцев на руках и ногах. Определите тип наследования и объясните разное количество пальцев у людей, имеющих полидактилию.

Тип наследования аутосомно-доминантный, так как признак проявляется в каждом поколении и его наследуют потомки и женского, и мужского пола.