Коллектив авторов - Клиническая патофизиология

Каждый из имеющихся у человека генов может мутировать, а значит приводить к появлению нового или исчезновению имеющегося белка. Однако генные мутации в основной своей массе рецессивны и обусловленные ими наследственные заболевания могут не проявляться, а накапливаться в генофонде сообщества людей. В связи с этим можно полагать, что количество наследственных болезней, вызванных генными мутациями, может быть значительно больше выявленных к настоящему времени. Для многих генных болезней идентифицирован первичный аномальный продукт гена или ведущее патогенетическое звено на биохимическом уровне. Последние классифицируют в зависимости от вида пораженных (измененных) белков: структурных, транспортных, ферментных. Например, при синдроме Элерса – Данло изменяется молекулярная структура коллагена. Это приводит к повышенной эластичности кожи, подвижности суставов, растяжимости хорд сердечных клапанов, а также к подвывихам хрусталика, отслойке сетчатки глаза. Поражение транспортных белков (диаминокислот: лизина, аргинина, орнитина) отмечено, например, при лизинурической непереносимости белка.

Наиболее обширную и хорошо изученную группу моногенных заболеваний составляют энзимопатии .У же расшифрованы многие дефекты ферментов, обусловившие нарушения обмена углеводов (гликогена), липидов, белков, в том числе гликопротеидов, аминокислот, гормонов.

Следует указать, что характерные для многих моногенных наследственных болезней первичные биохимические дефекты до сих пор окончательно не выявлены, как, например, при ахондроплазии – наследственной болезни костной системы, проявляющейся низким ростом, аномальным развитием хрящевой ткани, особенно в эпифизах трубчатых костей, когда при нормальной длине туловища больные имеют укороченные, деформированные и бугристые конечности.

Как аномалии развития, так и болезни могут наследоваться по доминантному или рецессивному типу или могут передаваться как с аутосомами, так и с половой Х-хромосомой.

Ниже коротко перечислены цели и возможности клинико-синдромологического и клинико-генеалогического методов (в том числе составление родословной и изучение близнецов), а также методов цитогенетической, биохимической и молекулярной диагностики.

Клинико-синдромологический метод.Клинико-синдромологический метод позволяет выявлять морфологические, биохимические и функциональные признаки наследственных форм патологии (например, дефицит плазменного фактора VIII при подозрении на гемофилию A; кариотип 45,Х0 при подозрении на синдром Шерешевского – Тёрнера; поражения скелета, сердечно-сосудистой системы и глаз при подозрении на синдром Марфана).

Клинико-генеалогический метод.Клинико-генеалогический метод выявляет патологические признаки и прослеживает особенности их передачи в поколениях при составлении родословной. Он включает:

– определение типа наследования (доминантного, рецессивного, ауто- или гоносомного);

– выявление носителей гена, определяющего развитие исследуемого признака (болезни);

– оценка пенетрантности (частоты проявления) гена – «носителя» патогенного признака;

– определение генетического риска (вероятности рождения больного ребенка).

Цель – установить закономерности наследования признака. Для этого составляют родословную, проводят цитогенетическую диагностику, биологическое моделирование.

Составление родословнойначинают со сбора сведений о семье консультирующегося или пробанда. Консультирующимся называется лицо, обратившееся к врачу, или первое попавшее в поле зрения исследователя лицо. Пробанд –больной или носитель изучаемого признака, с которого начинается родословная. Во многих случаях консультирующийся и пробанд являются одним и тем же лицом. Дети одной родительской пары называются сибсами (братья и сестры). Семьей в узком смысле называют родительскую пару и их детей, но иногда и более широкий круг кровных родственников, хотя в последнем случае лучше применять термин род .

Близнецовый методбазируется на сравнительном анализе частоты определенного признака в разных группах близнецов, а также в сопоставлении с партнерами монозиготных пар между собой и общей популяцией. Идентичность близнецов по анализируемому признаку обозначают как конкордантность , а отличие – как дискордантность . Роль наследственности и факторов среды в возникновении патологии у близнецов оценивают по специальным формулам.

Цитогенетическая диагностика.Цитогенетическая диагностика основана на микроскопическом изучении хромосом с целью выявления структурных нарушений в хромосомном наборе (кариотипирование). В качестве материала используют тканевые культуры с большим числом делящихся клеток, чаще лимфоциты периферической крови. Хромосомы на стадии метафазы изучают при помощи специальных методов окрашивания и составляют идиограммы (систематизированные кариотипы с расположением хромосом от наибольшей к наименьшей), что позволяет выявлять геномные и хромосомные мутации.

Биохимическая диагностика.Биохимическая диагностика базируется на изучении биохимических показателей, отражающих сущность болезни (например, активность ферментов, наличие патологических метаболитов, концентрация компонентов ферментативной реакции).

Объекты исследования:

– метаболиты в биологических жидкостях и клетках (например, фенилаланин при фенилпировиноградной олигофрении; кетоновые тела при сахарном диабете);

– аномальные белки (например, гемоглобин [Hb] при гемоглобинопатиях);

– дефектные ферменты (например, холинэстераза, глутатион пероксидаза, каталаза).

Этапы исследования :

1) использование скрининговых программ диагностики (например, тонкослойной хроматографии, электрофореза, микробиологических методов);

2) применение подтверждающих методов (например, флюорометрических, спектрофотометрических, количественного определения метаболитов, тестирования активности фермента).

Молекулярная диагностика.При помощи методов ДНК-диагностики устанавливают последовательность расположения отдельных нуклеотидов, выделяют гены и их фрагменты, устанавливают их наличие в изучаемых клетках. К числу наиболее эффективных методов относятся гибридизация ДНК (блоттинг, in situ ), клонирование ДНК, полимеразная цепная реакция.

Гибридизация ДНК .Для определения порядка расположения нуклеотидов в исследуемом генетическом материале изучаемую ДНК помещают в специальную среду, где происходит контакт ДНК с нитями другой нуклеиновой кислоты. В случае комплементарности каких-либо двух нитей происходит их «сшивка». При специальных исследованиях используют генетические «зонды» – фрагменты меченной радиоактивным изотопом однонитевой ДНК с известной последовательностью нуклеотидов.