Наследственные болезни человека, их причины и профилактика

Наследственные болезни человека, их причины и профилактика

Наследственные болезни –

заболевания человека, обусловленные хромосомными и генными мутациями

Выделяют три основные группы наследственных заболеваний:

1) Хромосомные болезни

2) Генные (молекулярные) болезни

3) Мультифакториальные заболевания

1. Хромосомные болезни

• Хромосомные болезни  – наследственные заболевания, которые обусловлены геномными (изменение числа хромосом) и хромосомными (изменение структуры хромосом) мутациями
• Основная причина возникновения хромосомных болезней  – нерасхождение хромосом в мейозе во время гаметогенеза у одного из родителей
• Они возникают вследствие мутаций в гаметах одного из здоровых родителей или в зиготе на первых стадиях дробления

Хромосомные болезни:

• Синдром Дауна
• Синдром Клайнфельтера
• Синдром трисомии
• Синдром Эдвардса
• Синдром Орбели
• Синдром Патау
• Синдром Шерешевского-Тернера

Синдром Дауна

• Синдром Дауна - аутосомный синдром, при котором кариотип представлен 47 хромосомами за счет дополнительной копии хромосомы 21-ой пары
• Впервые синдром Дауна описал английский педиатр Джон Лангдон Даун в 1866 г.
•   Кариотипы больных  – 47, ХХ, 21+  или  47, ХУ, 21+
• Частота: 1 случай на 500-800 новорожденных
• Соотношение полов среди детей с синдромом Дауна составляет 1:1
• Клиническая симптоматика синдрома Дауна разнообразна: от врожденных пороков развития и отклонений в умственном развитии до вторичного иммунодефицита

Синдром Дауна

Синдром Клайнфельтера

• Синдром Клайнфельтера – это генетическое заболевание, встречающееся только у мужчин и характеризующееся наличием в кариотипе одной или нескольких дополнительных Х-хромосом
• Синдром был впервые открыт в 1942 году доктором Гарри Клайнфельтером
• Кариотип 47, ХХУ . Частота 1:400
• Клинические признаки: высокий рост, длинные конечности, гинекомастия (увеличения молочных желез), отсутствие сперматогенеза, недоразвитие половых желез
• Иногда больные имеют 48 и 49 хромосом (48, ХХXY; 49, ХХХХY)
• Чем больше Х-хромосом в кариотипе, тем высшая вероятность развития умственной отсталости

Синдром Клайнфельтера

Трисомия по Х-хромосоме

• Трисомия по Х-хромосоме ( 47,ХХХ ) встречается у новорожденных девочек с частотой 1:1000
• Редко диагностируется в раннем детстве; взрослые больные обычно имеют нормальный женский фенотип
• Немногочисленные исследования показали, что у женщин с кариотипом 47,ХХХ наиболее часто отмечаются: высокий рост, умственная отсталость (как правило, легкой степени), позднее развитие речи, эпилепсия, бесплодие
• Риск рождения ребенка с трисомией по Х-хромосоме повышен у пожилых матерей

Трисомия по Х-хромосоме

Синдром «кошачьего крика»

• Синдром «кошачьего крика» (синдром Лежена) – редкое хромосомное заболевание, при котором у больных наблюдается дефект в строении пятой хромосомы. Данный дефект сопровождается множественными аномалиями развития различных органов и тканей
• Частота: 1:40000 - 1:50000 новорожденных
• Признаком его служит необычный плач детей, напоминающий мяуканье или крик кошки. Это связано с патологией гортани или голосовых связок. Однако с возрастом этот крик исчезает.
• Наиболее типичным, помимо "кошачьего крика", является умственное и физическое недоразвитие, микроцефалия (аномально уменьшенная голова)
• Своеобразен внешний вид больных: лунообразное лицо, микрогения (маленькие размеры верхней челюсти), эпикант (вертикальная складка кожи у внутреннего угла глазной щели), высокое небо, плоская спинка носа, косоглазие. Ушные раковины расположены низко и деформированы, врожденные пороки сердца, патология костно-мышечной системы, синдактилия стоп (полное или частичное сращение соседних пальцев), плоскостопие, косолапость и др.), мышечная гипотония. Большинство детей умирает в раннем возрасте

Синдром «кошачьего крика»

Синдром Эдвардса

• Синдром Эдвардса является одной из форм редкого генетического заболевания, когда часть 18-хромосомы человека дублируется. Кариотип  47, ХХ, 18+  или  47, ХУ, 18+
• Большинство детей с данной патологией умирают еще на стадии эмбрионального развития, это происходит в 60 % случаев
• Распространенность синдрома Эдвардса в среднем составляет 1:3000 - 1:8000 случаев
• Синдром Эдвардса был назван в честь доктора Джона Эдварда, который в 1960 году описал первые случаи и зафиксировал закономерность развития симптомов
• Синдром Эдвардса затрагивает больше женский пол, чем мужской - около 80 % пострадавших составляют женщины
• Женщины старше тридцати лет имеют больший риск рождения ребенка с синдромом

Синдром Эдвардса

Синдром Орбели

• Синдром Орбели обусловлен делецией (потеря участка хромосомы) длинного плеча тринадцатой хромосомы
• Популяционная частота синдрома не установлена
• Дети с синдромом Орбели рождаются с низким (2200 г) весом
• Клинически синдром проявляется аномалиями развития всех систем организма, характерны микроцефалия (уменьшение размеров черепа), отсутствие носовой вырезки (лоб непосредственно переходит в нос), широкая спинка носа, высокое нёбо, низко расположенные деформированные ушные раковины, поражения глаз, опорно-двигательного аппарата, часты пороки развития сердца, почек, головного мозга
• Для всех детей с синдромом Орбели характерна глубокая олигофрения, возможны потери сознания и судороги
• Большинство больных с синдромом погибают на 1-м году жизни

Синдром Орбели

Синдром Патау

• Синдром Патау - хромосомная аномалия, представляющая собой трисомию по 13-ой паре аутосом
• Синдрома Патау также встречается в литературе под названиями трисомия D и трисомия 13
• Кариотип  47, ХХ, 13+  или  47, ХУ, 13+
• Частота рождения детей с синдромом Патау составляет 1:7000-10000; соотношение полов примерно одинаковое
• Связь заболевания с увеличением количества хромосом 13-ой пары была установлена в 1960 г. К. Патау, по имени которого данный синдром и получил свое название
• При синдроме Патау у ребенка имеются множественные и крайне тяжелые аномалии развития, определяющие частые случаи внутриутробной гибели плода и малую продолжительность жизни детей с данной патологией

Синдром Патау

Синдром Шерешевского-Тернера

• Синдром Шерешевского-Тернера – это хромосомное заболевание, вызванное отсутствием или дефектом одной Х-хромосомы
• Кариотип  45,Х0
• В клетках отсутствуют тельца полового хроматина
• Частота 1:2000-1:5000
• Синдром описали русский клиницист М. А. Шерешевский (1925) и Г. Тернер (1938)
• Клинические диагностические признаки: женский фенотип; низкий рост, короткая шея с латеральными складками кожи (шея сфинкса), низкая граница роста волос на затылке, грудная клетка щитообразной формы с широко расставленными сосками, бесплодие

Синдром Шерешевского-Тернера

2. Генные (молекулярные) болезни

• Генные болезни – это большая группа заболеваний, возникающих в результате повреждения ДНК на уровне гена

• Большинство генных патологий обусловлено мутациями в структурных генах, осуществляющих свою функцию через синтез полипептидов – белков. Любая мутация гена ведет к изменению структуры или количества белка

• В результате мутации гена на молекулярном уровне возможны следующие варианты:

- синтез аномального белка

- выработка избыточного количества генного продукта

- отсутствие выработки первичного продукта

- выработка уменьшенного количества нормального первичного продукта

Генные (молекулярные) болезни:

• Гемофилия А
• Гемофилия В
• Полидактилия
• Альбинизм
• Фенилкетонурия
• Катаракта врожденная
• Синдром Марфана
• Синдром Коффина-Лоури
• Нейрофиброматоз
• Синдром Морриса
• Талассемия
• Галактоземия
• Прогерия

Гемофилия А

• Гемофилия А (классическая гемофилия) – генетическое заболевание, вызванное врожденным дефицитом белка фактора свертывания крови VIII
• Наиболее часто встречающаяся форма гемофилии (около 80 % случаев)
• Заболевание связано с рецессивной мутацией в X-хромосоме. Встречается у мужчин и у гомозиготных женщин
• Гемофилия встречается примерно у 1 из 5000 мужчин. Из них 85 % имеют гемофилию А и 15 % - гемофилию B
• У пациентов с гемофилией может наблюдаться различный уровень активного фактора свертываемости крови: менее чем 1 % активного фактора – тяжелая форма гемофилии, 1-5 % активного фактора относится к умеренной гемофилии, а легкая форма гемофилии характеризуется диапазоном 5-40 % от нормального уровня активного фактора свертывания крови

Гемофилия А

Гемофилия А

Гемартроз – кровоизлияние в полость сустава

Гемартроз локтевого сустава

Гемартроз коленного сустава

Гемофилия В

• Гемофилия B (болезнь Кристмаса) – наследственное заболевание крови, обусловленное недостаточностью коагуляционного фактора IX, основными проявлениями которого являются рецидивирующие кровотечения
• Частота появления гемофилии B составляет один на 25000-30000 новорожденных мальчиков. При этом гемофилия B встречается примерно в 5 раз реже гемофилиии А
• Наследование при этом заболевании сцеплено с полом
• Основные клинические: кровотечения различных локализаций, рецидивирующие геморрагии (кровоизлияния) в суставы и мышцы, кровотечения после любых, даже небольших травм и хирургических вмешательств
• Наиболее проблемным проявлением этого заболевания является гемофилическая артропатия, которая обусловлена рецидивами гемартрозов

Гемофилия В

Основным и наиболее эффективным способом лечения кровотечений у пациентов, страдающих гемофилией В, является пожизненная заместительная терапия концентратами коагуляционного фактора IX

Полидактилия

• Полидактилия – одна из врожденных аномалий развития, проявляющаяся увеличением количества пальцев на руках или ногах. Полидактилию еще называют многопалостью
• Встречается она с одинаковой частотой у девочек и у мальчиков, 1 случай на 600-3500 новорожденных
• Главная причина этой патологии – наследственный дефект. Учеными установлено, что полидактилия передается по наследству
• Тип наследования – аутосомно-доминантный, но пенетрантность (вероятность появления признака) составляет 50 %, то есть у здоровых родителей может родиться ребенок с полидактилией
• Главный признак полидактилии – наличие дополнительных пальцев на кистях или стопах. Эти пальцы могут иметь рудиментарный вид, когда они состоят только из мягкой ткани и кожи, а могут быть и полноценными пальцами. Чаще всего добавочные пальцы деформированы, имеют меньшее число фаланг
• При симптоматической полидактилии у ребенка часто отмечаются и другие аномалии развития – врожденные пороки сердца, укорочение конечностей, деформация ушных раковин и прочее

Полидактилия

Альбинизм

• Альбинизм является врожденным заболеванием. Эта болезнь подразумевает отсутствие в коже, волосах, ногтях, пигментной и радужной глазных оболочках пигмента
• Возникает альбинизм из-за отсутствия или блокады фермента тирозиназы. Он крайне важен для выработки меланина 
• Альбинизм наследуется от родителей. Он появляется у ребенка в том случае, если оба родителя являются носителями дефектного гена.
• Когда дефектный ген присутствует только у одного родителя, альбинизм у детей не развивается, но в организме все равно остается мутировавший ген, который может передаться следующему поколению (аутосомно-рецессивное наследование)

Альбинизм

Фенилкетонурия

• Фенилкетонурия - это наследственное заболевание, которое характеризуется нарушением белкового обмена
• Впервые это заболевание обнаружили в 1934 году
• Фенилкетонурия наследуется по аутосомно-рецессивному типу, то есть у совершенно здоровых родителей (носителей) могут родиться больные фенилкетонурией  дети
• Основными причинами развития фенилкетонурии у детей считаются мутации гена, находящегося на 12 хромосоме
• Существует 3 типа этого заболевания:

• фенилкетонурия первого типа –дефицит в организме фермента фенилаланин-4-гидроксилаз . Чаще всего наследуется фенилкетонурия именно этого типа (в 98% случаев);
• фенилкетонурия второго типа – недостаток фермента дигидроптеридинредуктаза .  Больные страдают судорогами и умственной отсталостью. Этот тип фенилкетонурии встречается довольно редко (1-2%), но обычно приводит к смертельному исходу в 2-3-летнем возрасте;
• фенилкетонурия третьего типа – характеризуется дефицитом тетрагидробиоптерин а. Симптомы: умственная отсталость вследствие микроцефалии – уменьшения объема мозга

Фенилкетонурия

Катаракта врожденная

• Катаракта врожденная – заболевание, при котором природный хрусталик потерял свою прозрачность и имеет помутнения
• Врожденная катаракта развивается по многим причинам: наследственные факторы, инфекционные и воспалительные заболевания, нарушения обмена веществ, сахарный диабет, использование некоторых лекарственных препаратов
• Например, использование антибиотиков тетрациклинового ряда при лечении инфекций у беременных женщин может стать причиной развития катаракты у новорожденных младенцев
• Генетические изменения в структуре белков, необходимых для обеспечения прозрачности хрусталика, обуславливают развитие врожденной катаракты
• Врожденные катаракты составляют до 60 % всех аномалий развития глазного яблока и встречаются примерно у 0,4 % новорожденных детей
• Большинство врожденных катаракт являются показанием к операции, но в некоторых случаях, когда помутнение в хрусталике находится на периферии и не снижает центральное зрение, хирургическое лечение не требуется

Катаракта врожденная

Синдром Марфана

• Синдром Марфана (или арахнодактилия) – это наследственное заболевание, характеризующееся недостаточностью соединительной ткани
• Синдром Марфана обусловлен мутацией в 15-й хромосоме гена белка фибриллина, вследствие чего нарушается структура и выработка коллагена
• Болезнь приводит к патологическим изменениям сердечно-сосудистой, нервной, опорно-двигательной и других систем и органов
• Арахнодактилия наследуется по аутосомно-доминантному типу, поэтому встречается почти в одинаковом соотношении, как у мужчин, так и у женщин
• Это достаточно редкое генетическое заболевание с частотой возникновения 1:5000

Синдром Марфана

Синдром Коффина-Лоури

• Синдром Коффина-Лоури – редкая форма Х-сцепленной умственной отсталости, сопровождающаяся изменениями скелета, задержкой роста, нарушением слуха
• Причина: мутации в гене, кодирующем белок, участвующий в регуляции клеточного цикла
• Соотношение полов – M1:Ж1
• Тип наследования – Х-сцепленное доминантное
• Для больных характерны грубые черты лица, широкий выступающий лоб, гипертелоризм (увеличенное расстояние между внутренними краями глазниц), густые брови, большой открытый рот с толстой оттопыренной нижней губой, большие вытянутые вверх уши

Синдром Коффина-Лоури

Нейрофиброматоз

• Нейрофиброматоз (или болезнь Реклингхаузена) – заболевание генетически-наследственное, которое влияет на все клетки нервного гребня и относится к определенной группе патологий – факоматозов
• Такая патология обусловлена нарушением обмена в организме в целом, которое вызвано повреждением гена, отвечающего за синтез какого-либо фермента
• Тип наследования аутосомно-доминантный
• Частота возникновения заболевания у мужчин и женщин одинакова, наблюдается примерно у каждого 3500 новорожденного
• Данное заболевание поражает многие органы и даже целые системы. Возможны пороки развития кожи, нервной системы, глаз, внутренних органов и т. д. 
• Внешне он представляет собой множество пятен на коже кофейно-молочного цвета, нейрофибром и пигментных гамартом радужки (узелки Леща)

Нейрофиброматоз

Синдром Морриса

• Синдром нечувствительности к андрогенам (синдром тестикулярной феминизации) – врожденные эндокринные нарушения полового развития, вызванные мутацией гена, отвечающего за андрогеновый рецептор
• Синдром наследуется с Х-хромосомой как рецессивный признак
• Проявляется нарушениями полового развития, которые развиваются в результате слабого реагирования на мужские половые гормоны у лиц с мужским набором хромосом (XY)
• Данный синдром является наиболее известной причиной развития мужчины как девушки или наличия проявлений феминизации у мальчиков, которые родились с мужским набором хромосом и нормальным уровнем половых гормонов
• Частота заболеваемости, примерно 1-5 на 100000 новорожденных

Синдром Морриса

Талассемия

• Талассемия (анемия Кули) – заболевание, наследуемое по рецессивному типу, в основе которого лежит снижение синтеза полипептидных цепей, входящих в структуру нормального гемоглобина
• Талассемию вызывают точечные мутации или делеции (потеря участка хромосомы) в генах гемоглобина, ведущие к нарушению синтеза РНК, что приводит к уменьшению или полному прекращению синтеза одного из видов полипептидных цепей. Синтез цепей другого вида продолжается. Это приводит к образованию нестабильных полипептидных агрегатов из избыточных цепей, нарушающих нормальное функционирование эритроцитов и их разрушению
• При талассемии характерны гипохромная анемия анизоцитоз эритроцитов (изменение размеров), нарушения в строении лицевого черепа (квадратный, башенный); нос приобретает седловидную форму; нарушается прикус и расположение зубов. Отмечается желтушность кожи и слизистых оболочек. Селезенка и печень увеличены. Больные подвержены инфекционным заболеваниям. Рано начавшаяся анемия обуславливает физическое и умственное недоразвитие ребёнка

Талассемия

Галактоземия

• Галактоземия – редкое наследственное заболевание, вызванное нарушением обмена веществ, при котором происходит ненормальный процесс метаболизма углеводов галактозы
• Возникает в результате врожденного дефекта определенных генов Галактоземия у новорожденных встречается примерно в 1 случае из 15-20 тысяч
• Первые симптомы галактоземии у ребенка возникают уже спустя пару суток после рождения: возникают они на фоне кормления молочной пищей и проявляются как рвота и расстройства стула, кишечная колика и вздутие живота, появляется желтуха и обильное выделение газов
• При отсутствии своевременной диагностики галактоземии у новорожденных увеличивается печень в размере и развивается поражение нервной системы – снижение мышечного тонуса, судороги
• Постепенно симптомы галактоземии проявляются в выраженном отставании в психическом и физическом развитии, может наблюдаться помутнение хрусталика (катаракта). Главной же проблемой является цирроз печени, который при отсутствии адекватного лечения является основной причиной летального исхода

Галактоземия

Прогерия

• Прогерия – редкое генетическое заболевание, впервые описанное Гилфордом, которое проявляется в преждевременном старении организма, связанное с его недоразвитием
• Причина детской прогерии – мутации гена LMNA, кодирующего ламин А.
• Ламины – белки, из которых выстроен особый слой оболочки клеточного ядра
• Прогерия взрослых имеет аутосомно-рецессивный тип наследования
• При прогерии возникают изменения кожи и внутренних органов

Прогерия

3. Мультифакториальные заболевания

• Мультифакториальные заболевания (наследственно предрасположенные, многофакторные – это заболевания, развитие которых определяется взаимодействием определенных наследственных факторов (мутаций или сочетаний аллелей) и факторов среды
• Мультифакториальные болезни можно разделить на:

1) врожденные пороки развития,

2) распространенные психические и нервные болезни,

3) распространенные болезни «среднего» возраста

•   Примеры заболеваний: бронхиальная астма, язвенная болезнь, сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца, псориаз, шизофрения

Спасибо за внимание!