Генные болезни человека

(молекулярные, ферментопатии, энзимопатии)

Это разнородная по клиническим проявлениям группа заболеваний, обусловленных мутациями на генном уровне. А если мутации в индивидуальных генах являются причиной болезни, то закономерности их наследования соответствуют законам Г. Менделя (исключения составляют болезни, обусловленные мутациями ДНК митохондрий).

Генные болезни можно подразделить на группы согласно типам наследования:

- аутосомные (доминантные и рецессивные)

- Х-сцепленные (доминантные и рецессивные)

- Y-сцепленные (голандрическое наследование)

- митохондриальные

Клинические особенности генного заболевания связаны с конкретным действием мутантного гена, которое начинает проявляться на молекулярном уровне, а затем на уровне клетки, органа и организма в целом.

Наиболее часто встречаются следующие варианты проявления мутантных генов:

1) синтез аномального белка, не способного выполнять специфические функции (серповидно-клеточная анемия)

2) отсутствие выработки первичного продукта (например, фермента) нарушает нормальный процесс обмена веществ в клетках

Тироксин

↑ 2

Диета → Фенилаланин → Тирозин → ДОФА → Пигмент меланин

1 3

1 блок – фенилкетонурия; 2 блок – недостаточность тироксина; 3 блок - альбинизм

Тот же самый принцип: мутантный ген → патологический первичный продукт, действует и для генов, которые осуществляют контроль за дифференцировкой клеток и органогенезом. Если первичный продукт морфогенетического гена аномальный, то необходимая для дальнейшего правильного развития органа дифференцировка клеток не последует. Соответственно мутация в таких генах приводит к врожденным порокам развития.

Процессы, происходящие на молекулярном уровне, неизбежно отражаются отдельных клеточных структурах и всей клетке в целом. При этом различные мутации затрагивают определенные органоиды клеток (лизосомы, пероксисомы, митохондрии, мембраны) и типы клеток. Так, например, отсутствие белков-рецепторов на клеточной мембране может быть причиной семейной гиперхолестеринемии, синдрома тестикулярной феминизации, витамин D-резистентного рахита.

Для многих генных болезней характерна генетическая гетерогенность. В генетике существует понятие «генокопии» - различные генетические нарушения (мутации), приводящие одинаковым фенотипическим проявлениям (заболеваниям).

В качестве примера можно привести наследственное заболевание – семейная гиперхолестеринемия (аутосомно-доминантный тип наследования). В настоящее время известны несколько типов мутаций рецепторов ЛНП: первые мутации проводят к полному отсутствия рецепторов, вторые – дефектные рецепторы неспособны связывать ЛНП, третьи – рецепторы образуются нормальные, но не могут собираться в группы в окаймленных ямках. Независимо от типа мутаций у больных проявляется основной признак заболевания – высокое содержание холестерина в крови. При этом степень выраженности признаков заболевания зависит от генотипа организма.

Фенилкетонурия – аутосомно-рецессивное заболевания (12, q22-24) аминокислотного обмена. Недостаточность фермента фенилаланингидроксилазы приводит к накоплению фенилаланина в крови, к образованию избыточного количества ФПК (фенилпировиноградная кислота), которая нарушает формирование миелиновой оболочки вокруг аксонов в ЦНС. Дети рождаются здоровыми, но в первые месяцы после рождения появляются клинические признаки: повышенная возбудимость, повышенный тонус мышц, судорожные припадки, характерный «мышиный запах». Позже развивается умственная отсталость и микроцефалия. У больных снижается или прекращается синтез меланина, поэтому отмечается снижение пигментации кожных покровов, волос, радужной оболочки глаз.

Пигментная ксеродермия – аутосомно-рецессивное заболевание. Нарушена репарация ДНК. Начало заболевания от 6 месяцев до 3-х лет. Связан с действием солнечных лучей на кожные покровы. Выявляют три стадии: I стадия (светобоязнь, стойкая эритема, уплотнение и шелушение кожи), II стадия (гиперпигментация, гиперкератоз кожи, помутнение роговицы), III стадия (новообразования кожи). Снизить риск заболевания можно ограничением пребывания на солнце.

Для диагностики генных болезней человека используются биохимические методы и методы ДНК-диагностики. Основными методами лечения больных являются диетотерапия, заместительная и симптоматическая терапии.