Карплюк Т.И., учитель биологии высшей категории МОУ СОШ 9 г. Усть-Кут

Родила царица в ночь Не то сына, не то дочь; Не мышонка, не лягушку, А неведома зверюшку. А.С.Пушкин Ежегодно в нашей стране рождается 200 тыс. детей с наследственными заболеваниями 1956 г наследственных заболеваний 1986 г наследственных заболеваний 1992 г. – 5710 наследственных заболеваний

Наследственные заболевания Генные Полигенные, или мультифакториальные Взаимодействие генотипа и среды Болезни обмена веществ, нервно- психические заболевания, пороки развития Хромосомные Геномные мутации или структурные изменений отдельных хромосом. Вызывают многочисленные пороки развития, зачастую несовместимые с жизнью Повреждения ДНК на уровне гена. Большинство болезней являются болезнями обмена веществ

Генные заболевания Аутосомно-доминантное наследование: Полидактилия Полидактилия Синдактилия Синдактилия Брахидактилия Брахидактилия Синдром Марфана («паучьи пальцы») Синдром Марфана («паучьи пальцы») Ахондроплазия (карликовость) Ахондроплазия (карликовость) Аутосомно-рецессивное наследование: Альбинизм Альбинизм Фенилкетонурия Фенилкетонурия Серповидно – клеточная анемия Серповидно – клеточная анемия Ихтиоз Ихтиоз Прогерия (раннее старение) Прогерия (раннее старение) Наследование, сцепленное с Х-хромосомой: Гемофилия Гемофилия Дальтонизм Дальтонизм Коричневая окраска эмали зубов Коричневая окраска эмали зубов Наследование, сцепленное с Y-хромосомой: Гипертрихоз Гипертрихоз Кожные перепонки между пальцами ног Кожные перепонки между пальцами ног

htm htm htm Наследственное заболевание соединительной ткани, проявляющееся изменениями скелета: высоким ростом с относительно коротким туловищем, длинными паукообразными пальцами ( арахнодактилия ), разболтаннностью суставов, часто сколиозом, кифозом, деформациями грудной клетки, аркообразным небом. Характерны также поражения глаз. В связи с аномалиями сердечно-сосудистой системы средняя продолжительность жизни сокращена. Высокий выброс адреналина, характерный для заболевания, способствует не только развитию сердечно- сосудистых осложнений, но и появлению у некоторых лиц особой силы духа и умственной одаренности. Способы лечения неизвестны. Считают, что ею болели Паганини, Андерсен, Чуковский. СИНДРОМ МАРФАНА

Ихтиоз (греч. - рыба) наследственный дерматоз, характеризующийся диффузным нарушением ороговения по типу гиперкератоза, проявляется образованием на коже чешуек) напоминающих рыбьи. ИХТИОЗ

Хромосомные болезни Синдром Дауна Синдром Дауна Трисомия по 21 паре хромом Синдром Патау Синдром Патау Трисомия по 13 паре хромосом Синдром Эдвардса Синдром Эдвардса Трисомия по 18 паре хромом Синдром Шершевского- Тернера Синдром Шершевского- ТернераХО Синдром Клайнфельтер а Синдром Клайнфельтер а ХХY Синдром «кошачьего крика» Синдром «кошачьего крика» Делеция короткого плеча 5-й хромосомы

Полигенные, или мультифакториальные Сахарный диабет Сахарный диабет Туберкулез Туберкулез Гипертония Гипертония Шизофрения Шизофрения Язвенная болезнь Язвенная болезнь Ишемия Ишемия Псориаз Псориаз Бронхиальная астма Бронхиальная астма Ревматизм Ревматизм Эпилепсия Эпилепсия 92 % от общего числа наследственных патологий Частота увеличивается с возрастом: Дети - 10% Пожилые люди - 30% Врожденный вывих бедра Врожденный вывих бедра Косолапость Косолапость Расщелина губы и неба Расщелина губы и неба Гидроцефали я Гидроцефали я Анэнцефалия Анэнцефалия Спинно- мозговая грыжа Спинно- мозговая грыжа Стеноз привратника Стеноз привратника Расщелины губы и неба составляют 86,9% от всех врожденных пороков развития лица

Генетика человека – одна из теоретических основ медицины «Наши врачи должны как азбуку знать законы наследственности… Воплощение в жизнь научной истины о законах наследственности поможет избавить человечество от многих скорбей и горя» Академик И.П.Павлов Генетика человека - одна из наиболее интенсивно развивающихся отраслей науки. Генетика человека - одна из наиболее интенсивно развивающихся отраслей науки. Она является теоретической основой медицины, раскрывает биологические основы наследственных заболеваний. Знание генетической природы заболеваний позволяет вовремя поставить точный диагноз и осуществить нужное лечение. Она является теоретической основой медицины, раскрывает биологические основы наследственных заболеваний. Знание генетической природы заболеваний позволяет вовремя поставить точный диагноз и осуществить нужное лечение.

ПРОФИЛАКТИКА НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ На фенотипическом уровне: Ослабление действия мутагенов Предупреждение действия мутагенов Применение антимутагенов (витамин Е, гистамин, глутатион, серотонин, резерпин) Отказ от близкородственных браков На генотипическом уровне – медико-генетическое консультирование

Мутагены вещества, вызывающие генетические изменения МУТАГЕНЫ РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА (КОЛХИЦИН) РАДИОАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА КАНЦЕРОГЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА НЕКОТОРЫЕ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ ПРОФИЛАКТИКА НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

Физические Химические Биологические Все виды излучения (ионизирующее, рентгеновское, ультрафиолетовое и др.) Различные химические вещества (соли тяжелых металлов, алкилирующие соединения, нитросоединения, некоторые кислоты и др.) Вирусы, подвижные (мобильные генетические элементы – транспозоны)

Откуда берется мутаген? излучение излучение радиоактивное рентгеновское ультрафиолетовое Солнце, УЗИ, флюорография, рентгенологическое обследование, компьютер, сотовый телефон, бытовая техника (СВЧ, телевизор) клетка ДНК Поврежденная ДНК мутация

Химические и биологические мутагены 1. Соли ртути; 2. Соли свинца; 3.Формалин; 4. хлороформ; 5. Акридиновые красители. клетка ДНК ДНК делеция транслокация репликация вирус ген мутация

алкоголь никотин Наркотические вещества Действие на на гаметы Замедление роста зародыша Тормозят развитие нервных клеток Функциональ ные расстройства мутации

Опасность близкородственных браков Наглядным примером может послужить семья знаменитого натуралиста Чарльза Дарвина, который был женат на своей двоюродной сестре Эмме Веджвуд. У них родились десять детей, трое из которых умерли в возрасте 10 и менее лет: второй ребёнок и первая дочь, Анна Элизабет, умерла, вероятнее всего, из-за туберкулёза; вторая дочь, Мэри Элеонора, скончалась по неизвестной причине через 23 дня после рождения; последний ребёнок, Чарльз Уоринг, прожил 18 месяцев и умер от скарлатины. При этом ещё трое из шести детей Дарвина, долгое время состоявших в браке, страдали бесплодием. О негативном влиянии близкородственных браков на потомство задумывался и сам Чарльз Дарвин. «Он наблюдал явление инбредной депрессии в опытах на растениях, и это привело его к мысли о том, что слабое здоровье его детей может быть связано с женитьбой на двоюродной сестре», замечает г-н Берра.

Александра Фёдоровна Император Николай II Царевич Алексей Принц Чарльз Королева Великобритани и Елизавета II здоровые возможные носители гемофилия здоровые Королева Виктория Испанская королевская семья

МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ Цель – предупредить рождение больного ребенка Задачи: 1. Установление точного диагноза наследственной патологии. 2. Пренатальная (дородовая) диагностика врожденных и наследственных заболеваний различными методами (ультразвуковыми, цитогенетическими, биохимическими, молекулярно- генетическими). 3. Определение типа наследования заболевания. 4. Оценка величины риска рождения больного ребенка и оказание помощи в принятии решения. 5. Пропаганда медико-генетических знаний среди врачей и населения.

Трудности исследования генетики человека невозможность экспериментального скрещивания невозможность экспериментального скрещивания медленная смена поколений медленная смена поколений малое количество потомков в каждой семье малое количество потомков в каждой семье сложный кариотип сложный кариотип большое число групп сцепления большое число групп сцепления

Генеалогический метод Сущность генеалогического метода состоит в изучении родословных в тех семьях, в которых есть наследственные заболевания. Этот метод помог установить закономерности наследования очень большого числа самых различных признаков у человека, как нормальных, подобных цвету глаз, цвету и форме волос и т.п., так и сопутствующих наследственным болезням. Сущность генеалогического метода состоит в изучении родословных в тех семьях, в которых есть наследственные заболевания. Этот метод помог установить закономерности наследования очень большого числа самых различных признаков у человека, как нормальных, подобных цвету глаз, цвету и форме волос и т.п., так и сопутствующих наследственным болезням.

Родословная семьи С.Ковалевской

Родословная семьи Пушкина

Генеалогический метод не только даёт возможность объяснить появление нежелательного признака, но и служит целям диагностики степени риска в генетических ситуациях

Близнецовый метод помогает выявить наследование мультифакториальных болезней

Близнецовый метод Близнецовый метод Близнецовый метод дает возможность выяснить наследственную предрасположенность человека к ряду заболеваний. Близнецовый метод дает возможность выяснить наследственную предрасположенность человека к ряду заболеваний. Близнецы Конкордант ность МБ, % Конкордантно сть ДБ, % Коэффициент наследуемости, % Группа крови Туберкулез ЭпилепсияШизофрения Гипертония Сахарный диабет Скарлатина

Близнецовый метод Близнецовый метод Близнецовый метод дает возможность выяснить наследственную предрасположенность человека к ряду заболеваний. Близнецовый метод дает возможность выяснить наследственную предрасположенность человека к ряду заболеваний. Близнецы Конкордант ность МБ, % Конкордантно сть ДБ, % Коэффициент наследуемости, % Группа крови Туберкулез ЭпилепсияШизофрения Гипертония Сахарный диабет Скарлатина ,86668,768,774,627,1

Цитогенетический метод Цитогенетический метод Использование данного метода позволило выявить группу болезней, связанных либо с изменением числа хромосом, либо с изменениями их структуры. Такие болезни получили название геномных и хромосомных соответственно.

24-цветная FISH хромосом человека: a - метафазная пластинка (Рубцов Н. Б., Карамышева Т. В. Вестн. ВОГиС, 2000) 24-цветная FISH хромосом человека: b - pаскладка хромосом. (Рубцов Н. Б., Карамышева Т. В. Вестн. ВОГиС, 2000) Цитогенетический метод Цитогенетический метод

Биохимический метод Биохимический метод Использование данного метода позволяет выявить нарушения обмена веществ. ФЕНИЛКЕТОНУРИЯ У больных нарушено превращение аминокислоты. фенилаланина в тирозин из-за резкого снижения активности фермента фенилаланингидроксилазы. В результате содержание фенилаланина в крови и моче больных значительно возрастает. Далее фенилаланин превращается в фенилпировиноградную кислоту, которая является нейротропным ядом и нарушает формирование миелиновой оболочки вокруг аксонов центральной нервной системы. У больных нарушено превращение аминокислоты. фенилаланина в тирозин из-за резкого снижения активности фермента фенилаланингидроксилазы. В результате содержание фенилаланина в крови и моче больных значительно возрастает. Далее фенилаланин превращается в фенилпировиноградную кислоту, которая является нейротропным ядом и нарушает формирование миелиновой оболочки вокруг аксонов центральной нервной системы. Ребенок с фенилкетонурией рождается здоровым, но в первые же недели в связи с поступлением фенилаланина в организм с молоком матери развивается повышенная возбудимость, судорожный синдром, склонность к дерматитам, моча и пот больных имеют характерный "мышиный" запах, но главными симптомами ФКУ являются судорожные припадки и олигофрения. Большинство больных блондины со светлой кожей и голубыми глазами, что определяется недостаточным синтезом пигмента меланина. Ребенок с фенилкетонурией рождается здоровым, но в первые же недели в связи с поступлением фенилаланина в организм с молоком матери развивается повышенная возбудимость, судорожный синдром, склонность к дерматитам, моча и пот больных имеют характерный "мышиный" запах, но главными симптомами ФКУ являются судорожные припадки и олигофрения. Большинство больных блондины со светлой кожей и голубыми глазами, что определяется недостаточным синтезом пигмента меланина.

Биохимический метод Диагноз заболевания устанавливается на основании клинических данных и результатов биохимического анализа мочи (на фенилпировиноградную кислоту) и крови (на фенилаланин). С этой целью несколько капель крови на фильтровальной бумаге подвергают хроматографии и определяют содержание фенилаланина. Иногда используют пробу Феллинга в 2,5 мл свежей мочи ребенка добавляют 10 капель 5% раствора треххлористого железа и уксусной кислоты. Появление сине-зеленого окрашивания указывает на наличие заболевания. Диагноз заболевания устанавливается на основании клинических данных и результатов биохимического анализа мочи (на фенилпировиноградную кислоту) и крови (на фенилаланин). С этой целью несколько капель крови на фильтровальной бумаге подвергают хроматографии и определяют содержание фенилаланина. Иногда используют пробу Феллинга в 2,5 мл свежей мочи ребенка добавляют 10 капель 5% раствора треххлористого железа и уксусной кислоты. Появление сине-зеленого окрашивания указывает на наличие заболевания. Метод лечения фенилкетонурии в настоящее время хорошо разработан. Он состоит в назначении больному диеты (овощи, фрукты, варенье, мед) и специально обработанных гидролизатов белков с низким содержанием фенилаланина (лофелак, кетонил, минафен и др). В настоящее время разработаны методы дородовой диагностики. Ранняя диагностика и профилактическое лечение предупреждают развитие болезни. Метод лечения фенилкетонурии в настоящее время хорошо разработан. Он состоит в назначении больному диеты (овощи, фрукты, варенье, мед) и специально обработанных гидролизатов белков с низким содержанием фенилаланина (лофелак, кетонил, минафен и др). В настоящее время разработаны методы дородовой диагностики. Ранняя диагностика и профилактическое лечение предупреждают развитие болезни.

2001 Обнародованы первые наброски полной последовательности генома человека одновременно Проектом «Геном человека» (Human Genome Project) и Celera Genomics (14 апреля) Проект «Геном человека» успешно завершён: 99 % генома секвенировано с точностью 99.99%. Пресс-релиз Human Genome Project от 14 апреля 2003 г Стартовал международный проект по расшифровке геномов 1000 человек. Проект по расшифровке 1000 геномов. ПРОЕКТ «ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА» Цитогенетический метод Цитогенетический метод

Создание генетического паспорта больного

ПРЕНАТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА

НАСЛЕДОВАНИЕ РЕЗУС-ФАКТОРА

Этапы медико-генетического консультирования Диагноз Диагноз Прогноз Прогноз Заключение Заключение Совет Совет ВСЕ РЕШЕНИЯ ПО ПЛАНИРОВАНИЮ СЕМЬИ ПРИНИМАЮТСЯ ТОЛЬКО СУПРУГАМИ ВСЕ РЕШЕНИЯ ПО ПЛАНИРОВАНИЮ СЕМЬИ ПРИНИМАЮТСЯ ТОЛЬКО СУПРУГАМИ

Женщинам старше 35 лет; Семьям,где уже были случаи рождения детей с врожденными пороками; Женщинам, имевшим выкидыши, особенно на ранних сроках (до 12 нед); Семьям, живущим в экологически неблагоприятных районах Супругам, работающим на вредном производстве( имеющим контакт с химическими и радиационными мутагенами); В случаях близкордственных браков; Беременным с выявленными в ходе ультразвукового и биохимического обследования отклонениями; При несовместимости супругов по резус-фактору крови. МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ РЕКОМЕНДОВАНО

Диетотерапия Диетотерапия Заместительная терапия Заместительная терапия Удаление токсических продуктов обмена веществ Удаление токсических продуктов обмена веществ Исключение некоторых лекарств (барбитуратов, сульфаниламидов и др.) Исключение некоторых лекарств (барбитуратов, сульфаниламидов и др.) Хирургическое лечение Хирургическое лечение Генная терапия Генная терапия

ГЕННАЯ ТЕРАПИЯ

Закончен синтез полиизопрена. Мы близко подошли к разгадке гена. Но может кость создать из коллагена одна Природа мудрая пока... Дж.Апдайк Танец твердых тел