90154

Спадкові хвороби людини

Курсовая

Биология и генетика

Поняття «спадкові хвороби» Причини мутацій та їх штучне викликання Хвороби зі спадковою схильністю Прояв спадкових хвороб історичних постатей Гемофілія князя Олексія Миколайовича, або «царська хвороба» Спадкова хвороба Фараона Тутанхамона Пурпурні таємниці короля Георгія ІІІ...

Украинкский

2015-05-30

355.5 KB

2 чел.

Міністерство освіти і науки України

Національний авіаційний університет

Інститут екологічної безпеки

Кафедра екології

Курсова робота

з дисципліни:

«Екологія людини»

На тему:

« Спадкові хвороби людини »

Виконав:

студентка 301 ІЕБ групи Свиридова В. Ю.

Перевірив:

доцент кафедри екології Падун А.О.

Київ 2013

РЕФЕРАТ

Тема: «Спадкові хвороби людини», 29 сторінок, 6 літературних джерел.

Об’єкт дослідження: Спадковість, генна мутація, Захворювання, що передаються з покоління в поколяння,профілактика та лікування спадкових хвороб.

Мета роботи: Вивчення етіології (причини виникнення), діагностики, патогенезу (перебіг), реабілітації (лікування), профілактики спадкових хвороб.

Метод дослідження: аналітичне опрацювання інформаційних джерел.

Зміст: У даній роботі розглянуто поняття «спадкові хвороби», причини мутацій та їх штучне викликання, лікування та профілактика спадкової захворюваності людей. Спадкові хвороби історичних постатей.

Актуальність теми: За даними всесвітньої організації охорони здоров'я близько 4% новонароджених страждають тими чи іншими генетично обумовленими дефектами. До цього числа треба додати ту спадкову патологію, яка проявляється не відразу після народження, а в старшому віці. Значний зростаючий відсоток спадкових форм розумової відсталості привертає мою увагу і спеціалістів у всіх країн світу.

Ключові слова: спадковість, мутація, гени, хвороби, лікування, діагностика, профілактика, покоління, генетика.

ЗМІСТ

ВСТУП …………………………………………………………………………….... 4-5

Розділ І. Загальні відомості спадкових хвороб……………………….…......…….6

1.1. Історія розвитку генетики як науки ………………………………..….....……6-7

1.2. Поняття «спадкові хвороби» …………………………………….…...….....….7-8

1.3. Причини мутацій та їх штучне викликання …...………………….…..…........7-9

1.4. Хвороби зі спадковою схильністю……………………………………........…9-11

Розділ II. Прояв спадкових хвороб історичних постатей ……………....…..….12

2.1. Гемофілія князя Олексія Миколайовича, або «царська хвороба»……....…11-15

2.2. Спадкова хвороба Фараона Тутанхамона……………………………...……16-17

2.3. Пурпурні таємниці короля Георгія ІІІ ……………………………..…....…..17-20

Розділ IІІ.Наукові розробки щодо лікування спадкових хвороб………....……21

3.1. Пренатальна діагностика спадкової патології на стадях вагітності……....…..21

3.1.1. Методи дослідження в пренатальній діагностіці……………………....…21-23

3.2. Основні принципи лікування та профілактика спадкових захворювань.…23-26

ВИСНОВОК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. . .27-28

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.....................................................................29

ВСТУП

Біологічна індивідуальність людей (морфологічні, фізіологічні, біохімічні особливості, в тому числі і спадкові хвороби, генетична детермінованість темпераменту і здібностей) передається з покоління в покоління за генетичними законами, спільними для всього органічного світу. Соціально трудова суть людини передається шляхом навчання, виховується у людському колективі, що впливає на реалізацію генетично - детермінованих особливостей кожного індивідууму, позначається на формуванні її особистості.

Ще в давнину люди намагалися розгадати явище спадковості, несвідомо застосовуючи генетичні методи в розведенні рослин і тварин. У ставленні людини також були життєві спостереження, пов'язані з спадкуванню найрізноманітніших ознак: кольору волосся, очей, форми вуха, носа, губ, зростання, статури та інших ознак, успадкування каліцтв, спостережуваних у предків і нащадків однієї сім'ї. Така спадкова хвороба, як гемофілія, відома з давніх часів. Саме тому в стародавніх законах деяких народів заборонялися шлюби з родичами хворих на епілепсію та гемофілію.

Багато вчених висували свої гіпотези про виникнення спадкових патології. Однак їхні припущення не були засновані на строгих наукових спостереженнях. У XX столітті з розвитком науки "генетики" було з'ясовано і науково підтверджено, що такі патології мають спадкову природу. До цього такі захворювання вважалися хворобами з невстановленою етіологією. Вивченням спадкових хвороб займається наука, що отримала назву "медична генетика".

"Генетика" у сучасному розумінні - це наука про спадковість. Закони, що лежать в основі сучасної генетико-хромосомної теорії спадковості були відкриті ще і на початку XX століття. Особливо великих успіхів досягла генетика останнім часом у зв'язку з впровадженням в біологію досягнень фізики, хімії, і їхпринципово нових напрямку.

Багато спадкових хвороб відомі вже довгий час. Зовсім недавно нам приходилося займатися проблемами, які ставилися вище ніж спадкові хвороби. В багатьох районах світу , які розвиваються вони і зараз не вирішені. До них понад усе відносяться недоїдання і інфекційні хвороби. І до тих пір доки ці життєво важливі проблеми не знайдуть свого кінцевого рішення , суспільство не має право звернутися до розгляду більш тонких матерій , включаючи проблему вивчення і застереження спадкових хвороб.

Але в теперішній час з'явилася можливість запобігання багатьох спадкових хвороб, і необхідно щоб кожний знав про те чим він ризикує і якими можливостями вибору розпоряджується. Ці можливості включають вибір чоловіка (жінки); різні перевірочні іспити дозволяють виявити чи є ви носієм генетичного захворювання; аналізи і перевірки під час вагітності для діагностики особливих відхилень дитини; медико - генетичні консультації з прагненням виявлення ризику, якому піддаєтесь ви самі і наскільки великий ризик, що ваша дитина народиться з відхиленнями. Найголовніше при цьому вміти бачити речі у перспективі, оскільки біля 96% усіх дітей народжуються вільними від спадкових хвороб, серйозних природжених відхилень чи розумової відсталості.

У даній роботі розглянуті принципи впровадження маловідходних і безвідходних технологій, як найбільш перспективні напрямки раціонального природокористування та збереження навколишнього середовища.

За даними всесвітньої організації охорони здоров'я близько 4% новонароджених страждають тими чи іншими генетично обумовленими дефектами. До цього числа треба додати ту спадкову патологію, яка проявляється не відразу після народження, а в старшому віці. Значний зростаючий відсоток спадкових форм розумової відсталості привертає мою увагу і спеціалістів у всіх країн світу.

Розділ І. Загальні відомості спадкових хвороб людини

  1.  Історія розвитку генетики як науки

Генетика вивчає закони, які визначають спадковість та мінливість живих організмів. Спадковість (подібність споріднених організмів) є одними з найістотніших рис живого. Вони привертали увагу людини з давніх часів. Проте закони, які керують цими явищами, довго залишались незрозумілими [1].

Фундамент сучасної генетики людини пов'язаний з усіма видами вчення людського організму, став закладатися лише в 19 ст. Але ще в 1750 р. французький вчений Мопертюи, а в 1814 р. Адамс помітив деякі особливості окремих спадкових ознак у людини.

Перший науковий твір про спадковість і мінливість з'явився лише в 17 ст., коли Камераріус опублікував „Замітки про поле у рослин", в якій він зробив висновок, що рослини, як і тварини мають стать і виказав теорію що запилення рослини одного виду пилком іншого виду може призвести до виникнення зовсім нових форм. На початку 18 ст. з'явилися перші описання таких гібридів.

Ще у 1859 р. Чарльз Дарвін обґрунтував значення спадковості та мінливості для еволюції, але й за часів Дарвіна цілком правильних уявлень про спадковість і мінливість не було.

У 1875 р. Гальтон запропонував для виділення ролі спадковості і середовища в розвитку окремих ознак людини вивчати їх становлення у близнюків. Цей метод дослідження генетичних закономірностей отримав назву близнюковий.

Основні закони генетики були встановлені в 1886 р. чеським дослідником Грегором Менделем, який експериментував з різними сортами гороха.  Мендель дійшов до висновку, що спадкування кожного признаку виявляється якимось фактором, який передається через статеві клітини, і признаки організмів при схрещуванні не зникають, а успадковуються наступниками в відповідності з певними закономірностями.

В 1906 р. за запропонуванням Бейтсона наука, яка вивчала спадковість та мінливість була названа генетикою. Почався період неймовірних відкриттів.

У 1908 р. вперше було описано спадкові хвороби обміну речовин і сформульована популяційна генетика людини, яка вивчала структуру і динаміку змісту генів в обмежених ( географічних, етнічних, соціальних та ін.) групах людей - популяціях.

В епоху розшифровки геному людини доведено, що будь-яка функція організму, а тим більше органічна зміна, здійснюється, в першу чергу, через активацію генів, які детермінують усі морфо-фізіологічні ознаки, це значить, що всі прояви життєдіяльності організму є результатом взаємодії спадкових і середовищних факторів. Хвороба також розвивається на основі тісного взаємозв'язку ушкоджуючих зовнішніх і внутрішніх факторів. Якщо самі внутрішні фактори спадково змінені, то виникає патологічний процес.

Завдячуючи бурхливому розвитку генетики, біохімії, молекулярної біології щорічно з'являються описи декількох сотень спадкових аномалій. На сьогоднішній день їх відомо більше 2000.

Широке впровадження в практику охорони здоров'я медико-генетичного консультування, ефективної пренатальної діагностики дало змогу досягти помітних успіхів в профілактиці спадкових хвороб [2].

1.2. Поняття «спадкові хвороби»

Спадкові хвороби — це захворювання, обумовлені порушеннями в процесах збереження, передачі та реалізації генетичної інформації. З розвитком генетики людини, у тому числі й генетики медичної, встановлена спадкова природа багатьох захворювань і синдромів, що вважалися раніше хворобами з невстановленою етіологією. В основі спадкових захворювань лежать мутації: генні, хромосомні та геномні. Відповідно до цього всі спадкові хвороби людини можна об’єднати в 4 великі групи — генні (зміни на рівні окремих нуклеотидів), геномні (зміни кількості цілих хромосом), хромосомні (внутрішньо- і міжхромосомні перебудови) і мультифакторіальні (на розвиток хвороби впливають і гени, і фактори навколишнього середовища). За локалізацією генів, які спричиняють розвиток С.х., хвороби можна розділити на ядерні та мітохондріальні. Більшість спадкових хвороб людини стосується ядерного спадкового матеріалу. [6]

 1.3. Причини мутацій та їх штучне викликання

     Чинники викликають виникнення мутацій. Факторами, що викликають (Індукують) мутації, можуть бути найрізноманітніший вплив зовнішнього середовища: температура, ультрафіолетове випромінювання, радіація (як природна, так і штучна), дії різних хімічних сполук - мутагенів. Мутагенами називають агенти зовнішнього середовища, що викликають ті чи інші зміни генотипу - мутацію, а сам процес утворення мутацій - мутагенезу.

До хімічних мутагенів відносяться найрізноманітніші речовини (алкілуючі з'єднання, перекис водню, альдегіди і кетони, азотна кислота та її аналоги, різні антиметаболіти, солі важких металів, барвники, володіють основними властивостями, речовини ароматичного ряду), інсектициди (Від лат. Insecta - комахи, cida - вбивця), гербіциди (то латів. Herba - трава), наркотики, алкоголь, нікотин, деякі лікарські речовини і багато інших.

Генетично активні чинники можна розділити на 3 категорії: фізичні, хімічні та біологічні.

До фізичних мутагенів відносяться всі види іонізуючих випромінювань (гамма-та рентгенівські промені, протони, нейтрони тощо) і ультрафіолетове випромінювання. Високі і низькі температури також володіють, але набагато слабкою здатністю викликати мутації.

До фізичних мутагенів слід також віднести і систему харчування, пов'язану з конкретними географічними особливостями регіону. Однак прояв харчових мутагенів здійснюється на хімічному рівні - через речовини, що входять до складу їжі. При дії деяких хімічних мутагенів мутації можуть виникати як відразу, так і через певний час, іноді через кілька клітинних поколінь. Відкрито сотні хімічних мутагенів.

Сильні фізичні і хімічні мутагени збільшують частоту виникнення генних мутацій і хромосомних перебудов у багато десятків разів, а найбільш потужні хімічні мутагени (супермутагени) - у сотні разів порівняно з частотою виникають природно спонтанних мутацій.

Для хімічних мутагенів характерна велика частка генних мутацій.

До хімічних мутагенів відносяться багато алкілуючі з'єднання (наприклад, іприт, диметилсульфат, Нітрозометілмочевіна), аналоги азотистих основ нуклеїнових кислот (наприклад, 5-бромураціл, 2-амінопурин), акридиновим барвники, азотистая кислота, деякі алкалоїди, формальдегід, перекис водню і деякі органічні перекису, деякі біополімери і багато ін речовини. [3]

1.4. Хвороби з спадковою схильністю

Хвороби з спадковою схильністю мають відмінності від генних хвороб, які полягають у необхідності впливу на організм людини факторів зовнішнього середовища, щоб ці хвороби проявилися. За генетичну природу хвороби з спадковим нахилом діляться на 2 групи.

1. Моногенні хвороби з спадковим нахилом.

Ця група хвороб характеризується тим, що нахил визначається тільки одним геном, тобто воно пов'язане з мутацією цього гена. До неї відносять: нейрофіброматоз, синдром Марфана, сімейну гіперхолестеринемію, недосконалий остеогенез, атрофічну міотонію, ахондроплазію, аденоматозний поліпоз товстої кишки, хвороба Гентінгтона, полікістоз нирок, муковісцидоз, гемоглобінопатії. Для прояву ознак хвороби необхідно обов'язкове вплив фактора зовнішнього середовища. Цей фактор зазвичай точно ідентифікується і по відношенню до даної хвороби розглядається як специфічний.

2. Полігенні хвороби з спадковим нахилом.

Ця група захворювань визначається кількома генами, кожен з яких є скоріше нормальним, ніж патологічно зміненим. Визначення цих генів представляється досить складним завданням. До неї належать: цукровий діабет, подагра, ущелина губи, ущелина неба, які носять сімейний характер. Своє патологічне прояв вони здійснюють при взаємодії з цілим комплексом чинників зовнішнього середовища. Такі хвороби носять назву мультифакторіальних, тобто розвиваються під впливом великої кількості факторів, як зовнішніх, так і внутрішніх. При цьому відносна роль генетичних факторів і факторів зовнішнього середовища різна не тільки для даної хвороби, але і для кожного індивідуального випадку захворювання.

Зазначені особливості роблять ці хвороби різними і в генетичному відношенні, і за значимістю в патології людини. Перша група хвороб щодо нечисленна, до них застосовні методи менделевского генетичного аналізу, їх профілактика та лікування досить визначені і в ряді випадків ефективні. Враховуючи головну роль середовища в їх прояві, ці хвороби розглядаються як спадково обумовлені патологічні реакції на дію зовнішніх чинників.

Мультифакторіальні хвороби становлять 90% хронічних неінфекційних хвороб різних систем і органів людини. Аналіз цих захворювань з уточнення ролі індивідуальних генів і їх взаємодії з факторами зовнішнього середовища виявляється досить важким завданням, тому в їх лікування та профілактику генетика до теперішнього часу не внесла помітного внеску.

У зазначеній особливості мультифакторіальних хвороб полягає складність генетичного аналізу, обмежені можливості клініко-генеалогічного і блізнецового методів дослідження, необхідність застосування складних математико-біологічних методів для з'ясування ролі конкретних генів і факторів зовнішнього середовища в розвитку даних хвороб. Численні матеріали генеалогічного і блізнецового аналізів, накопичені за роки вивчення хвороб з спадковим нахилом, свідчать тільки про значення спадковості у виникненні даної хвороби, але не розшифровують ні генів, ні типу їх передачі.

З особливостей розвитку мультифакторіальних хвороб слід широке розмаїття їх проявів від ледь помітних і навіть прихованих форм до важко протікають і важко піддаються терапії. Різноманітність генетичної основи кожної хвороби, виходячи з індивідуальності кожного організму, дозволяє пояснити такі особливості мультифакторіальних хвороб, як мінливість (навіть у межах однієї сім'ї) віку початку захворювання, його розвитку, спектру проявів хвороби і ступеня їх вираженості. З цими особливостями пов'язані також значні відмінності в частоті різних хвороб та їх форм у межах популяції. [9]

Розділ ІІ. Прояв спадкових хвороб історичних постатей.

2.1. Гемофілія князя Олексія Миколайовича, або «царська хвороба» 

Фотографія: Великий князь Олексій Миколайович / / Державний архів РФ

Дослідивши останки членів царської сім'ї, російські вчені встановили, якою формою гемофілії хворів єдиний син Миколи II, царевич Олексій, і виявили її генетичну причину.

Гемофілія, або «царська хвороба», - важке проявлення генетичної патології, яке вразило королівські будинки Європи в XIX - XX століттях. Завдяки династичним шлюбам ця хвороба поширилася і на Росію. Захворювання проявляється в зниженні згортання крові, тому у хворих будь-яке, навіть незначне, кровотеча зупинити практично неможливо.

Складність реєстрації цього захворювання полягає в тому, що проявляється воно тільки у чоловіків, а жінки, залишаючись зовні здоровими, переносять уражений ген в наступне покоління. З цього логічно випливає, що ген, що викликає хворобу, пов'язаний з Х-хромосомою. У жінок Х-хромосоми дві, одна з них несе мутантний ген, а інша - здоровий. Мутантний ген є рецесивним, тому саме захворювання зовні не проявляється.

А от якщо волею природи син жінки-носія успадковує хромосому-носій захворювання, у нього в Y-хромосомі вже відсутня дублюючий здоровий фрагмент, і спостерігається гемофілія.

Передача гемофілії від королеви Вікторії її нащадкам / / Science

У російську царську сім'ю гемофілія потрапила від англійської королеви Вікторії (1819-1901). Її онука (дочка її дочки Аліси) стала дружиною імператора Миколи II, російською імператрицею Олександрою Федорівною. Від неї хвороба передалася її синові, великому князю Олексію, який з раннього дитинства страждав важкими кровотечами. Ці факти відомі з історії, проте генетичні витоки гемофілії залишалися невідомими: ця хвороба дуже рідкісна, а її носії чоловічої статі зазвичай вже не продовжують рід. Проте недавні розкопки, дослідження та перепоховання останків імператора Миколи II і його сім'ї дозволили вченим отримати, хоч і в невеликій кількості, безцінний генетичний матеріал, який дозволив детально вивчити захворювання.

Результати дослідження міжнародної групи вчених на чолі із співробітниками інституту загальної генетики ім. Вавілова РАН та факультету біоінженерії та біоінформатики МДУ Євгеном Рогаєва та Анастасією Григоренка публікує Science.

Дослідникам вдалося отримати фрагменти ДНК членів царської сім'ї з кісток скелета.

Так як наявний генетичний матеріал був дуже мізерний, перед дослідженнями були проведені операції ампліфікації і масивно-паралельного секвенування. Отриманий генетичний матеріал був уже достатній для повного аналізу.

На першому етапі вчені провели дослідження зразків генів імператриці Олександри, які завідомо містили гени погіршення згортання крові. Були досліджені фактор VIII, F8 (екзон 26) і фактор IX, F9 (екзон 8). Вони обидва зчеплені з Х-хромосомою, саме їх мутації зазвичай викликають гемофілію. Так як генетичний матеріал був досить мізерним, для перевірки чистоти експерименту і однозначної ідентифікації отриманого матеріалу додатково був проведений аналіз і порівняння з ним ДНК мітохондрій.

Аналіз генів показав відсутність мутацій типу вставки-делеції в генах F8 і F9 з відлученого зразка.

Однак мутація все ж знайшлася - це заміна аденіну на гуанін в екзоні 4 (на кордоні интрона і екзона IVS3-3A> G) в гені F9. Саме вона виявилася патогенної. У геномі Олександри Федорівни були знайдені як мутантні, так і здорові аллели (ми пам'ятаємо про двох Х-хромосомах у жінок). А ось зразки геному її сина, царевича Олексія, вже містять тільки мутантну аллель. Одна з його сестер (можливо, Анастасія), також була здоровим носієм мутантного гена.

Далі необхідно було з'ясувати, яку саме роль мутантний ген грає в процесах транскрипції інформації з ДНК на РНК (матричну або м-РНК). Біоінформаційний аналіз показав, що мутація IVS3-3A> G порушує процес сплайсингу (сплайсинг - це процес, в якому з пре-мРНК видаляються ділянки некодирующей білок послідовності, звані интронами; послідовності, які залишаються, включають в себе кодують білки нуклеотиди, і називаються екзонами ). Під дією мутантного гена в механізмі «читання» інформації відбувається зсув, який призводить до передчасної появи так званого стоп кодону, який припиняє зчитування.

Таким чином, носії «царської хвороби» і, зокрема, великий князь Олексій, були вражені наявністю неправильно синтезованого білка, який не здатний виконувати свою функцію.

Мутація, що створює аномальний ділянку сплайсингу на гені F9, є причиною гемофілії В, яка носить іншу назву - «різдвяна хвороба».

Ця форма гемофілії зустрічається всього в 12% випадків захворювань, лише на 4% частіше гемофілії C, пов'язаної з дефіцитом фактора XI. Сама ж поширена форма цього захворювання - зустрічається в 80% випадків гемофілія A, яка пов'язана з дефіцитом фактора VIII. [5]

2.2. Спадкова хвороба Фараона Тутанхамона.

Рис. Фараон Тутанхамон.

Єгипетський фараон Тутанхамон помер в результаті генетичної спадкової хвороби. До подібного висновку прийшов співробітник лондонського університету, британський учений, Хатен Ашрафян. Він вважає, що фізичні зміни були результатом захворювання саме скроневої частки мозку. Хвороба проявляється також у епілептичних нападах, які супроводжуються видіннями і галлюцінаціямі.
Хатен Ашрафян прийняв рішення в порівнянні з іншими фахівцями поглянути на Тутанхамона з медичної сторони, а крім того і на всю його династію. Самим дивним чином кожний наступний фараон у той період вмирав раніше, ніж попередній. У них починалися при цьому виявлятися все яскравіше деформації тіла, а це свідчить безпосередньо про генетичне захворювання. 
Батько Тутанхамона - реформатор фараон Аменхотеп IV - відомий в історії Єгипту, чиєю дружиною виступала Ніфертіті, ввів монотеїзм в давньоєгипетській релігії в особі одного бога сонця Атона і при цьому проголосив себе Ехнатоном. Професор Ашрафян стверджує, що дана ідея до нього прийшла при нападі сильної епилепсії.

Тутанхамон вступив в десятирічному віці на престол. Єгиптологи сперечаються досі про причини його смерті. Його гробниця знайдена була 90 років тому в Долині Царів британським лордом Карнарвон, а також археологом Говардом Картером. Вона знаменита тим, що залишалася в момент виявлення майже незайманою з часу укладання фараона. [8]

2.3. Пурпурні таємниці короля Георгія ІІІ.

 Король Георг III правив Великобританією та Ірландією з 1760 по 1820 р. За цей час в країні завершилася промислова революція і був закладений фундамент Британської імперії. Однак у цей же відрізок часу сталася принизлива втрата американських колоній, сприйнята короною з таким замішанням, що деякі вважають її причиною нестями короля.

Король Георг III часом страждав настільки сильними нервовими розладами, що отримав прізвисько Божевільного. Випадки "божевільної" поведінки серйозно пошкодили репутацію короля і в 1788 р. спровокували скандальний "кризу регентства", коли його старший син (згодом король Георг IV) спробував встановити над батьком опіку, а сам стати принцом-регентом. Цей історичний епізод не тільки продемонструвала уразливість монархії в якості системи правління в той самий момент, коли за Ла-Маншем починалася Французька революція, але і послужив сюжетною основою для користуючоюся успіхом п'єси Алана Беннета "Божевілля короля Георга", а потім і однойменного кінофільму.

Відомо, що король переніс чотири головних нападу "божевілля": у 1788-1789, 1801, 1804 і 1810 рр.. Останній збігся з початком розвитку старечого недоумства і настання сліпоти. Перші три напади тривали порівняно недовго, по кілька місяців, і навіть в цей час наступали періоди, коли король здавався цілком здоровим. Після смерті короля напади його "божевілля" були пояснені манією. Цей діагноз рівносильний тому, що психіатри пізніше стали називати маніакально-депресивним психозом.

У 1966 р. два британських психіатра німецького походження, Іда Макальпін та її син Річард Хантер, запропонували зовсім інше і цілком логічне пояснення "божевілля" короля. Риючись в історичних архівах, вони виявили, що напади психічного розладу Георга III завжди супроводжувалися кількома фізичними симптомами, в тому числі кульгавістю, болями в черевній порожнині і коліками, нудотою, запорами, труднощами засипання, рясним потовиділенням, частим пульсом, гіперчутливістю до світла, звуків і дотиків, шкірним висипом і червоно-оранжевим, коричневим або пурпуровим кольором сечі. Це, як зрозуміли британські психіатри, характерні ознаки рідкісної спадкової хвороби, іменованої гострою переміжною порфірією.

Хвороба викликається порушенням метаболізму порфірину (від грецького слова, що означає пурпур), пігменту червоного кольору. Найвідоміше залізовмісні з'єднання, що включає цей пігмент, - гем - являє собою дуже складну і велику циклічну молекулу з атомом заліза в центрі. В організмі тварин порфірин синтезується в шість стадій за допомогою спеціальних ферментів. На сьомій стадії до Порфірини приєднується атом заліза і утворюється гем. Ланцюг реакцій біосинтезу гема вивчена вже досить давно, але гени, які кодують ферменти, визначені порівняно недавно.

Для кожного з них відомий спадковий дефект, що викликає відповідну форму порфірії. Через порушення тієї чи іншої стадії синтезу гема, де йде цей процес (він особливо активний в клітинах печінки), накопичуються проміжні продукти. Поступово вони виводяться з організму і часто, будучи пофарбованими, роблять сечу схожою кольором на портвейн.

Саме проміжні продукти синтезу гема викликають більшість симптомів, характерних для цієї порфірії. Якщо порушені ранні стадії утворення порфірину, накопичення проміжних продуктів призводить до придушення вегетативної нервової системи. Механізм такого придушення поки недостатньо вивчений, але встановлено, що він служить причиною гострих, хоча зазвичай і коротких, нападів цієї хвороби, що супроводжуються периферичної невропатією, сильними болями в черевній області та психічними розладами. Нагромаджені на більш пізніх стадіях порфіріни роблять шкіру дуже чутливою до світла (прямі сонячні промені викликають появу пухирів) і створюють серйозні проблеми з печінкою. Один з видів порфірії, що супроводжується як описаними гострими симптомами, так і світлочутливістю, отримав назву варіегатной (строкатої) порфірії. Спочатку Макальпін і Хантер поставили Георгу III діагноз гострої форми порфірії, проте пізніше, коли виявили вказівки на підвищену чутливість шкіри короля до сонячного світла, змінили його на варіегатную порфірію.

Більшість видів порфірії передається у спадок в якості аутосомного домінантного алеля. Це означає, що страждає такою хворобою батько з імовірністю 50% передає її будь-якому зі своїх дітей незалежно від статі. Однак не кожен, хто отримав від батьків дефектний аллель синтезу порфірину, обов'язково захворює, шанс появи якої-небудь із симптомів хвороби фактично менше 20%. Напади порфірії, мабуть, частішають, якщо синтез гема стимулюється, наприклад, їжею, алкоголем і деякими ліками, особливо сульфаніламідами та барбітуратами.

Затвердження Макальпін і Хантера, що Георг III аж ніяк не був божевільним, але страждав, очевидно, спадкової порфірією, викликало переполох як серед істориків, так і серед медиків.

У 1986 р., під час свого візиту до кафкіанським архіви комуністичної Східної Німеччини, один з авторів цієї статті, Дж.Рель, був першим допущений до паперів професора Е. Швенінгера, одного з найвідоміших терапевтів імперської Німеччини та особистого лікаря Бісмарка. Серед цих паперів виявилися численні листи Швенінгеру від старшої сестри кайзера Шарлотти, спадкоємної принцеси Сакс-Мейнінгенського, в яких докладно і точно описувалися жахливі симптоми хвороби, якої вона страждала все своє життя. Кілька разів Шарлотта прямо згадувала "темно-червону сечу". Ці документи - явний доказ порфірії у прямого нащадка Георга III. Цілком можливо, що тим самим підтверджується справедливість гіпотези Макальпін-Хантера.

Щоб простежити передачу недуги по сімейній лінії, історики вивчили історію хвороби спадкоємної принцеси Вікі, яка була старшою дочкою королеви Вікторії, а також матір'ю Шарлотти і кайзера Вільгельма II. У листуванні Шарлотти з матір'ю (один лист кожні два тижні), в тисячах її листів до чоловіка і в щоденниках її чоловіка, які він вів протягом 25 років, схоже, немає жодної згадки про незвичайний кольорі сечі, зате в достатку називаються всі інші симптоми порфірії [4].

Розділ IІІ. Наукові розробки щодо лікування спадкових хвороб.

3.1. Пренатальна діагностика спадкової патології на стадях вагітності

Пренатальна діагностика природжених і спадкових хвороб - це комплексна галузь медицини, яка швидко розвивається. Вона використовує й ультразвукову діагностику (УЗД), й оперативну техніку (хоріонбіопсію, амніо- і кордоцентез, біопсію м'язів і шкіри плоду), і лабораторні методи (цитогенетичні, біохімічні, молекулярно-генетичні).
    Пренатальна діагностика має винятково важливе значення при медико-генетичному консультуванні, оскільки вона дозволяє перейти від вірогідного до однозначного прогнозування здоров'я дитини в родинах з генетичним обтяженням. У даний час пренатальна діагностика здійснюється в період вагітності. На сьогодні можлива діагностика практично всіх хромосомних синдромів і близько 100 спадкових хвороб біохімічний дефект при яких встановлений вірогідно.

3.1.1. Методи Дослідження в пренатальній діагностіці

Амніоцентез - прокол плодового міхура з метою одержании навколоплідної рідини і злущений клітін амніону плоду. Діагностічне значення методу не викликає сумнівів. Ця процедура здійснюється на 15-18 тижні вагітності. Ризик ускладнень вагітності при амніоцентезі становіть 0,2%. Амніоцентез роблять через очеревину під контролем УЗД, щоб не пошкодити плаценту. З амніотічної порожнини забирають 8-10 мл рідини. З біохімічніх показників рідини тільки концентрація альфа-фетопротеїну (АФП) є діагностично значущим. Рівень АФП істотно підвіщується при аномаліях нервової трубки и дефектах передньої черевної стінкі. Основним джерелом діагностічного матеріалу при амніоцентезі є клітини. Їх обов'язково культівують (це Триває 2-4 тижні) i для цитогенетичних, иідля біохімічніх досліджень. Тільки молекулярно-генетичні варіанти діагностіки за допомогою полімеразної ланцюгової реакції не вимагають культівування клітин.

Кордоцентез, тобто взяття крові з пуповини, стали використовувати ширше після того, як цю процедуру почали здійснювати під контролем УЗД, тобто без фетоскопії. Процедуру проводять у термін з 18 по 22 тижні вагітності. Зразки крові є об'єктом для цитогенетичних (культивуються лімфоцити), молекулярно-генетичних і біохімічних методів діагностики спадкових хвороб.
  Кордоцентез використовують для діагностики хромосомних хвороб, гематологічних спадкових хвороб (гемоглобінопатії, коагулопатії, тромбоцитопенії), імунодефіцитів, гематологічного статусу при резус-сенсибілізації, внутрішньоутробних інфекцій. Процедура з першої спроби успішна в 80-97 % випадків. Перевага кордоцентезу в порівнянні з амніоцентезом полягає в тому, що кров є зручнішим об'єктом для дослідження, ніж клітини амніотичної рідини. Лімфоцити культивуються швидше (2-3 дні) і надійніше, ніж амніоцити. Біопсія тканин плоду як діагностична процедура здійснюється в 2-му триместрі вагітності під контролем УЗД. Для діагностики тяжких спадкових хвороб шкіри (іхтіоз, епідермоліз) роблять біопсію шкіри плоду. Далі проводиться патоморфологічне дослідження (іноді електронно-мікроскопічне). Морфологічні критерії наявності спадкових хвороб шкіри дозволяють поставити точний діагноз чи впевнено відкинути його.

Фетоскопія (введення зонду й огляд плода) при сучасній гнучко-оптичній техніці не складає великих труднощів. Однак метод візуального обстеження плоду для виявлення природжених вад розвитку використовується рідко - тільки при особливих показаннях. Він використовується на 18-23-му тижнях вагітності. Справа в тому, що майже всі природжені вади розвитку, які можна побачити за допомогою оптичного зонда, діагностуються за допомогою УЗД. Зрозуміло, що процедура УЗД простіша і безпечніша. Для фетоскопії потрібне введення зонда в амніотичну порожнину, що може викликати ускладнення вагітності. Викидні відзначаються в 7-8 % випадків фетоскопії.

Ультразвукове дослідження (УЗД), яке необхідно проводити усім вагітним. Ультразвукове сканування плоду проводять не менше двох разів під час вагітності кожній жінці. Перший огляд не пізніше 15-16 тижня, другий - у 25-26 тижнів. Якщо є більш визначені показання для УЗД (наприклад, передбачувана редукція кінцівок плоду), то його проведення можна починати з 13-14 тижня. УЗД використовується для виявлення затримки росту ембріона чи плоду, починаючи з 6-8-го тижнія вагітності. Метод можна застосовувати і як просіюючий, і як уточнюючий. Це дозволяє попередити народження 1-3 дітей (з 1000 новонароджених) із серйозними природженими вадами розвитку, що складає приблизно 30 % усіх дітей з такою патологією. [7]

3.2. Основні принципи лікування та профілактика спадкових захворювань

Лікування спадкових захворювань проводиться шляхом втручання в різні ланцюги патогенезу та на різних етапах розвитку хвороби. В залежності від рівня біохімічного дефекту, підходи до лікування спадкових хвороб зводяться або до виведення будь-якого продукту, або до компенсації: якщо ген не працює, то необхідно компенсувати його продукт; якщо ген діє не так, як треба, утворюючи при цьому токсичні продукти, то необхідні видалення таких продуктів та компенсація основної функції; якщо ген продукує багато продукту, то надлишок останнього видаляють.

Симптоматичне лікування спрямоване на полегшення, корекцію і ліквідацію конкретних симптомів хвороби за допомогою медикаментозної терапії, хірургічного лікування, фізіотерапевтичних, рентгенорадіологічних і інших методів. Це може здійснюватися за допомогою знеболюючих препаратів, транквілізаторів, стимуляторів, противосудорожних засобів, що показані завжди при наявності відповідних симптомів незалежно від причини, що породжує ці симптоми.

Хірургічні методи знайшли широке застосування в лікуванні уроджених пороків розвитку, наприклад, при уроджених ущелинах губи і неба, полідактилії, синдактилії, вивиху стегна, корекції пороків серця й інших внутрішніх органів, видаленні гонад при тестикулярній фемінізації, видаленні аденом паращитовидних залоз при спадкоємному гіперпаратиреозі, видаленні ока при ретинобластомі, видаленні товстої кишки при її спадкоємному поліпозі, видаленні нирок при пухлині Вільямса.

Хірургічне лікування застосовується при непрохідності кишечнику, пневмотораксі і муковисцидозі. Реконструктивна хірургія відіграє значну роль при корекції кістково-м'язової системи.

Патогенетичне лікування не усуває причину хвороби. Проте за допомогою подібного лікування відбувається розрив ланцюга патологічних процесів, що запобігає формуванню патологічного фенотипу. Суть лікування складається у виведенні яких-небудь продуктів з організму, якщо ген продукує їх у надлишку, або в додаванні, заміщенні відсутніх продуктів, якщо ген не працює.

Підвищений інтерес медичної генетики до спадкоємних захворювань пояснуюється тим, що в багатьох випадках знання біохімічних механізмів розвитку захворювання дозволяє полегшити страждання хворого. Хворому уводять ферменти, що несинтезуються в організмі, чи виключають з харчових раціонів продукти, що не можуть бути використані унаслідок відсутності в організмі необхідних для цього ферментів.

Успіхи в розвитку генетики людини зробили можливими попередження і лікування спадкоємних захворювань. Один з ефективних методів їхнього попередження - медико-генетичне консультування з пророкуванням ризику появи хворого в потомстві осіб, що страждають даним захворюванням чи мають хворого родича. Досягнення біохімічної генетики людини розкрили першопричину (молекулярний механізм) багатьох спадково обумовлених дефектів, аномалій обміну речовин, що сприяло розробці методів експрес-діагностики, що дозволяють швидко і рано виявляти хворих, і лікування багатьох раніше невиліковних спадкоємних хвороб. Найчастіше лікування складається у введенні в організм речовин, що не утворяться в ньому внаслідок генетичного дефекту, чи в складанні спеціальних дієт, з яких усунуті речовини, що роблять токсичну дію на організм у результаті спадково обумовленої нездатності до їх розщеплення. Багато генетичних дефектів виправляються за допомогою своєчасного хірургічного чи втручання педагогічної корекції.

Практичні заходи, спрямовані на підтримку спадкоємного здоров'я людини, на охорону генофонду людства, здійснюються через систему медико-генетичних консультацій. Основна мета медико-генетичні консультування - інформувати зацікавлених осіб про імовірність ризику появи в потомстві хворих. До медико-генетичних заходів відноситься також пропаганда генетичних знань серед населення, тому що це сприяє більш відповідальному підходу до дітородіння. Медико-генетична консультація утримується від мір примусового чи заохочувального характеру в питаннях чи дітородіння вступу в шлюб, приймаючи на себе лише функцію інформації. Велике значення має система мір, спрямованих на створення найкращих умов для прояву позитивних спадкоємних задатків і запобігання шкідливих впливів середовища на спадковість людини.

Однак варто пам'ятати, що виліковується тільки хвороба і вилікувана людина продовжує залишатися його носієм і може передавати цей ген своїм нащадкам. Зараз відомі сотні захворювань, у яких механізми біохімічних порушень вивчені досить докладно. У деяких випадках сучасні методи мікроаналізів дозволяють знайти такі біохімічні порушення навіть в окремих клітках, а це, у свою чергу, дозволяє ставити діагноз про наявність подібних захворювань у ще не народженої дитини по окремих клітках в околоплідній рідини.

Етіологічне лікування є найбільш кардинальним і полягає в усуненні причини спадкоємної хвороби, тобто в зміні структури ДНК у багатьох клітках. Цій задачі сприяє завершення розшифровки, тобто (установлення повної послідовності нуклеотидів) генома людини. Саме цей напрямок одержав назву генної терапії. Генна терапія при лікуванні спадкоємних хвороб проводиться з 1990 р. Для введення ДНК у клітки хворого використовують різні підходи: хімічні, фізичні, біологічні, найбільше часто — вірусні. Останні використовуються не тільки для лікування спадкоємних хвороб, але і для лікування злоякісних чи пухлин хронічних вірусних інфекцій.

Аллотрансплантація може розглядатися як передача нормальної генетичної інформації хворого зі спадкоємним порушенням обміну речовин. Виробляється пересадження кліток, тканин і органів, що містять нормальну ДНК, продукуючого нормальний продукт гена в реципієнта.

Успіхи в профілактиці і лікуванні спадкоємних хвороб у першу чергу зв'язані зі створенням диспансерного обслуговування хворих зі спадкоємними захворюваннями.

В даний час, якщо існує схильність до спадкової аномалії, подружню пару при планування дитини обов'язково направляють на генетичну консультацію. Зараз це найпоширеніший спосіб профілактики спадкових захворювань. Лікар-генетик детально вивчає історію захворювань всієї родини, складає родовід, після чого рекомендує подружжю пройти відповідне тестування, щоб визначити наявність хромосомних мутацій. Після докладного аналізу всього зібраного матеріалу лікар дає свої рекомендації: як правильно підготуватися до вагітності, що можна і що не можна вагітній жінці, які дослідження і як часто слід проходити. Так, одним з методів генетичного аналізу є амніоцентез. Цей метод дозволяє аналізувати клітини ембріона з навколоплідних вод, завдяки чому можна дізнатися заздалегідь, чи народиться дитина здоровою.

Разом з тим важливо знати, що стан навколишнього середовища теж має певний вплив на ризик виникнення спадкових захворювань. Тому майбутній мамі необхідно забезпечити чисте повітря, хорошу воду і якісні продукти. Природно, ризик народження дитини зі спадковою аномалією підвищує куріння батьків, а також вживання алкоголю та наркотиків. [10]

Висновок

Сучасне стан науки про спадковість не дає жодних підстав для байдужого спостереження над проявом тяжких спадкових пороків в людини, як це було не так давно. Існують захворювання, які передаються з покоління в покоління і нерідко виявляються з самої появи на світ. Вивченням спадкових хвороб займається специфічна медична наука – генетика. Перед фахівцями-генетиками стоїть непросте завдання: не тільки вивчити генетичне захворювання і вилікувари хворого, але і по можливості взагалі запобігти ймовірність виникнення даної патології. На сучасному етапі можна або зцілити людину, або зменшити враженість симптомів спадкової хвороби, але усунути причину захворювання, тобто хромосомну або генну мутацію, поки неможливо. 

Щодня стикаємося з тими або іншими хімічними продуктами: органічні компоненти використовуються в харчовій промисловості, косметичної, фармакологічної та інших галузях господарської діяльності. Серед цього різноманіття нерідко зустрічаються і такі сполуки, які здатні викликати мутації.

Іноді спадкові хвороби плутають з уродженими, використовуючи ці терміни як синоніми. Але патологія, яка виникає при народженні, не завжди є спадковою. Вона може бути викликана будь-якими впливами на ембріон, у тому числі інфекційними збудниками або прийманням небезпечних для зародка лікарських препаратів.

Окремо виділяють хвороби зі спадковою схильністю. Серед них найбільш відомі цукровий діабет, атеросклероз, ожиріння, бронхіальна астма, деякі форми раку, алергічні захворювання. На прояв цих хвороб впливає не тільки «поганий» хромосомний набір і навколишнє середовище, але і деякі інші фактори: спосіб життя, режим харчування, нервово-емоційний стан та інше.

Але в теперішній час з'явилася можливість запобігання багатьох спадкових хвороб, і необхідно щоб кожний знав про те чим він ризикує і якими можливостями вибору розпоряджується. Ці можливості включають вибір чоловіка ( жінки); різні перевірочні іспити дозволяють виявити чи є ви носієм генетичного захворювання; аналізи і перевірки під час вагітності для діагностики особливих відхилень дитини; медико - генетичні консультації з прагненням виявлення ризику, якому піддаєтесь ви самі і наскільки великий ризик, що ваша дитина народиться з відхиленнями. Найголовніше при цьому вміти бачити речі у перспективі, оскільки біля 96% усіх дітей народжуються вільними від спадкових хвороб, серйозних природжених відхилень чи розумової відсталості.

   

Список використаної літератури

  1.  Гершензон С. М. Основы современной генетики. – Киев: Наукова думка, 1993. – 558 с.
  2.  Ф. Кібернштерн, Гени та генетика. Москва, "Пара.0граф", 1995
  3.  С. А. БоринскаяН.К. Янковский Люди и их гены: нити судьбы. – Москва: Век 2, 2006. -  352 с.
  4.  Дж. Рёля, М. Уоррена и Д. Ханта “Пурпурная тайна: Гены, безумие и королевские дома Европы”. – Англия: Bantam Press, 1998.
  5.  Фаина Гримберг  «Династия Романовых: Загадки. Версии. Проблемы». – Москва: НЦ ЭНАС, 2006.
  6.  Медична біологія / В.П. Пішак, Ю.І. Бажора, Ш.Б. Брагін та ін. — Вінниця, 2004
  7.  http://www.vse-pro-geny.com/ua_prenatalna-diagnostyka-spadkovoyi-patalogiyi.html
  8.  http://glob-news.ru/
  9.  Голубовский М. Д. Век генетики: эволюция идей и понятий. – Санкт-Петербург: Борей Арт, 2000. – 262 с.
  10.  Енциклопедія здоров`я. – К., 2003.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38727. ХИРУРГИЯ РЕАНИМАТОЛОГИЯ 150.5 KB
  Представленные тесты с выбором одного правильного ответа из 4х предложенных охватывают все разделы новых учебных программ: организация хирургической травматической онкологической и реанимационной помощи этиопатогенез клиника и диагностика принципы лечения и реабилитации больных с наиболее часто встречающейся хирургической патологией. При затруднении в ответах на тестовые задания рекомендуем воспользоваться предложенной в конце книги литературой затем попытаться повторно ответить на вопросы и лишь после этого обратиться для...
38728. Ключевые понятия интеллигентности 169.5 KB
  Лишь постепенно выясняется, насколько содержательным, объемным, сложным, многогранным и интересным оказывается явление интеллигентности. Все попытки ее определения и описания сопровождаются использованием понятий, свойственных носителям интеллигентности или как-то их характеризующих. Но есть понятия, интеллигентность обусловливающие. От того, насколько глубоко мы способны их осознать, зависит очень многое в нашем жизни.
38731. Создание мобильного пространства школьного музея 4.31 MB
  Учебно-методическом пособии: «Музей-пространство образования» выпуск 1 «Педагогический музей: от традиций к новациям» отражена концепция музейно-педагогического комплекса как образовательного поля-особой развивающей среды, в которой:
38732. Моделирование механизма изменения светимости красного гиганта, инициированного гравитационным взаимодействием в кратных системах 473.5 KB
  Исследование в основе своей опирается на методы математического моделирования. В качестве основного методологического подхода для построения исходной модели изучаемой системы использовался один из вариационных принципов механики – принцип Гамильтона (принцип наименьшего действия)
38733. Протокол LLC уровня управления логическим каналом. Типы протоколов и их структуры 289 KB
  Локальной вычислительной сетью принято называть сеть, все элементы которой располагаются на сравнительно небольшой территории. Такая сеть обычно предназначена для сбора, передачи и распределённой обработки информации в пределах одного предприятия или организации.
38734. Основы менеджмента 874.5 KB
  Менеджмент и деловая активность организации. Место и роль менеджмента в системе деловой активности организации. Менеджмент и деловая активность организации 1. Сущность объект и предмет теории управления Для достижения целей организации необходима скоординированность ее задач.