CC BY
65
УДК 616-03:575.1
СПАДКОВ1СТЬ ЯК ПРИЧИНА I УМОВА РОЗВИТКУ ХВОРОБ
Людина е складовою частиною бiосфери i продуктом И еволюци, тому закономiрностi бiологiчних процеЫв, якi мають унiверсальне значення, в повнш мiрi стосуються i людини. Окрiм патогенних факторiв навколишнього середовища у розвитку хвороб людини значну роль ввдграють генетичнi фактори. Отже, закономiрностi спадковостi i мшливоси, з'ясоваш загальною генетикою на численних бшьш простих об'ектах, можна повнiстю перенести на людину та И популяцп.
Знання генетики людини, детальне знайомство з родоводами людей, що звертаються за консультацию, дозволяють лiкаревi-генетиковi ощнювати ступiнь ризику в кожному конкретному випадку.
Ключов! слова: хвороба, спадковють, генетика.
Людина е складовою частиною бюсфери { продуктом И еволюци, тому законом1рносп бюлопчних процеав, яю мають ушверсальне значення, в повнш м1р1 стосуються { людини. Окр1м патогенних фактор1в навколишнього середовища у розвитку хвороб людини значну роль вщграють генетичт фактори.[3] Отже, законом1рносп спадковосп { мшливосп, з'ясоваш загальною генетикою на численних бшьш простих об'ектах, можна повнютю перенести на людину та И популяцп.
Основними методами генетики людини е генеалопчний, близнюковий, цитогенетичний, бюх1м1чний, популяцшно-статистичний, онтогенетичний, ¡мунолопчний. Вс вони вщбивають И особливосп як генетичного об'екта. [6]
Генеалопчний метод (метод анал1зу родовод1в) дозволяе перебороти складносп, що виникають у зв'язку з неможливютю схрещування { малоплщшстю людини. Пюля складання родоводу починаеться власне генеалопчний анатз. Його мета - дати заключення про генетичну обумовлешсть ознаки (хвороби) { визначити тип И успадковування. Залежно вщ локал1зацп мутантних гешв (в аутосом1 чи в статевш хромосом^ та особливостей генних взаемодш (домшантшсть, рецесившсть та ш.), розр1зняють таю найважливш1 типи успадковування моногенних ознак (в тому числ1 1 спадкових хвороб) у людини: аутосомно-домшантний (якщо ген локатзуеться в аутосом1 { е домшантним); аутосомно-рецесивний (якщо ген належить аутосом1 { е рецесивним); аутосомно-кодомшантний (якщо алельш гени кодомшантш { знаходяться в гомолопчних аутосомах); Х-зчеплений домшантний (якщо домшантний ген локал1зуеться в Х-хромосом1); Х-зчеплений рецесивний; У-зчеплений тип (якщо гени кодують голандричш ознаки); цитоплазматичний тип успадковування (ознаки визначаються генами цитоплазми) [1].
Прикладом аутосомно-домшантного успадкування е успадкування тако! домшантно! ознаки як «габсбурзька губа» (товста випнута нижня губа), яка прослщжуеться в династй Габсбургов, починаючи з XV ст. Аналопчне успадкування легко виявляеться для ознаки брахидактшя, чи короткопалють, унаслщок недорозвинення (зрощення) кшцевих фаланг. По домшантному типу успадковуеться такий дефект, як ахондроплаз1я - карликовють, зв'язана з р1зким укороченням кшщвок, { ш.
Використання генеалопчного методу дозволило установити характер успадкування гемофшй А, чи так звано! корол1всько! гемофшй. Ця ознака - незгортання кров1 внаслщок дефекту чи вщсутносп в оргашзм1 антигемофшьного глобулшу (чи фактора VIII) - виражаеться в кровотечах, що незупиняються, виникаючих при найменших пораненнях, { приводить до загибел1 хворих у ранньому вщ1. У хворих не утвориться ф1брин з ф1бриногену, а саме нитки ф1брину вщграють важливу роль у реакцй згортання кровь
Гемофшя А успадковуеться як ознака зчеплена з1 статтю. Ознака виявляе типове крис-крос успадкування. Чоловши хвордать частше, оскшьки мають всього одну Х-хромосому. В1дом1 випадки гемофшй в жшок. Лшування хворих засноване на введенш !м великих кшькостей антигемофшьного глобулшу, одержуваного з донорсько! кровь
1нший тип - гемофшя В - вщкритий пор1вняно недавно. Вш зв'язаний з дефектом шшого фактора згортання кров1 - тромбопластина, чи фактора IX. Це також рецесивна ознака, зчеплена з статтю [2].
Близнюковий метод використовуеться для з'ясування ступеня спадково! обумовленостi дослiджуваних ознак. Вiд дозволяе порiвнювати вплив генотипу i середовища на розвиток ознак.
Суть цитогенетичного методу полягае у вивченш будови окремих хромосом, а також особливостей набору хромосом кштин людини в нормi i патологи. Поряд з вивченням мiтотичних хромосом корисну шформащю одержують i при спостереженнi штерфазних клiтин. Зокрема, жiнок вiд чоловшв можна вiдрiзнити по наявностi в штерфазному ядрi тiльця Бара, чи статевого хроматину. Для цього дослщжують статевий хроматин у клггинах зю^бка слизувато! оболонки рота, пам'ятаючи, що кiлькiсть тiлець Бара, тобто глибок статевого хроматину, дорiвнюе числу Х-хромосом мiнус одиниця. Цей прийом широко застосовуеться для визначення генетично! статi пацiентiв у практицi медично! генетики, а також у спортивнш медицинi [6].
Надзвичайно перспективними е бiохiмiчнi методи, що дозволяють визначати той або шший дефект обмiну речовин.
Багато спадкових захворювань обумовлеш певними дефектами обмiну речовин. Для ряду захворювань цi дефекти уже встановлеш, для багатьох ще не вщом. Це захворювання, обумовленi порушенням: амiнокислотного, вуглеводного, лiпiдного, стеро!дного, пуринового i пiримiдинового обмiнiв, обмiну речовин у сполучнш тканинi, м'язах i юстках, структури гема i порфiрину, обмiну речовин в еритроцитах i !хньо! структури, аномалп обмiну металiв, захворювання, що характеризуються дефектом транспорту рiзноманiтних речовин, захворювання, викликанi аномалiями структури i функци ферментiв i бшюв плазми.
Спадковi дефекти обмшу речовин бiохiмiчно можуть бути дiагностованi за допомогою: 1) визначення аномального бшка (структурних бiлкiв або ферменпв, таких як аномальнi гемоглобiни, псевдохолшестераза, Г6ФД); 2) визначення промiжних продукпв обмiну (дериватiв або мiнорних речовин), що з'являються внаслiдок генетичного блоку прямо! реакци обмiну. Це найбшьше поширений метод дiагностики рiзноманiтних ензимопатш, хоча i менше точний, чим перший метод.
Для визначення порушень обмiну амiнокислот дослiджують кров або сечу пащента, тому що при бшьшосп вiдомих порушень амiнокислотного обмшу амшокислоти з'являються як у кров^ так i в сечi (амiноацидурiя).
Популяцiйний метод, чи методи генетики популяцш, широко застосовуються в дослщженнях людини. Вiн надае iнформацiю про стушнь гетерозиготностi i полiморфiзму людських популяцiй, виявляе розходження частот алелей мiж рiзними популяцiями. Так, добре вивчене поширення алелей системи груп кровi АВО.
Вiдомi приклади умовно адаптивних алелей. До !хнього числа вщноситься така генетична аномалiя, як серповиднокттинна анемiя. Рецесивна алель, що викликае в гомозиготному сташ це спадкове захворювання, виражаеться в замш лише одного амшокислотного залишку в Р-ланцюгу молекули гемоглобiну (глутамiнова кислота на валш).
У популяцiях людини так само, як i в популящях шших органiзмiв, у гетерозиготному сташ мютиться значний генетичний вантаж, тобто рецесивш алелi, що приводять до розвитку рiзних спадкових хвороб. Пщвищення ступеня iнбридингу в популящях повинно приводити до пiдвищення частоти гомозиготизаци рецесивних алелей. Ця закономiрнiсть застерiгае вiд близькоспорiднених шлюбiв.
Джерелом генетичного вантажу служать мутаци, що виникають у популящях людини часто спонтанно тд дiею факторiв навколишнього середовища, серед яких усе бшьшу питому вагу набувають так зваш антропогенш фактори.
Частота хромосомних аберацш i геномних змiн значно перевищуе частоту генних мутацiй. Велику питому вага в ршенш проблем генетики людини i медично! генетики мае онтогенетичний метод, який полягае у вивченш закономiрностей прояву яко!сь ознаки або захворювання в процеш шдивщуального розвитку.
Iмунологiчний метод дослiдження заснований на вивченш антигенного складу кттин i рщин людського органiзму - кров^ слини, шлункового соку i т. д.
Сьогодш у людини вщомо понад 4 000 рiзних спадкових ознак хвороб та виродливостей, що обумовленi хромосомними, генними i геномними мутащями. Частота хромосомних i геномних мутацш у популяцiях набагато вища, шж генних. 1х наявшсть у статевих клiтинах пояснюе високу летальшсть гамет i зигот на раншх стадiях розвитку (до 50-70%). Жорстокому тиску добору шдлягають у першу чергу хромосомш i геномш мутац^. Бiльшiсть таких хвороб е спорадичними, тобто вони виникають заново внаслщок геномних (або хромосомних) мутацш у гаметах здорових батьюв або у зиготах за перших !х м^отичних подiлiв.
Хворих з успадкованими хромосомними хворобами в популящях людини небагато, бо такi хворi в переважнiй бiльшостi помирають у дорепродуктивному вiцi. Все ж необхщно розрiзняти сегрегацiйний (вищеплення успадкованих мутащй) i мутацiйний (за рахунок нових мутацiй) генетичний тягар популяцiй.
З генетично! точки зору всi хвороби залежно вщ вiдносного значения у !хньому розвитку спадкових факторiв i факторiв середовища можна пiдроздiлити на 3 групи: спадковi хвороби, хвороби зi спадковою схильнiстю, неспадковi хвороби.
Спадковими хворобами називають такi хвороби, причиною яких е мутацп. Прояв патолопчно! дИ мутацп як етюлопчного фактора практично не залежить вщ середовища. Воно може тiльки мiняти iнтенсивнiсть прояву симптомiв хвороби й тяжюсть И протiкання. До захворювань ще! групи належать хромосомнi й генш спадковi хвороби з повним проявом (хвороба Дауна, нейрофiброматоз, гемофшя, фенiлкетоиурiя, муковiсцидоз, ахондроплазiя й т.д.). Хвороба може проявлятися не обов'язково в дитячому, але й у будь-якому вщ (наприклад, як уже вказувалося середнiй вiк початку хоре! Гентингтона дорiвнюе 38-40 рокам).
Про хвороби зi спадковою схильнiстю говорять тод^ коли хвороба розвиваеться в ошб з певною генетичною характеристикою тд впливом факторiв навколишнього середовища. Ц хвороби називають також мультифакторiальними. Для пенетрантностi мутантних генiв, що викликають такi хвороби необхiдний вщповщний фактор навколишнього середовища. До таких захворювань вщносяться, наприклад, деякi форми подагри, дiабету тощо. Вони розвиваються тсля контактiв iз зовнiшнiм фактором, який викликае прояв хвороби i який специфiчний для кожного мутантного гена. В той же час частота виникнення й тяжюсть протшання хвороб iстотно залежать вiд спадково! схильностi (як в iндивiдуальному, так й у груповому варiантi). До таких хвороб вщносяться атеросклероз, гшертошчна хвороба, туберкульоз, екзема, псорiаз, виразкова хвороба й iн. Вони виникають тд дiею зовнiшнiх факторiв (iнодi не одного, а при сполученш багатьох) набагато частiше в ошб зi спадковою схильнiстю.
У походженш неспадкових хвороб визначальну роль вщграе середовище. Сюди вiдносяться бiльшiсть травм, шфекцшних хвороб, опiки й т.д. Умовно спадковi хвороби можна роздшити на три великi групи: хвороби обмiну речовин, молекулярнi хвороби, яю звичайно викликаються генними мутацiями, i хромосомнi хвороби.
Хвороби обмiиу речовин. Хвороби обмшу речовин людини з позищй генетики стали вивчати вже на початку нашого сторiччя; зокрема А. Гаррод в 1902 рощ дослщжував вродженi "помилки" метаболiзму.
Прикладом спадкових захворювань, причиною яких е генш мутацп, що блокують обмш е альбшзм (зустрiчаеться iз частотою вщ 1:10 000 до 1:200 000), який характеризуеться тдвищеною чутливютю до сонячного свiтла через вщсутшсть шкiрних пiгментiв, а також у сивиною й дефектами зору.
Фенiлкетонурiя зустрiчаеться серед немовлят iз частотою 1:10 000, а в популяцн 1-4:100 000. Якщо не поставити своечасний дiагноз i не виключити феншаланш з !жi немовляти, то порушуеться мiелiнiзацiя мозку, розвиваеться мiкроцефалiя, рiзко виражене слабоумство. Затримка нервово-психiчного розвитку спостерiгаеться й при тирозинозь Алкаптонурiя проявляеться в середньому вщ у виглядi деформуючих артрипв кiнцiвок i хребта [2].
Молекулярш хвороби та !х причини. Межа мiж хворобами обмiну речовин i молекулярними хворобами умовна й скорше вiдбивае ступiнь знань про причини спадково! аномалп. Детально вивчене значне число так званих гемоглобшопатш, тобто хвороб, що виникають через спадкове порушення структури гемоглобiну. 1х вiдомо бiльше 100 для а i Ь-лaнцюгiв глобiну. Гемоглобшопатп розрiзняють залежно вiд молекулярних причин виникнення: замши амшокислот i таласемп. Тaлaсемi! пов'язaнi з порушенням синтезу а- або Р-ланцюпв, наприклад з уповшьненням або припиненням !хнього синтезу.
Причинами таласемш можуть бути делецн, наприклад, одного або бiльше структурних генiв НЬа. Для а-ланцюга е в нормi чотири гени. Тяжюсть захворювання корелюе iз числом втрачених копiй гена.
P-Тaлaсемi! можуть бути зв'язаш як з делецiями, так i з точковими мутaцiями структурного гена, яю придушують або повшстю припиняють синтез полiпептиду.
До молекулярних хвороб належать аномалп генетичних процешв, наприклад, порушення реплшацн й репарацн ДНК. Найкраще вивченi рiзнi форми тгментно! ксеродермы - рецесивний аутосомний дефект ексцизшно! репaрaцi! й само! репаративной ДНК-полiмерaзи. Хворi
тгментною ксеродермою проявляють шдвищену чутливють до дп сонячного св1тла, у них розвиваеться рак шюри.
Дефекти систем репараци виявлеш й при шших спадкових захворюваннях. Так, при анеми Фанкош дефектним е етап вир1зання ушкоджено! дшянки з молекули ДНК (порушений синтез екзонуклеази). У випадку атаксп - телеанпектази (синдром Лу! Бар) також ушкоджеш системи репараци, що виражаеться в шдвищенш чутливосп клгтин хворих до ди випромшювань { х1м1чних мутагешв, яю р1зко збшьшують у них частоту хромосомних аберацш (близько 7,5% для л1мфоцит1в периферично! кров1). При радютерапи таких хворих спостерпаються ускладнення шод1 з1 смертельним результатом. Мехашзми репараци порушеш й у випадку прогери, або передчасного старшня, I синдрому Блюма [3].
Хромосомш хвороби. Цей тип спадкових захворювань пов'язаний з1 змшами числа або структури хромосом. Характерною вщмшшстю бшьшосп хромосомних хвороб вщ хвороб, причинами яких виявляються генш мутацн, е !хне повторне виникнення, а не успадкування вщ попередшх поколшь. Хромосомш й геномш мутацн утворюються як у гаметогенез1 батьюв, так { безпосередньо в зигот або на раншх стад1ях дробшня. В останньому випадку форма спадкового захворювання буде моза!чною.
У людини вщом1 вс типи хромосомних { геномних мутацш, включаючи полшло!д1ю. Описано рщю трипло!ди й тетрапло!ди в основному серед спонтанно абортованих ембрюшв або плод1в { серед мертвонароджених. Немовлята з такими порушеннями живуть кшька дшв. Рщю серед народжених живими { моносомп по аутосомах. Описаш моносомши по 21-й { 22-й хромосомах. Звичайно це мозашш оргашзми з1 значною часткою нормальних клгтин. Будь-яю хромосомш перебудови приводять до розвитку патолопчного стану.
Моносом1я всього оргашзму описана для Х-хромосоми. Це синдром Шерешевського -Тернера. Р1зш комбшацн Х- 1 У-хромосом при полюомн по статевих хромосомах, кр1м ХУУ, обеднують шд загальною назвою синдрому Клайнфельтера. У-хромосома визначае чолов1чу стать, { хлопчики до перюду статевого дозр1вання мало вщр1зняються вщ людей з нормальним карютипом 46, ХУ. Надат спостернаеться недорозвинення чолов1чих статевих ознак, насамперед гонад, що спричиняе недорозвинення чолов1чих вторинних статевих ознак. Хвор1 звичайно високоросл1, але з жшочим типом скелету та ¡з проявом деяких жшочих вторинних статевих ознак (характер волосяного покриву, гшекомаст1я).
1з числа аутосомних хвороб найбшьше детально вивчена трисом1я по 21-й хромосом^ або синдром Дауна. Внаслщок зниженого 1муштету хвор1 ¡з синдромом Дауна рано вмирають, тому вони практично не зустр1чаються серед дорослих людей [4].
У м1ру розвитку медицини можливють виявлення спадкових захворювань збшьшуеться. Для багатьох спадкових захворювань стала можливою пренатальна (тобто до народження) д1агностика. Це метод амнюцентеза. Цим методом можна визначити бшьше 100 хромосомних { генних аномалш уже в перш1 тижш ваптност1, що дозволяе при несприятливому д1агноз1 прийняти ршення щодо продовження або переривання ваптносп.
Видшення й клонування нормальних гешв людини дозволило виникнути новш галуз1 медицини - генотерапп, яка вже сьогодш мае чимат усшхи.
Ще одна група спадкових захворювань, для яко! можна розраховувати на усшшне лшування генами, уведеними в стовбуров1 кл1тини юсткового мозку, - це л1зосомш хвороби накопичення, частка яких складае близько 10% випадюв вс1х генетичних дефектов.
Одним з1 спадкових захворювань кров1, для якого активно й досить давно шукають генотерапевтичш способи лшування, е Р-таласем1я - досить розповсюджене порушення в утворенш гемоглобшу.
Список спадкових захворювань, яю намагаються або планують лшувати генами, можна продовжувати й продовжувати. Це й ревмато!дний артрит, { феншкетонур1я, { захворювання, пов'язаш з недостачею гормошв (шсулшу, еритропоетину, гормону росту) [7].
Для того щоб допомогти зор1ентуватися тим, хто хоче довщатися, яка ймов1ршсть появи в !хнш родиш тое! або шшо! спадково! аномалн, юнуе медико-генетичне консультування [5]. Знання генетики людини, детальне знайомство з родоводами людей, що звертаються за консультащею, дозволяють лшарев1-генетиков1 оцшювати стушнь ризику в кожному конкретному випадку.
1. Акифьев А.П. Гены. Человек. Общество / А. П. Акифьев // - М.: Прасковья, -1993.-67 с
2. Гершензон С.М. Основы современной генетики / С.М. Гершензон // - К.: Наук. думка, - 1983. - 558 с.
3. Зайко М.Н. Патсфзюлопя / М.Н. Зайко, Ю. В. Биць, М.В. Кришталь // - К.:ВСВ «Медицина», -2014. - 751 с.
4. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции / С. Г. Инге-Вечтомов // - М.: Высшая школа, - 1989.-592 с.
5. Лишенко 1.Д. Генетика з основами селекцп / 1.Д. Лишенко // - К.: Вища школа, - 1994.-416 с.
6. Тоцький В.М. Генетика / В.М. Тоцький // Одеса: Астропринт, - 2002.- 710 с.
7. Kubyshkin A.V. General and Clinical Pathophysiology: Textbook / A.V. Kubyshkin, V.N. Jelski, A. I. Gozhenko [et al.] // -Vinnytsia: Nova kniha, - 2011. - 656 p.
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ КАК ПРИЧИНА И УСЛОВИЕ РАЗВИТИЯ БОЛЕЗНЕЙ Гришко Ю.М.
Человек является составной частью биосферы и продуктом ее эволюции, потому закономерности биологических процессов, которые имеют универсальное значение, в полной мере касается и человека. Кроме патогенных факторов окружающей среды в развитии заболеваний человека значительную роль играют генетические факторы. Закономерности наследственности и изменчивости, изученные общей генетикой на многочисленных более простых объектах, можно полностью перенести на человека и его популяции. Знание генетики человека, детальное ознакомление с родословными человека, которые обращаются за консультацией, позволяют врачу-генетику оценивать степень риска в каждом конкретном случае.
Ключевые слова: болезнь, наследственность, генетика.
Стаття надшшла 1.03.2016 р.
HEREDITARY AS A CAUSE AND CONDITION OF THE DEVELOPMENT OF THE DISEASES Hryshko Yu.M.
Man is a part of the biosphere and the evolution of its product, so the patterns of biological processes that have universal value, fully apply to humans. In addition pathogenic environmental factors in the development of human diseases significant role played by genetic factors. Thus, the laws of heredity and variation, clarified the general genetics for many more ordinary objects can be fully transferred to the person and its population. Knowledge of human genetics, detailed study of the family tree with people seeking advice, allowing geneticists to assess risk in each case.
Key words: disease, heredity, genetics.
УДК 616.1/.4:378.14
ВИКОРИСТАННЯ 1ННОВАЦ1ЙНИХ ЛЕКЦ1Й ТА ЯК1СНОГО КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ I ВМ1НЬ НА П1СЛЯДИПЛОМНОМУ ЕТАП1 НАВЧАННЯ
Наведено види лекцш, та контролю знань та вмшь, що найбшьш широко застосовуються на етат тслядипломно! освт лiкaрiв-iитериiв. Доведено, що використання шновацшних лекцш та яюсного контролю знань сприяе удосконаленню професшного рiвня лiкaрiв-iитериiв,збiльшуе конкурентну здатшсть випускниюв.
Ключов! слова: яюсть шдготовки, лекщя, контроль, шслядипломна осв1та.
Пщготовка висококватфшованих л1кар1в - гостра проблема якосп вищо! медично! освгги. Зпдно п.5 ст 1 закону Укра!ни «Про вищу освггу» вщ 01.07.2014 № 1556-У11 вища освгга -сукупшсть систематизованих знань, умшь 1 практичних навичок, способ1в мислення, професшних, св1тоглядних 1 громадянських якостей, морально-етичних цшностей, шших компетентностей, здобутих у вищому навчальному заклад! (науковш установ1) у в1дпов1дн1й галуз1 знань за певною квал1ф1кац1ею на р1внях вищо! осв1ти, що за складшстю е вищими, н1ж р1вень повно! загально! середньо! осв1ти. Яюсть вищо! осв1ти - р1вень здобутих особою знань, умшь, навичок, шших компетентностей, що вщображае !! компетентшсть в1дпов1дно до стандарт1в вищо! осв1ти (п 23 .ст 1). Це показник штелектуального р1вня та рейтинг на м1жнароднш арен1 випускника.
Метою роботи було вивчення застосування р1зних форм викладення лекц1йного матер1алу { метод1в контролю знань та вмшь на шслядипломному етап1 навчання.
При проходженш спецiaлiзaцi! з певного фаху на факультет! тслядипломно! осв1ти л1кар1-1нтерни мають перед собою конкретш ц1л1 та б1льшу мотивац1ю в вивченш нов!тн1х технолог1й та здобуття практичних навичок на профес1йному р1вш, що дасть змогу витримати високий рейтинг вимог до фах1вця при вибор1 м1сця роботи. На явшсть державних та приватних установ в охорош здоров я породжуе здорову конкуренщю, яка в свою чергу вимагае глибоких теоретичних знань та практичних вмшь вщ л1кар1в.
Лшар-штерн, який в майбутньому бачить себе професюналом з велико! л1тери, науковцем та добре забезпеченою людиною шдходить до навчання в штернатур1 бшьш вибагливо. В1дпов1дно розширюються вимоги до викладання на п1слядипломному етап1, бшьше часу в1дводиться на практичну д1яльшсть та самост1йну роботу. В цьому певною м1рою допомагають комп'ютерн1 шновацшш технолог1! та заохочення викладач1в до творчого тдходу в отриманн1 знань та вмшь лшарями-штернами. Враховуючи те, що лише 5% навчального часу выводиться на
