Біохімічні методи,їх значення
Відомо понад 1000 спадкових захворювань обумовлених дефектами обміну речовин. Згідно з класифікацією ВООЗ спадкові дефекти обміну речовин поділяються на порушення:
• амінокислотного обміну;
• вуглеводного обміну;
• ліпідного обміну;
• стероїдного обміну;
• пуринового і піримідинового обмінів;
• аномалії обміну металів;
• обмін речовин в еритроцитах і порушення їх обміну та ін.
Біохімічні методивикористовуються для діагностики хвороб обміну речовин, причиною яких є зміни активності окремих ферментів. За допомогою біохімічних методів відкрито близько 5000 молекулярних хвороб, які є наслідком прояву мутантних генів. При різних типах захворювання вдається або визначити сам аномальний білок — фермент, або проміжні продукти обміну. Ці методи дуже трудомісткі, вимагають спеціального обладнання і тому не можуть бути використані для масових популяційних досліджень з метою раннього виявлення хворих із спадковою патологією обміну.
Останніми роками у різних країнах розробляються і використовуються для масових досліджень спеціальні програми. Перший етап такої програми полягає у тому, щоб серед великої кількості обстежуваних виділити ймовірно хворих, які мають якесь спадкове відхилення від норми. Така програма називається просіюючою, або скринінг-програмою (англ. sreening — просіювання). Для цього етапу звичайно використовується невелика кількість простих, доступних методик (експрес-методів). Експрес-методи грунтуються на простих якісних реакціях виявлення продуктів обміну у сечі, крові. На другому етапі проводиться уточнення (підтвердження діагнозу або відхилення при хибно-позитивній реакції на першому етапі). Для цього використовуються точні хроматографічні методи визначення ферментів, амінокислот тощо.
|
|
Використовують також мікробіологічні тести, які грунтуються на тому, що деякі штами бактерій ростуть тільки на середовищах, які містять певні амінокислоти, вуглеводи. Вдалося отримати штами за речовинами, які є субстратами або проміжними метаболітами у хворих при порушенні обміну. Якщо у крові або сечі є необхідна для росту речовина, то у чашці Петрі навколо фільтрувального паперу, просоченого однією з цих рідин, спостерігається активне розмноження мікробів, чого не буває у випадку аналізу у здорової людини. Розробляються різні варіанти мікробіологічних методів.
Для вивчення ферментативних порушень використовують методи ензимології. Важливе значення мають не тільки кількісні зміни активності фермента, але і якісні відмінності у функціонуванні нормального і зміненого фермента.
|
|
Застосування біохімічних досліджень показано при підозрі на всі спадкові хвороби обміну речовин і інші форми з точно встановленим дефектом первинного генного продукту або ланки. Біохімічні методи дозволяють виявити нестачу певних сполук або надлишок їх попередників, і перш за все хроматографічні методи (хроматографія на папері, іонообмінних смолах, в тонких шарах, газо-рідинна хроматографія, методи електрофорезу, імуноелектрофорезу та ін.). Поєднання їх із навантажувальними пробами значно підвищує інформативність дослідження.
Спадкові дефекти обміну речовин біохімічне можуть бути діагностуванні за допомогою:
• визначення структури аномального білка (структурних білків або ферментів, таких, як аномальні гемоглобіни, несправжня холінестераза.
• визначення проміжних продуктів обміну, які з'являються внаслідок генетичного блоку прямої реакції обміну. Це найбільш поширений метод діагностики різних ензимопатій.
Найбільш відомі біохімічні методи досліджень:
1. Діагностика порушень амінокислотного обміну. Для визначення змін обміну амінокислот досліджують кров або сечу пацієнта.
2. Діагностика глюкозурій. Відомо понад 15 дефектів обміну вуглеводів. При цьому порушується або синтез ферментів вуглеводного обміну, або транспорт вуглеводів в ниркових канальцях, або всмоктування їх в кишках. Зазначені порушення діагностують біохімічними тестами.
|
|
3. Проба на мукополісахариди. Ряд спадкових захворювань характеризуються появою в сечі мукополісахаридів. Їх виявляють пробою з ортотулоїдином або тонкошаровою хроматографією.
Зразки матеріалу (кров, сеча) можна наносити на диски фільтрувального паперу і пересилати в центральні біохімічні лабораторії.
Генеалогічний метод вивчення спадковості людини.
Основний метод генетичного аналізу у людини полягає в складанні і вивченні родоводу.
Генеалогія - це родовід. Генеалогічний метод - метод родоводів, коли простежується ознака (хвороба) у родині з вказівкою родинних зв'язків між членами родоводу. В його основу покладено ретельне обстеження членів родини, складання й аналіз родоводів.
Це найбільш універсальний метод вивчення спадковості людини. Він і використовується завжди при підозрі на спадкову патологію, дозволяє встановити:
• спадковий характер ознаки;
• тип успадкування і пенетрантність алеля;
• характер зчеплення генів і здійснювати картування хромосом;
|
|
• інтенсивність мутаційного процесу;
• розшаровування механізмів взаємодії генів;
• його застосовують при медико-генетичному консультуванні (Н.П.Бочков, 1978).
Суть генеалогічного методу полягає у встановленні родинних зв'язків, простеження ознак або хвороби серед близьких і далеких, прямих і непрямих родичів.
Він складається із двох етапів: складання родоводу і генеалогічного аналізу. Вивчення успадкування ознаки або захворювання у певній сім'ї розпочинається з суб'єкта, який має цю ознаку або захворювання.
Особина, яка першою попадає в поле зору генетика, називається пробандом. Це переважно хворий або носій дослідної ознаки. Діти однієї батьківської пари називаються сібсами пробанда (брати -сестри). Потім переходять до його батьків, далі до братів і сестер батьків і їх дітей, потім до дідусів і бабусь і т.д. Складаючи родовід роблять короткі нотатки про кожного члена сім'ї, його родинні зв'язки з пробандом. Схема родоводу супроводжується позначеннями під рисунком і отримала назву легенда.
Застосування генеалогічного методу дозволило встановити характер успадкування гемофілії, брахідактиліїї, ахондроплазії та і Він широко використовується для уточнення генетичної природи патологічного стану і при складанні прогнозу здоров'я нащадків.
Генеалогічний метод грунтується на простеженні якої-небудь ознаки у ряді поколінь з вказівкою родинних зв'язків між членами родоводу. Генеалогія, у широкому розумінні слова,— родовід людини.
Генеалогічний метод був введений у науку в кінці XIX ст. Ф. Гальтоном. Суть його полягає у тому, щоб з'ясувати родинні зв'язки і прослідкувати наявність нормальної або патологічної ознаки серед близьких і далеких родичів у даній сім'ї.
Збирання даних починається з пробанда — особи, родовід якої необхідно скласти. Ним може бути хвора або здорова людина — носій якої-небудь ознаки або особа, яка звернулась за порадою до лікаря-генетика. Брати і сестри пробанда називаються сибсами. Звичайно родовід складається за однією або кількома ознаками. Метод включає два етапи: збір відомостей про сім'ю і генеалогічний аналіз. Складання родоводу порівняно проста справа, проте при уявній доступності і простоті цей метод потребує великої ретельності, вміння вірно ставити запитання, високої кваліфікації лікаря. Генеалогічний метод є основною зв'язуючою ланкою між теоретичною генетикою людини і застосуванням її досягнень у медичній практиці.
Хоч генеалогічний метод є одним із найдавніших, його можливості використовуються не у повну міру через те, що широко використовуються нові, більш досконалі методи аналізу фенотипу, виявлення гетерозиготних носіїв, обліку впливу факторів середовища тощо.
Для складання родоводу проводять короткі записи про кожного члена родоводу з точною вказівкою його спорідненості у відношенні до пробанда. Потім роблять графічні зображення родоводу; для складання схеми прийняті стандартні символи.
При складанні родоводу покоління можна позначати римськими цифрами зверху вниз (зліва від родоводу). Потомство одного покоління (сибси) розташовується в одному горизонтальному ряду у порядку народження (зліва направо). У межах одного покоління кожний член позначається арабськими цифрами, у тому числі чоловіки і жінки сибсів. Кожний член родоводу може бути позначений відповідним шифром, наприклад II—5, III—7.
Генеалогічний метод тим інформативніший, чим більше є достовірних відомостей про здоров'я родичів хворого. При збиранні генетичних відомостей і їх аналізі необхідно мати на увазі, що ознака може проявитися у різній мірі, іноді незначній (так звані мікроознаки). Мікропроявом природженого вивиху стегна може вважатися сплощення вертлужної западини і збільшення рухливості («розхитаність») тазостегнових суглобів. У родичів людей із спадково зумовленими дефектами губи і піднебіння частіше,, ніж у контролі, зустрічаються високе вкорочене піднебіння, борозна на язичку, аномалії прикусу, сплощення носа або роздвоєння його кінчика.
Після складання родоводу починається другий етап — генеалогічний аналіз, метою якого є встановлення генетичних закономірностей. Спочатку необхідно встановити, чи носить ознака спадковий характер. Якщо яка-небудь ознака зустрічалася у родоводі кілька разів, то можна думати про її спадкову природу. Проте це може бути і не так. Наприклад, якісь зовнішні фактори або умови професії можуть викликати подібні захворювання у членів сім'ї. Вплив шкідливих факторів на жінку під час вагітності може призвести до народження дітей з подібними вадами.
У випадку виявлення спадкового характеру ознаки необхідно встановити тип успадкування: домінантний, рецесивний, зчеплений зі статтю (мал. 5.3).
Основні ознаки аутосомно-домінантного успадкування такі: прояв ознаки у рівній мірі у представників обох статей; наявність хворих у всіх поколіннях (по вертикалі) і при відносно великій кількості сибсів і по горизонталі (у сестер і братів пробанда). У гетерозиготного батька імовірність народження хворої дитини (якщо другий з батьків здоровий) складає 50 %. Необхідно врахувати, що і при домінантному типі успадкування може бути пропуск у поколіннях за рахунок слабого прояву, «стертих» форм захворювання (мала експресивність мутантного гена) або за рахунок його низької пенетрантності (коли у носія даного гена ознака відсутня). Можливо у деяких випадках мутантний ген пригнічується якимось епістатичним геном. Необхідно врахувати, що при деяких домінантне успадковуваних захворюваннях людина може захворіти після 40—50 років. У випадку смерті у більш ранньому віці ніяких даних про можливу хворобу цього члена сім'ї, природно, немає, але є імовірність захворювання у нащадків.
Основні ознаки аутосомно-рецеси-ного успадкування: відносно невелика кількість хворих у родоводі, наявність хвороб «по горизонталі» (хворіють сибси - рідні, двоюрідні). Батьки хворої дитини частіше фенотипово здорові, але є гетерозиготними носіями рецесивного гена. Імовірність народження хворої дитини складає 25%. При прояві рецесивних захворювань часто зустрічається кровна спорідненість батьків хворого.
Необхідно мати на увазі, що наявність віддаленої спорідненості буває невідомою членам сім'ї. Приходиться враховувати побічні міркування, наприклад, походження із одного і того ж малонаселеного пункту або належність до якої-небудь ізольованої етнічної або соціальної групи.
Яскравий приклад прояву патологічної рецесивної ознаки при спорідненому шлюбі показаний на мал. Із цього родоводу видно, що у шлюб вступили сибси четвертого ступеня спорідненості. Від двох споріднених шлюбів народилося у одній сім'ї четверо, а у іншій — двоє дітей з тяжкою спадковою хворобою — ідіотією Тея—Сакса. (Причина цієї хвороби — нагромадження ліпідів у нервових клітинах мозку і їх руйнування). Мабуть, всі чотириюрідні сибси були гетерозиготними носіями цього рецесивного гена, який вони отримали від спільного предка.
Рецесивна ознака проявляється тоді, коли у генотипі є обидва рецесивні алеля. Крім описаного варіанта, коли батьки мають генотипи Аа і Аа, можливі і інші варіанти вихідних генотипів. Обидва батьки — рецесивні гомозиготи; у цьому випадку (безумовно, рідкісному) всі діти будуть хворими. Один із батьків хворий, а інший — здоровий, але має у генотипі мутантниП ген у гетерозиготному стані (аа і Аа). У цьому випадку спостерігається симуляція домінантного успадкування (теоретично можливе розщеплення 1:1). Проте найчастіше спостерігаються варіанти народження хворої дитини у фе-нотипово нормальних батьків і наявність хворих у бічних лініях родоводу.
Захворювання, які зумовлюються зчепленим зі статтю геном (локалізованим у X-хромосомі), можуть бути як домінантними, так і рецесивними. При домінантному X-зчепленому успадкуванні захворювання однаково проявляється як у чоловіків, так і у жінок і згодом може передаватися нащадкам. У цьому випадку жінка може передавати цей ген половині дочок і половині синів (її генотип — ХAХa, імовірність передавання X-хромосоми з домінантним мутантним геном—50%). Чоловіки ж передають цей ген з X-хромосомою всім дочкам. Зрозуміло, що сини, які мають у своєму генотипі тільки одну материнську Х-хромосому, цей ген від батька успадкувати не можуть. Прикладом такого захворювання є особлива форма рахіту, стійкого до лікування кальциферолами (віт.D).
При рецесивному успадкуванні хвороб, які зчеплені з X-хромосомою, як правило, страждають чоловіки. Гетерозиготна мати (носій) передає мутантний ген половині синів (які будуть хворими) і половині дочок, які, залишаючись фенотипово здоровими, як і мати, також є носіями і передають рецесивний ген разом з X-хромосомою наступному поколінню.
Прикладом такої хвороби є кольорова сліпота (дальтонізм), гемофілія. У рідких випадках ці ознаки можуть проявитися і у жінок, якщо їхній батько був хворим, а мати була гетерозиготна.
Матеріали для самоконтролю:
А. Завдання для самоконтролю:
1. Вроджений морфогенетичний варіант – це морфологічні зміни органу:
а/ які не виходять за межі нормальної варіації і яка не порушує функцію органу;
б/ які виходять за межі нормальної варіації і не порушують функцію органу;
в/ які призводять до порушення функції органу.
2. Синдромологічний аналіз – це:
а/ аналіз генотипу хворого з метою постановки діагнозу;
б/ узагальнений аналіз всіх фенотипічних (клінічних) проявів з метою виявлення стійкого поєднання ознак для постановки діагнозу;
г/ діагностика захворювання на основі анамнестичних даних.
3. Вкажіть найбільш вдале визначення клініко-генеалогічного методу:
а/ складання родоводу з наступним обстеженням пробанда;
б/ складання родоводів;
в/ простеження передачі спадкових ознак серед родичів одного покоління;
г/ простеження передачі спадкових ознак серед родичів хворого в ряду поколінь;
4. Пробанд – це:
а/ хворий, який звернувся до лікаря;
б/ здорова людина, яка звернулась в медико-генетичну консультацію;
в/ людина, яка вперше підпала під нагляд лікаря-генетика;
г/ індивідуум з якого починається збір родоводу.
5. Вкажіть варіанти , які характеризують аутосомно-домінантний тип успадкування:
а/ батьки хворої дитини фенотипово здорові, але аналогічна хвороба зустрічається у сибсів пробанда;
б/ син ніколи не успадкує хворобу від батька;
в/ однаково часто хвороба зустрічається у чоловіків та жінок;
г/ захворювання передається від батьків до дітей в кожному поколінні.
6. Вкажіть ознаки, які характеризують Х-щеплений домінантний тип успадкування:
а/ захворювання, які однаково часто зустрічаються у жінок і чоловіків;
б/ сини хворого батька будуть здорові, а дочки хворі;
в/ захворювання може простежуватись у кожному поколінні;
г/ якщо хвора мати, то незалежно від статі вірогідність народження хворої дитини дорівнює 50%
7. Сибси – це;
а/ всі родичі пробанда;
б/ дядьки пробанда;
в/ батьки пробанда;
г/ брати та сестри пробанда.
8. Вкажіть ознаки, які характерні для аутосомно-рецесивного тип успадкування:
а/ захворювання однаково часто зустрічаються у жінок та чоловіків;
б/ захворювання простежується по вертикалі;
в/ жінки хворіють частіше за чоловіків;
г/ батьки хворого здорові;
д/ батьки є кровні родичі.
9. При якому типі успадкування значно частіше народжуються хворі у родинах з кровними шлюбами:
а/ Х-щеплений рецесивний;
*б/ аутосомно-рецесивного;
в/ Х-щеплений домінантний.
10. Синонімом „цитоплазматичної спадковості” є:
а/ Х-щеплене домінантне успадкування;
б/ мітохондріальна спадковість;
в/ хромосомні мікроделеції;
г/ голандричне успадкування.
11. Хвороби, які обумовлені цитоплазматичною спадковістю, пов’язані з:
а/ мутаціями в ауто сомах;
б/ крапковими мутаціями;
в/ мутаціями в ДНК мітохондрій;
г/ делеціями довгих плечей У-хромосоми.
12. Ступень патологічного прояву мутантних алелей залежіть від:
а/ генотипу організму;
б/ факторів середовища;
в/ поєднання різних генетичних та середовищ них факторів;
г/ типу мутацій.
13. Цитогенетичний метод є важливим для діагностики:
а/ моногенної патології з первинним біохімічним дефектом;
б/ синдромів з множинними вродженими вадами розвитку;
в/ хромосомній патології;
г/ мультифакторіальних хворб.
14. Для проведення цитогенетичного аналізу використовують:
а/ клітини кісткового мозку;
б/ клітини печінки;
в/ лімфоцити периферійної крові.
15. Масовий біохімічний скринінг, це:
а/ обстеження дітей, які погано бачать;
б/ обстеження крові та сечі новонароджених на утримання глюкозаміногликанів (мукополісахариди);
в/ обстеження новонароджених з метою виявлення деяких форм спадкової патології в доклінічній фазі;
г/ обстеження дітей з судомним синдромом, відставання в НПР.
16. Які захворювання належать масовому біохімічному скринінгу?
а/ нейрофіброматоз;
б/ гемохроматоз;
в/ мукополісахаридоз;
г/ андрогенітальний синдром.
Література.
Основна:
1. Медична генетика: Підручник/За ред. чл.-кор. АМН України, проф.О.Я.Гречаніної, проф. Р.В.Богатирьової, проф. О.П.Волосовця. – Київ: Медицина, 2007. - 536 с.
2. Т.В.Сорокман, В.П.Пішак, І.В.Ластівка, О.П.Волосовець, Р.Є.Булик. Клінічна генетика. - Чернівці, 2006. – 450 с.
3. Бужієвська Т.І.Основи медичної генетики. - Київ: “Здоров’я”, 2001.-135с.
4. Бочков Н.П. Клиническая генетика: Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп.- М.:ГЭОТАР-МЕД, 2002. – 448 с.:ил.
5. І.С.Сміян, Н.В.Банадига, І.О.Багірян. Мед. генетика дитячого віку. – Тернопіль: Укрмедкнига». – 2003. – 183 с.
6. Гречаніна О.Я., Богатирьова Р.В., Біловол О.М. та співавтори «Клініка та генетика спадкових захворювань, що супроводжуються шлунково-кишковими та загальними абдомінальними симптомами». Тернопіль, ТДМУ, 2008. – 216 с.
7. Ю.Б. Гречаніна, С.І. Жаданов, В.А. Гусар, О.В. Васильєва «Мітохондріальні хвороби: проблеми діагностики, лікування та профілактики». Рекомендовано МОЗ України як учбовий посібник для студентів вищих медичних навчальних закладів IV рівня акредитації та лікарів-інтернів. Харків, ХНМУ. 2008, 71 с.
8. Пішак В.П., Мещишин І.Ф., Пішак О.В., Мислицький В.Ф. Основи медичної генетики. - Чернівці, 2000.- 248 с.
9. Наследственные нарушения нервно-психического развития детей: Руководство для врачей/ Под ред. П.А.Темина, Л.З.Казанцевой.- М.:Медицина, 2001. – 432 с.:ил.
10. Р.Г.Артамонов. Редкие болезни в педиатрии. Диагностические алгоритмы. – М.:ГЭОТАР-Медиа». – 2007. – 128 с.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1267; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!