Еритроцитарні фактори

А Б

Рис. 68. Дерматогліфіка при синдромах Едвардса (А) та Патау (Б)

Рис. 69. Кут atd у нормі та при хромосомних аномаліях:

1) синдром Патау;

2) синдром Дауна;

3) синдром Шерешевського-Тернера;

4) норма;

5) синдром Клайнфельтера

У хворих на хромосомні захворювання (хворобою Дауна, синдромом Клайнфельтера, Шерешевського-Тернера) спостерігаються значні відхилення дерматогліфів від середньопопуляційних (рис.69). Трохи меншу виразність мають дерматогліфічні відхилення в осіб із такими дефектами розвитку, як уроджені вади серця і магістральних судин, “заяча губа”, незарощення м'якого і твердого піднебіння (“вовча паща”) та ін. Зміну дерматогліфів можна використовувати в діагностичних цілях.

Вивчення пацієнтів із хромосомними хворобами показало, що в них зазнає змін не тільки малюнок пальцьових і долонних візерунків, але і характер основних згинальних борозен на шкірі долонь.

Значно менше вивчені взаємозв'язки між особливостями дерматогліфів і захворюваннями, не зумовленими хромосомними абераціями і дефектами формоутворення. Встановлено зміни в характері пальцьових і долонних візерунків при проказі, шизофренії, цукровому діабеті, раку, ревматизмі, поліомієліті і деяких інших захворюваннях.

Таблиця 8

Дерматогліфічні особливості в осіб з хромосомними порушеннями

(за: Г.Д. Бердишев и соавт., 1984)

Біохімічні методи

Відомо понад 2500 спадкових захворювань, зумовлених дефектами обміну речовин. Згідно з класифікацією ВООЗ спадкові дефекти обміну речовин поділяються за порушеннями:

· амінокислотного обміну;

· вуглеводного обміну;

· ліпідного обміну;

· стероїдного обміну;

· пуринового і піримідинового обмінів;

· аномалії обміну металів;

· обмін у речовин в еритроцитах і їх порушення та ін.

Для вивчення ферментативних порушень використовують методи ензимології. Важливе значення мають не тільки кількісні зміни активності ферменту, але і якісні відмінності у функціонуванні нормального та зміненого ферменту.

Застосування біохімічних досліджень показано при підозрі на спадкові хвороби обміну речовин й 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, у тонких шарах, газо-рідинна хроматографія, методи електрофорезу, імуноелектрофорезу та ін.). Поєднання їх із навантажувальними пробами значно підвищує інформативність дослідження.

Спадкові дефекти обміну речовин біохімічно можуть бути діагностовані за допомогою:

- визначення структури аномального білка (структурних білків або ферментів таких як аномальні гемоглобіни, несправжня холінестераза та ін.);

- 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 у ниркових канальцях, або всмоктування їх у кишках. Зазначені порушення діагностують біохімічними тестами.

3. Проба на мукополісахариди. Ряд спадкових захворювань характеризується появою в сечі мукополісахаридів. Їх виявляють пробою з ортотулоїдином або тонкошаровою хроматографією.

4. Зразки матеріалу (кров, сеча) можна наносити на диски фільтрувального паперу і пересилати в центральні біохімічні лабораторії.

Онтогенетичний метод

Широко розповсюджений метод дослідження в генетиці людини – онтогенетичний: вивчення закономірностей прояву якої-небудь ознаки або захворювання в процесі індивідуального розвитку.

Виділяють кілька періодів розвитку людини: антенатальний період (розвиток до народження людини) і постнатальний. Постнатальний, у свою чергу, поділяється на морфогенетичний період, що охоплює кінець антенатального періоду і перший період постнатального, і постморфологіч­ний період. У морфогенетичний період відбувається побудова тканин, органів, всього організму. Більшість ознак людини формується у фазу морфогенезу антенатального періоду. У фазу морфогенезу постнатального періоду закінчується формування кори головного мозку і деяких інших тканин і органів. Психіка дитини, здатність до навчання розвиваються поступово. Формується імунна система організму, що досягає найвищого розвитку через 5-7 років після народження дитини. У постморфогенетичний період розвиваються вторинні статеві ознаки.

У морфогенетичний період зміна активності генів відбувається за двома типами: 1) вмикання (дерепресія) і вимикання (репресія) генів; 2) посилення й ослаблення дії генів.

У постморфогенетичний період розвитку перший тип зміни активності генів майже відсутній, відбувається лише часткове вмикання окремих генів – наприклад генів, що визначають вторинні статеві ознаки, розвиток деяких спадкових захворювань та ін. Вимикання ж генів у цьому періоді більш значне. Репресується активність багатьох генів, зв'язаних з продукцією меланіну (у результаті виникає сивина), а також генів багатьох ферментів, наприклад еластази, що регулює обмін сполучних волокон (у результаті з'являються зморшки), а також генів, пов'язаних із продукцією гаммаглобулінів (підвищується сприйнятливість до захворювань). Пригнічується багато генів у клітинах нервової системи, м'язових клітинах і т.д. Репресія генів здійснюється на рівні транскрипції, трансляції і посттрансляції. Однак основний тип змін активності генів на цьому етапі – посилення й ослаблення дії генів. З віком може змінюватися прояв генів, що знаходяться в гетерозиготному стані. Може змінюватися домінування генів, що викликає зміну зовнішніх ознак, особливо в період статевого дозрівання, вагітності. У старості в людини змінюється співвідношення жіночих і чоловічих статевих гормонів. У результаті в чоловіків змінюється тембр голосу, форма тіла, з'являються жирові відкладення за жіночим типом, змінюється психіка – чоловіки стають вразливими, можуть часто плакати. У жінок посилюється маскулінізація, грубішає голос, змінюється фігура, характер. Рецесивні гени з віком можуть сильніше впливати на розвиток тієї чи іншої ознаки. Гени, що викликають різні психічні аномалії, у гетерозиготному стані можуть змінювати характер людини. Наприклад, ген фенілкетонурії в гетерозиготному стані змінює психіку людини.

Метод моделювання

Теоретичну основу біологічного моделювання в генетиці дає закон гомологічних рядів спадкової мінливості М.І.Вавилова (1920), за яким генетично близькі види і роди характеризуються подібними рядами мутацій. Виходячи з цього закону, можна передбачити, що в межах класу ссавців (і навіть за його межами) можна виявити багато мутацій, які викликають такі ж зміни фенотипу, як і в людини. Для моделювання певних спадкових аномалій людини підбирають і вивчають мутантні лінії тварин, які мають подібні порушення.

На сьогодні відомо близько трьохсот мутантних ліній кролів, щурів і собак. Широкі дослідження в цьому напрямку проведені Б.В.Конюховим і його співробітниками в Інституті експериментальної біології РАМН. Було описано і вивчено багато генетичних мутацій у тварин, які подібні до відповідних спадкових аномалій людини. Гемофілія А і В трапляється в собак і зумовлена, як і в людини, рецесивними генами, локалізованими в Х-хромосомі. У ховрахів і пацюків виявлені патологічні мутації, які проявляються як гемофілія, цукровий діабет, ахондроплазія, м'язова дистрофія та деякі інші. Щілина губи, піднебіння в мишей подібна до такої аномалії в людини. Епілептичні напади трапляються в деяких кролів, щурів під впливом сильного звукового подразника. У лабораторії Л.В.Крушинського була виведена лінія щурів з епілептиформними реакціями. Схильність до аудіогенної епілептоїдної реакції спадково зумовлена, хоч тип успадкування точно не встановлений. Відома спадкова глухота в морських свинок.

Багато мутантних ліній тварин шляхом зворотного схрещування переведені в генетично близькі, у результаті чого отримані лінії, які відрізняються тільки за алелями одного локуса. Це дає можливість уточнювати механізм розвитку аномалії. Безумовно, у людини можуть бути властиві тільки їй хвороби, і в результаті взаємодії генів фенотиповий ефект може значно змінюватися. Мутантні лінії тварин точно не відтворюють спадкових хвороб людини. Проте навіть часткове моделювання, тобто відтворення не всієї хвороби в цілому, а тільки патологічного процесу або навіть його фрагменту дозволяє в ряді випадків виявити механізми первинного відхилення від норми. Поряд із біологічним моделюванням останнім часом використовуються методи математичного моделювання, зокрема в популяційній генетиці (моделі популяцій). Математичними методами можна вивчати процеси взаємодії спадкових факторів і середовища в розвитку ознаки, проводити аналіз зчеплення трьох і більшої кількості генів. За допомогою математичних методів можна розв'язувати задачі в тих випадках, коли використання експериментальних методів неможливе.

У ряді випадків застосовують додаткові методи вивчення генетики людини: імунологічні, фізіологічні. Вивчають особливості електроенцефалограм, швидкість утворення умовних рефлексів, реакції поведінки, психологічні тести.

Імунологічний метод

Цей метод заснований на вивченні антигенного складу клітин і рідин людського організму – крові, слини, шлункового соку і т.п. Найчастіше досліджують антигени формених елементів крові: еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів, а також білків крові. Різні види антигенів еритроцитів утворюють системи груп крові.

На початку XX сторіччя К.Ландштейнер і Я.Янський показали, що залежно від характеру реакцій між еритроцитами і плазмою крові всіх людей можна розподілити на 4 групи. Надалі було показано, – реакції ці проходять між білковими речовинами еритроцитів, що були названі аглютиногенами, і білками сироватки крові, що були названі аглютинінами.

Спочатку були виділені еритроцитарні фактори А і В та плазмові альфа (α) і бета (β). Аглютинін альфа склеює еритроцити, що містять фактор А (аглютиноген), а аглютинін бета — еритроцити, що містять фактор В. Надалі було показано, що крім аглютиногенів А і В в еритроцитах може міститися і третій аглютиноген 0 (аглютиноген, що мовчить), що себе не виявляє в присутності В і А.

Інші системи крові визначаються більш складним шляхом. Система груп крові MN була відкрита К. Ландштейнером і Л. Левіним у 1927 р. У цій групі антитіла до відповідного антигену не продукуються. У системі є два алеля – I^M і I^N. Гени, що визначають фактор М і N, є кодомінантними, тобто, якщо трапляються разом, то обидва і виявляються. Таким чином, існують гомозиготні генотипи ММ і NN і гетерозиготні MN. У популяціях європейців генотипи ММ трапляються приблизно в 36%, NN – у 16%, а MN – у 48%. Фактори системи MN не секретуються.

Згодом були виявлені ще два групових антигени S і s, що, очевидно, контролюються алельними генами, тісно зчепленими з генами М і N.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 115; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!