Экогенетические заболевания анемия псориаз и тд

Экогенетические варианты генных болезней – презентация

1 ПРИГОТОВИЛА : РЫБАЛКО АЛЕКСАНДРА, СТУДЕНТКА 209 ГРУППЫ

2 ЭКОГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ИЛИ БОЛЕЗНИ ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ КАК РЕЗУЛЬТАТ ПРОЯВЛЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ АЛЛЕЛЕЙ ГЕНА ИЛИ ИЗМЕНЕНИЯ ЭКСПРЕССИИ ПРИ ВЛИЯНИИ НА ОРГАНИЗМ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ.

3 В ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА СРЕДА ЕГО ОБИТАНИЯ ПОСТОЯННО МЕНЯЛАСЬ ( КЛИМАТ, ПИЩА, ЖИЛИЩЕ, ОДЕЖДА ), ЧТО СПОСОБСТВОВАЛО ФОРМИРОВАНИЮ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА, КАК ЗА СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕНОТИПОВ ( МУТАЦИЙ ), ТАК И ШИРОКОЙ НОРМЫ РЕАКЦИИ.

ОБА ЭТИХ ПРОЦЕССА ( МУТАЦИОННЫЙ, А ТАКЖЕ ШИРОКИЙ БАЛАНСИРОВАННЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ ) ПРИВОДЯТ К ИЗМЕНЕНИЮ ТЕМПОВ ИЗМЕНЧИВОСТИ КАК НА ИНДИВИДУАЛЬНОМ, ТАК И ПОПУЛЯЦИОННОМ УРОВНЯХ.

ПОД ДЕЙСТВИЕМ ОТБОРА В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ ВЫЖИВАЮТ И АДАПТИРУЮТСЯ ПОПУЛЯЦИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ГЕНОТИПОВ, ФОРМИРУЯ БИОЛОГИЧЕСКИ – СТАБИЛЬНЫЙ ВИД, ДЛЯ КОТОРОГО ХАРАКТЕРНО ПОСТОЯННОЕ РАВНОВЕСИЕ МЕЖДУ ИЗМЕНЧИВОСТЬЮ ГЕНОТИПОВ И ОТБОРОМ.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ЧЕЛОВЕКА ФОРМИРОВАЛАСЬ В ТЕЧЕНИИ МИЛЛИОНОВ ЛЕТ, В РЕЗУЛЬТАТЕ СОВРЕМЕННЫЙ ЧЕЛОВЕК ДОСТАТОЧНО ХОРОШО ПРИСПОСОБЛЕН К СВОЕЙ СРЕДЕ ОБИТАНИЯ.

4 В ТО ЖЕ ВРЕМЯ ДЛЯ СОВРЕМЕННОГО ПЕРИОДА ЭВОЛЮЦИИ ХАРАКТЕРЕН СТРЕМИТЕЛЬНЫЙ ТЕМП И ОГРОМНЫЙ ОБЪЕМ ИЗМЕНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

ПОВЫСИЛСЯ РАДИАЦИОННЫЙ УРОВЕНЬ, ИЗМЕНИЛИСЬ СРЕДА ОБИТАНИЯ ( ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА, ТРАНСПОРТА, МАСШТАБНАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ ВИРУСОВ И МИКРООРГАНИЗМОВ ), А ТАКЖЕ ОБЪЕМ И ХАРАКТЕР ПИТАНИЯ ( ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ, ПЕСТИЦИДЫ, ГЕНЕТИЧЕСКИ – МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПРОДУКТЫ ).

ЧЕЛОВЕК В ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИИ НЕ СОПРИКАСАЛСЯ С МНОГИМИ СОВРЕМЕННЫМИ ЭКОГЕНЕТИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ, СООТВЕТСТВЕННО НА ДЕЙСТВИЕ ИХ НЕ БЫЛО ОТБОРА. ПОД ВЛИЯНИЕМ ЭКОГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ У СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА МОГУТ ПОЯВЛЯТЬСЯ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ – ЭКОГЕНЕТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ.

5 ПРЕДМЕТОМ ЭКОГЕНЕТИКИ ЧЕЛОВЕКА ЯВЛЯЕТСЯ ИЗУЧЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ГЕНОТИПИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ МЕТАБОЛИЗМА ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, РЕАКЦИЙ НА ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, БИОЛОГИЧЕСКИЕ АГЕНТЫ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ МНОГОЧИСЛЕННЫМИ ВАРИАНТАМИ ФЕРМЕНТНЫХ СИСТЕМ, ТРАНСПОРТНЫХ БЕЛКОВ, АНТИГЕНОВ И РЕЦЕПТОРОВ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА. ЭКОГЕНЕТИКА ИЗУЧАЕТ ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ ОРГАНИЗМА РАЗНЫХ ЛЮДЕЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, РАЗЛИЧИЯ В ИХ АДАПТАЦИИ. ФИЗИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕУСЛОВНО ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ МОЖНО РАЗДЕЛИТЬ НА ФИЗИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ.

6 ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ХОРОШО ИЗВЕСТНО ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА К ТЕПЛУ, ХОЛОДУ, СОЛНЕЧНОМУ СВЕТУ. ЧЕТКИЕ РАСОВЫЕ РАЗЛИЧИЯ УСТАНОВЛЕНЫ В РЕАКЦИИ НА ХОЛОДОВОЙ ФАКТОР.

ПРЕДСТАВИТЕЛИ НЕГРОИДНОЙ РАСЫ БОЛЕЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫ К ХОЛОДУ, ЧЕМ КАВКАЗСКОЙ, ВОЗМОЖНО ЗА СЧЕТ РАЗНОГО УРОВНЯ ТЕПЛОПРОДУКЦИИ И ТЕПЛООТДАЧИ.

ЛЮДИ С НАСЛЕДСТВЕННОЙ ПАРАМИОТИЕЙ ПОВЫШЕНО ЧУВСТВИТЕЛЬНЫ К ХОЛОДУ, СЫРАЯ, ПРОХЛАДНАЯ ПОГОДА С ТЕМПЕРАТУРОЙ ГРАДУСОВ ВЫЗЫВАЕТ У НИХ ТОНИЧЕСКИЕ СПАЗМЫ МЫШЦ, ПРОХОДЯЩИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ТЕПЛА.

7 ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПИГМЕНТНАЯ КСЕРОДЕРМА (1 : ТЫСЯЧ ) АУТОСОМНО – РЕЦЕССИВНОГО ТИПА НАСЛЕДОВАНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ПРИМЕРОМ ВЫСОКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КОЖИ ЧЕЛОВЕКА К ДЕЙСТВИЮ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА.

ДЛЯ КЛИНИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ХАРАКТЕРНО ПОЯВЛЕНИЕ ОЖОГОВ С ПОСЛЕДУЮЩИМ ИХ ИЗЪЯЗВЛЕНИЕМ И ОБРАЗОВАНИЕМ НОВООБРАЗОВАНИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА, РАЗВИТИЕ КАТАРАКТЫ, НЕВРОЛОГИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ, УМСТВЕННАЯ ОТСТАЛОСТЬ.

МОЛЕКУЛЯРНО – ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В МУТАЦИЯХ В НЕСКОЛЬКИХ ГЕННЫХ ЛОКУСАХ ( НЕ МЕНЕЕ 4 ТИПОВ ) Р 53, Р R Ь, Р 161N К 4 А, РА RF, КОНТРОЛИРУЮЩИХ ПРОЦЕССЫ РЕПАРАЦИИ ДНК ( ЭКЗА – И ЭНДОНУКЛИАЗ, ПОЛИМЕРАЗЫ, ЛИГАЗЫ ), ЧТО ПРИВОДИТ К НАРУШЕНИЮ ПРОЦЕССОВ РЕПАРАЦИИ ДНК ДО НОРМЫ ПОСЛЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ ИХ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМИ ЛУЧАМИ. ЭТИ ГЕНЫ КЛОНИРОВАНЫ И ВОЗМОЖНА ПРЕКЛИНИЧЕСКАЯ И ДОРОДОВАЯ ДИАГНОСТИКА.

9 ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ УСТАНОВЛЕНО ЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ КОНСТИТУЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА В РАЗВИТИИ ЭКОГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ. ПРИМЕРОМ МОЖЕТ СЛУЖИТЬ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ФЕРМЕНТА – АНТИТРИПСИНА.

ФЕРМЕНТ – АНТИТРИПСИН ЯВЛЯЕТСЯ МОЩНЫМ АНТИПРОТЕИНАЗНЫМ ФЕРМЕНТОМ, УЧАСТВУЮЩИМ В ДЕЗАКТИВАЦИИ ЭЛАСТАЗ, ВЫДЕЛЯЕМЫХ МАКРОФАГАМИ И ПОЛИМОРФНОЯДЕРНЫМИ ЛЕЙКОЦИТАМИ. НАСЛЕДСТВЕННЫЙ ДЕФИЦИТ ЭТОГО ФЕРМЕНТА ПРИВОД К РАЗРУШЕНИЮ МЕЖАЛЬВЕОЛЯРНЫХ ПЕРЕГОРОДОК ЛЕГКИХ И В СЛЕДСТВИИ ЭТОГО ПРОИСХОДИТ СЛИЯНИЕ АЛЬВЕОЛ В БОЛЕЕ КРУПНЫЕ ПОЛОСТИ, Т. Е.

РАЗВИТИЮ ПАНАЦИНОРНОЙ ЭНФИЗЕМЫ И ХРОНИЧЕСКОМУ ПОРАЖЕНИЮ ПЕЧЕНИ. СИНТЕЗ ЭТОГО ФЕРМЕНТА КОДИРУЕТСЯ ГЕНОМ РАСПОЛОЖЕННЫМ В 14 ХРОМОСОМЕ.

11 ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРИМЕРОМ НЕПЕРЕНОСИМОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ЯВЛЯЕТСЯ ЦЕЛИАКИЯ, ОБУСЛОВЛЕННАЯ НЕПЕРЕНОСИМОСТЬЮ ГЛЮТЕНА, БЕЛКА ЗЛАКОВ ( ПШЕНИЦЫ, РЖИ, ЯЧМЕНЯ ), ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЕСЯ РАЗВИТИЕМ АТРОФИИ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ТОНКОЙ КИШКИ И СВЯЗАННОГО С НЕЙ СИМПТОМА МАЛЬАБСОРБЦИИ.

В ТИПИЧНОМ СЛУЧАЕ ЦЕЛИАКИЯ МАНИФИСТИРУЕТ ЧЕРЕЗ 1,5-2 МЕСЯЦА ПОСЛЕ ВВЕДЕНИЯ ЗЛАКОВЫХ ПРОДУКТОВ В ПИТАНИЕ РЕБЕНКА ( В 8-12 МЕСЯЦЕВ ), С ПОСЛЕДУЮЩИМ ЗАМЕДЛЕНИЕМ ТЕМПОВ ПРИБАВКИ ВЕСА РЕБЁНКА, СНИЖЕНИЕМ АППЕТИТА, ЭМОЦИОНАЛЬНОЙ ЛАБИЛЬНОСТЬЮ. БЕЗ ПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ ГЛЮТЕН, ЭТИ ДЕТИ РАЗВИВАЮТСЯ НОРМАЛЬНО, Т. Е.

НАИВАЖНЕЙШИЙ КОМПОНЕНТ ЛЕЧЕНИЯ – ПОЖИЗНЕННАЯ СТРОГАЯ БЕЗГЛЮТЕНОВАЯ ДИЕТА.

13 БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ГЕНЕТИЧЕСКУЮ ПРИРОДУ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНИЗМА ОТ ВНЕШНЕГО ( ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ ) И ВНУТРЕННЕГО ( ОНКОЛОГИЧЕСКОЕ ПЕРЕРОЖДЕНИЕ КЛЕТКИ ) ПОВРЕЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ИЗУЧАЕТ ИММУНОГЕНЕТИКА.

ИММУННАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕКА ПРЕДСТАВЛЯЕТ КОМПЛЕКС СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ЛИМФОИДНЫХ ОРГАНОВ И ДИССЕМИНИРОВАННЫХ КЛЕТОК.

ЭТИ СТРУКТУРЫ, ВОЗНИКШИЕ В ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА КАК БИОЛОГИЧЕСКОГО ВИДА, СФОРМИРОВАЛИ МЕХАНИЗМЫ ИХ ОТВЕТНЫХ РЕАКЦИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ РАСПОЗНАВАНИЕ ЧУЖЕРОДНЫХ И СОБСТВЕННЫХ ИЗМЕНЕННЫХ АНТИГЕНОВ ( МАКРОМОЛЕКУЛЫ ), УДАЛЕНИЕ ИХ ИЗ КЛЕТОК, СОДЕРЖАЩИХ ИХ, ОБЕСПЕЧИВАЯ ЗАПОМИНАНИЕ КОНТАКТА С ЭТИМИ АНТИГЕНАМИ.

14 БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ИММУНОДЕФИЦИТНЫЕ СОСТОЯНИЯ МОГУТ БЫТЬ РЕЗУЛЬТАТОМ НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИЙ КЛЕТОЧНОГО И ГУМОРАЛЬНОГО ИММУНИТЕТОВ. ОНИ ПРЕДРАСПОЛАГАЮТ К СООТВЕТСТВУЮЩИМ БАКТЕРИАЛЬНЫМ, ВИРУСНЫМ, ГРИБКОВЫМ ТИПАМ ИНФЕКЦИЙ.

ХОРОШО ИЗВЕСТНЫ ФАКТЫ РАЗЛИЧНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЛЮДЕЙ ПРИВЕДЕНИИ ОДНИХ И ТЕХ ЖЕ ДОЗ ВАКЦИН, ОТ ОТСУТСТВИЯ РЕАКЦИИ НА ИММУНИЗАЦИЮ ДО КЛИНИЧЕСКОГО ПРОЯВЛЕНИЯ ИНФЕКЦИИ. В ШИРОКОМ ПОНИМАНИИ ВСЕ БОЛЕЗНИ МУЛЬТИФАКТЕРИАЛЬНОЙ ПРИРОДЫ МОЖНО РАССМАТРИВАТЬ КАК ЭКОГЕНЕТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ, Т. К. ДЛЯ ИХ РАЗВИТИЯ НЕОБХОДИМО ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОВ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ И СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ РИСКА.

ЭКОГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ КАК И МУЛЬТИФАКТЕРИАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ ЯВЛЯЮТСЯ ОТВЕТОМ ОРГАНИЗМА С ОПРЕДЕЛЕННОЙ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ КОНСТИТУЦИЕЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ.

Источник: https://www.myshared.ru/slide/1363026/

Экогенетические заболевания анемия псориаз и тд

Собственно наследственные болезни

Причина: мутации (генные, хромосомные, геномные).

Примеры: моногенные (фенилкетонурия, гемофилии А и В, мукополисахаридозы, галактоземия, гемоглобинопатии) и хромосомные болезни (синдром Дауна, синдромы Шерешевского-Тернера, Кляйнфельтера, трисомии X).

Термин «мутация» применяют в двух значениях — расширительном и узком.

В расширительном значении термин «мутация» относят ко всему генетическому материалу (пара нуклеотидов, ген, цистрон, аллели, хромосомы, ядерный и митохондриальный геном).

В узком значении термин «мутация» соотносят с изменениями на уровне гена (в этом случае изменения хромосом обозначают термином «аберрация»).

Проявление патологического действия мутации как этиологического фактора практически не зависит от факторов внешней среды. Последняя может только модифицировать клиническое течение болезни: выраженность симптомов и тяжесть. Болезнь может проявляться в любом возрасте, не обязательно в детском, в соответствии с временными закономерностями генной экспрессии.

Эта группа наследственных болезней возникает при действии на организм только определённого (специфического) фактора среды.

Причина: генные мутации.

Необходимое условие: действие на организм специфического фактора внешней среды.

Примеры: анемия у индивидов, гетерозиготных по Hb S, при снижении р02 во вдыхаемом воздухе; постанестетическое апноэ под влиянием суксаметония из группы деполяризующих миорелаксантов периферического действия; гемолиз эритроцитов при приёме сульфаниламидов (при дефекте глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы).

Благодаря большому объему человеческого генома и менее интенсивному воздействию естественного отбора, в генофонде человечества накоплено огромное количество аллелей разнообразных генов, в том числе, имеющих прямое отношение к патологии человека.

У человека как социального существа естественный отбор протекал своеобразно, и зачастую сохранялось то, что «отметалось» у животных, и, наоборот, терялось то, что нужно животным. Человек заплатил за свою разумность накоплением патологических мутаций.

По оценке многих авторов, каждый индивид несет 2-3 новые вредные мутации, которые могут давать летальный эффект или подхватываться отбором, увеличивая разнообразие человеческих популяций.

Таким образом, наследственная патология — часть наследственной изменчивости, накопившейся за время эволюции человека.

Причинами наследственных болезней являются так называемые мутагены.

Мутагены классифицируют:

— по происхождению: 1) экзогенные (большинство) и 2) эндогенные;

— по природе: 1) физические, 2) химические (большинство), 3) биологические

К физическим мутагенным факторам относятся различные виды излучений, температура, влажность и др. К экзогенным физическим мутагенам относятся все виды ионизирующей радиации (альфа, бета, гамма, рентгеновские лучи, нейтроны).

К эндогенным физическим мутагенам (точнее сказать, условно эндогенным) относится ионизирующая радиация, из-за наличия в тканях организма радиоактивных изотопов (Ро, К 40, С 14, родона и т.д.).

Основные механизмы их действия: 1) нарушение структуры генов и хромосом; 2) образование свободных радикалов, которые вступают в химическое взаимодействие с ДНК; 3) разрывы нитей ахроматинового веретена деления; 4) образование димеров.

К химическим мутагенам относятся: а) природные органические и неорганические вещества (нитриты, нитраты, алкалоиды, гормоны, ферменты и др.

); б) продукты промышленной переработки природных соединений — угля, нефти) синтетические вещества, ранее не встречавшиеся в природе (пестициды, инсектициды, пищевые консерванты, лекарственные вещества); г) некоторые метаболиты организма человека. Химические мутагены обладают большой проникающей способностью, вызывают преимущественно генные мутации и действуют в период репликации ДНК.

К экзогенным химическим веществам относятся промышленные соединения (формальдегид, ацетальдегид, уретан, эпоксиды, бензол, хлоропрен и т.д.); пестициды (гербициды, фунгициды, инсектициды); лекарственные вещества (цитостатики, акрихин, ртутные соединения, мышьяк, кофеин и т. д.).

К эндогенным химическим соединениям относят: метаболиты (перекись водорода, липидные перекиси); свободные радикалы (оксигенные, гидроксильные, липидные и др.). Механизмы их действия:1) дезаминирование; 2) алкилирование; 3) замены азотистых оснований их аналогами; 4) ингибиция синтеза предшественников нуклеиновых кислот.

К биологическим мутагенам относятся: а) вирусы (краснухи, кори, гриппа); б) невирусные паразитарные агенты (микоплазмы, бактерии, риккетсии, простейшие, гельминты). Механизмы их действия:1) вирусы встраивают свою ДНК в ДНК клеток хозяина; 2) продукты жизнедеятельности паразитов — возбудителей болезней – действуют как химические мутагены.

Классификация мутаций

1. По причинам, вызвавшим мутации, их подразделяют на спонтанные и индуцированные.

Спонтанные (самопроизвольные, естественные) мутации возникают под действием нормальных естественных мутагенных факторов внешней или внутренней среды без специального (целенаправленного) вмешательства человека – например, в результате действия химических веществ, образующихся в процессе метаболизма; воздействия естественного фона радиации или УФ-излучения; ошибок репликации и т.д. Индуцированныемутации — результат направленного воздействия определенных мутагенных факторов. Индуцированный мутационный процесс может быть контролируемым и неконтролируемым. Неконтролируемые мутации возникают, например, при случайном выбросе радиоактивных элементов в среду обитания. Контролируемые мутации – в эксперименте с целью изучения механизмов мутагенеза и/или его последствий. Так, впервые в 1925 году Г.А. Надсон и Г.С. Филиппов получили мутации у дрожжей под действием ионизирующей радиации.

2. По мутировавшим клеткам мутации подразделяются на генеративные и соматические. Генеративныемутации происходят в половых клетках, передаются по наследству при половом размножении и, как правило, обнаруживаются во всех клетках организма.

Любые мутационные изменения в наследственном материале гамет становятся достоянием следующего поколения, если такие гаметы участвуют в оплодотворении.

Соматические мутации происходят в соматических клетках, проявляются у самой особи, передаются по наследству только при вегетативном размножении (дочерним клеткам) и не наследуются следующим поколением индивида.

Если соматическая мутация возникает на ранних стадиях дробления зиготы (но не первого деления), возникают клеточные линии с различными генотипами. Чем раньше в онтогенезе происходит соматическая мутация, тем больше клеток содержит данную мутацию. Подобные организмы получили название мозаичных.

По исходу для организма мутации бывают: отрицательные (неблагоприятные) — летальные(несовместимые с жизнью) и полулетальные (снижающие жизнеспособность организма); нейтральные – существенно не влияющие на процессы жизнедеятельности их носителей – возникают реже (например, мутации, вызывающие веснушки, изменение цвета волос, радужной оболочки глаза); положительные –оказывающие благоприятное действие, повышающие жизнеспособность организма (например, тёмная окраска кожных покровов у жителей африканского континента). Последние возникают крайне редко, но имеют большое значение для прогрессивной эволюции.

По виду изменений генетического материала мутации подразделяют на: а) генные (точечные) – любые изменения молекулярной структуры ДНК – последовательности или состава нуклеотидов в гене, микроскопически не выявляются; подразделяются на изменения структурных и функциональных генов; б) хромосомные(аберрации) – изменяются структура и число хромосом, выявляются микроскопически. Особым вариантом хромосомных мутаций являются геномные мутации, характеризующиеся изменением не структуры, а числа хромосом. Это — полиплоидия, гаплоидия и анеуплоидия.

Читайте также: Красное море и псориаз

Дата добавления: 2015-05-09; 1833; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник: https://drevmassiv46.ru/jekogeneticheskie-zabolevanija-anemija-psoriaz-i-td/

Источник

На чтение 9 мин.

Экогенетические реакции, или болезни, представляют собой патологические состояния, возникающие как результат проявления конкретных аллелей гена или изменения экспрессии при влиянии на организм определенных факторов среды.

В процессе эволюции человека среда его обитания постоянно менялась (климат, пища, жилище, одежда), что способствовало формированию биологической природы современного человека как за счет изменения генотипов (мутаций), так и широкой нормы реакции. Оба этих процесса (мутационный, а также широкий балансированный полиморфизм) приводят к изменению темпов изменчивости как на индивидуальном, так и популяционном уровнях. Под действием отбора в окружающей среде выживают и адаптируются популяции в зависимости от их генотипов, формируя биологически-стабильный вид, для которого характерно постоянное равновесие между изменчивостью генотипов и отбором. Биологическая природа человека формировалась в течение миллионов лет, в результате современный человек достаточно хорошо приспособлен к своей среде обитания.

В то же время для современного периода эволюции характерны стремительный темп и огромный объем изменений окружающей среды. Повысился радиационный уровень, изменились среда обитания (отходы производства, транспорта, масштабная циркуляция вирусов и микроорганизмов), а также объем и характер питания (пищевые добавки, пестициды, генетически модифицированные

Таблица 5.5. Редкие моногенные формы, выделенные из группы мультифакториальных заболеваний

Экогенетические заболевания анемия псориаз и тд продукты). Человек в процессе эволюции не соприкасался с многими современными экогенетическими факторами, соответственно на действие их не было отбора. Под влиянием экогенетических факторов у современного человека могут появляться патологические реакции – экогенетические болезни.

Предметом экогенетики человека является изучение индивидуальных генотипических особенностей метаболизма химических веществ, реакций на физические факторы, биологические агенты, обусловленные многочисленными вариантами ферментных систем, транспортных белков, антигенов и рецепторов клеток человека. Экогенетика изучает варианты ответов организма разных людей на воздействие факторов окружающей среды, различия в их адаптации.

Экогенетические болезни могут быть обусловлены редкими мутантными аллелями генов или полиморфными системами, определяющими количественные варианты ответа, т.е. могут контролироваться одним геном или несколькими. Соответственно характер распределения данных реакций в потомстве будет соответствовать моноили полигенным моделям наследования. В то же время для проявления патологического ответа необходимо воздействие конкретного средового фактора на данный индивид.

Четко установлена роль полиморфных генных локусов, участвующих как прямо, так и опосредованно в биотрансформации (детоксикации) чужеродных веществ (цитохром Р450, N-ацетилтрансферазы, холинэстеразы, пароксоназы сыворотки, лактазы, глюкоза-6-фос- фатдегидрогеназы, ингибиторов протеаз) в патологических экогенетических реакциях.

Для изучения механизма экогенетических реакций используются как генетические методы (клинико-генеалогический, близнецовый, популяционно-статистический, методы экспериментальной генетики, молекулярно-генетические методы исследования), так и биохимические, токсикологические и фармакологические.

Условно факторы окружающей среды можно разделить на физические, химические и биологические.

Физические факторы

Хорошо известна индивидуальная чувствительность организма человека к теплу, холоду, солнечному свету. Четкие расовые различия установлены в реакции на холодовой фактор. Представители негроидной расы более чувствительны к холоду, чем европеоидной,

возможно, за счет разного уровня теплопродукции и теплоотдачи. Люди с наследственной парамиотией повышенно чувствительны к холоду, сырая, прохладная погода с температурой 10-12 °С вызывает у них тонические спазмы мышц, проходящие под действием тепла.

Имеют место индивидуальные и расовые различия в реакциях на ультрафиолетовые излучения.

Пигментная ксеродерма (1:5-500 тыс.) аутосомно-рецессивного типа наследования является примером высокой чувствительности кожи человека к действию солнечного света. Для клиники заболеваний характерно появление ожогов с последующим их изъязвлением и образованием новообразований под действием солнечного света, развитие катаракты, неврологические нарушения, умственная отсталость. Молекулярно-генетический механизм заключается в мутациях в нескольких генных локусах (не менее 4 типов) Р53, PRb, Р161NК4а, PARF, контролирующих процессы репарации ДНК (экза- и эндонуклиаз, полимеразы, лигазы), что приводит к нарушению процессов репарации ДНК до нормы после повреждения их ультрафиолетовыми лучами. Эти гены клонированы, и возможна преклиническая и дородовая диагностика.

Наследственно детерминированные различия в репарирующих системах могут иметь существенное значение также в проявлениях чувствительности к ионизирующим излучениям.

Химические факторы

Огромное количество новых химических веществ появилось в продуктах и отходах производства, транспорта, в виде лекарственных средств, пищевых добавок и др. В последнее столетие человечество столкнулось с глобальной проблемой загрязнения атмосферы газообразными отходами огромного числа промышленных производств, выхлопными газами транспорта. Образующиеся пылевые частицы, содержащие множество химических соединений, попадают в организм как через легкие, так и слизистые оболочки, кожу и представляют угрозу для здоровья человека, особенно если он занят на соответствующем производстве.

Установлено значение генетической конституции организма человека в развитии экогенетических реакций на загрязнение атмосферы. Примером может служить недостаточность фермента α-антитрипсина. Фермент α-антитрипсин является мощным антипротеиназным ферментом, участвующим в дезактивации эластаз, выделяемых мак-

рофагами и полиморфноядерными лейкоцитами. Наследственный дефицит этого фермента приводит к разрушению межальвеолярных перегородок легких и вследствие этого происходит слияние альвеол в более крупные полости, т.е. к развитию панацинорной энфиземы и хроническому поражению печени. Синтез этого фермента кодируется геном расположенным в 14-й хромосоме. Отмечается значительный популяционный полиморфизм этого белка (около 70 аллелей), а также вариабельность. Наиболее распространенным вариантом является аллель М (80%). Неактивность белка связана с аллелем Z (рецессивный вариант). Фермент, синтезируемый в этом случае, отличается от ММ типа заменой глутаминовой кислоты на лизин в 342-й позиции, что приводит к изменению конформации молекулы белка. В результате этого ZZ форма не может экскретировать фермент печеночными клетками и накапливать в виде эозинофильных включений. Гомозиготы (генотип ZZ – частота 0,05% у европейцев) склонны к развитию хронических заболеваний легких, в том числе энфиземы. Эмфизема легких у этих лиц развивается после 30-40 лет чаще и для нее характерно злокачественное течение. Запыленность воздуха и курение значительно увеличивают риск развития заболевания у этих лиц (в 30 раз). Методы определения недостаточности α-антитрипсина в настоящее время разработаны и должны применяться при профессиональных отборах на соответствующих производствах.

Примеры индивидуальной непереносимости того или иного продукта известны давно, например непереносимость молока, конских бобов, некоторых злаков. Непереносимость лактозы (молока) – галактоземия проявляется в дискомфорте желудочно-кишечного тракта, диарее. Отсутствие выработки фермента лактазы в кишечнике у гомозигот приводит к не расщеплению лактозы, что является субстратом для размножения гнилостной микрофлоры в кишечнике. Мутантные формы гена лактазы встречаются с разной частотой: среди европейцев частота гомозигот составляет 5-10%, восточных народов, афроамериканцев, американских индейцев – 70-100%.

Примером непереносимости пищевых продуктов является целиакия, обусловленная непереносимостью глютена, белка злаков (пшеницы, ржи, ячменя), характеризующаяся развитием атрофии слизистой оболочки тонкой кишки и связанного с ней симптома мальабсорбции. В типичном случае целиакия манифистирует через 1,5-2 мес после введения злаковых продуктов в питание ребенка (в

8-12 мес) с последующим замедлением темпов прибавки веса ребенка, снижением аппетита, эмоциональной лабильностью. В начале заболевания глютен связывается со специфическими рецепторами эпителиоцитов, детерминированными генами HLA, в ответ на действие глютена происходит атрофия ворсинок тонкой кишки, также в процесс активно вовлекается лимфоидная ткань кишки. Предполагается аутосомно-рецессивный тип наследования, в предрасположенности к целиакии участвуют два генных локуса (6р гены GSE,CD). Распространенность предрасположенности к целиакии колеблется в широких пределах 1:500 до 1:2700 (4,6:1000 – Италия до 3,7:1000 – Швеция, 1:476 – Австрия, 1:555 – Ирландия). Крайне редко заболевание встречается в Японии, Китае, Африке. Без продуктов, содержащих глютен, эти дети развиваются нормально, т.е. наиважнейший компонент лечения – пожизненная строгая безглютеновая диета.

Недостаточность фермента глюкозо-6-фосфат – дегидрогеназы (Х-сцепленный рецессивный признак) вызывает гемолиз крови у людей, употребляющих в пищу конские бобы. При постоянном приеме этого продукта вслед за гемолизом следует хроническое поражение почек. Подобную реакцию могут вызывать также и некоторые лекарственные вещества (примахин, сульфаниламидные препараты), промышленные окислители.

Известно около 200 вариантов глюкозо-6-фосфат – дегидрогеназы, лишь некоторые из них вызывают гемолиз эритроцитов. Синтез аномальной молекулы фермента обусловлен структурными мутациями гена. Клинически различают пять форм недостаточности фермента в зависимости от его активности. К первой форме относят недостаточность фермента, который вызывает хроническую несфероцитарную гемолитическую анемию с последующим развитием спленомегалии. Во 2-4-й форме гемолитическая анемия развивается прежде всего при употреблении конских бобов. При недостаточности глюкозо-6-фосфат – дегидрогеназы в эритроцитах нарушается основная функция фермента, поддержание стабильности мембран эритроцитов от повреждающего действия кислорода, устойчивость к воздействию потенциальных окислителей.

Имеются сообщения о различии в чувствительности человека к солям тяжелых металлов (свинец, ртуть, кадмий и др.). У человека существует жесткий генетический контроль метаболизма поступающих в организм химических соединений.

Понятие о экогенетике человека, а также ее основы начали формироваться в средине 50-х годов двадцатого столетия, когда впервые обратили внимание на генетически детерминированные патологические реакции на лекарственные вещества, связанные с недостаточностью ферментов. А. Мотульски (1957) впервые предложил термин «фармакогенетика» для обозначения раздела генетики, изучающего генетический контроль метаболизма лекарств, а также наследственные болезни, возникающие или усиливающиеся при приеме определенных лекарственных веществ (Фогель Ф., 1959).

Биологические факторы

Генетическую природу иммунной системы организма, предназначенной для защиты организма от внешнего (инфекционные болезни) и внутреннего (онкологическое перерождение клетки) повреждающего действия, изучает иммуногенетика.

Иммунная система человека представляет комплекс специализированных лимфоидных органов и диссеминированных клеток. Эти структуры, возникшие в процессе эволюции человека как биологического вида, сформировали механизмы их ответных реакций, обеспечивающих распознавание чужеродных и собственных измененных антигенов (макромолекулы), удаление их из клеток, содержащих их, обеспечивая запоминание контакта с этими антигенами.

Генетическая природа иммунитета и разная степень его выраженности у индивидов является общебиологической закономерностью, обусловленной генетическим полиморфизмом реакций на действие внешних биологических факторов (вирусы, бактерии, грибки) и внутренних (онкологически перерожденные клетки).

Классическим примером генетически детерминированной устойчивости к биологическим агентам служат гемоглобинопатии (серповодноклеточная анемия, талассемии) и энзимопатии (недостаточность глюкозо-6-фосфат – дегидрогеназы). Именно устойчивость лиц с дефектом глюкозо-6-фосфат – дегидрогеназы и гемоглобинопатиями к малярийному плазмодию позволило широкому распространению соответствующих мутаций в ареалах с высокой заболеваемостью малярией (Средиземноморье, Африка).

Распространенные иммунодефицитные состояния могут быть результатом нарушения функций клеточного и гуморального иммунитетов. Они предрасполагают к соответствующим бактериальным, вирусным, грибковым типам инфекций. Хорошо известны факты

различной чувствительности людей при введении одних и тех же доз вакцин: от отсутствия реакции на иммунизацию до клинического проявления инфекции.

В широком понимании все болезни мультифакториальной природы можно рассматривать как экогенетические болезни, так как для их развития необходимо взаимодействие генов предрасположенности и средовых факторов риска. Экогенетические реакции, как и мультифакториальные болезни, являются ответом организма с определенной генетической конституцией на воздействие средовых факторов.

Таким образом, экогенетика является научной основой для обеспечения адаптивной среды для каждого человека: подбор индивидуального рациона и климата, исключение отравления лекарствами, профессиональный отбор, что исключит преждевременную смерть, инвалидизацию, дополнительную госпитализацию человека, а также сохранит его биологическое и социальное здоровье.

Источник