Choroby genatyczne człowieka

Choroby genetyczne człowieka

Zacznijmy od tego, że Choroba dziedziczna chorobie dziedzicznej nierówna. Z punktu widzenia genetyki należałoby wyróżnić dwa rodzaje tych chorób, które ukierunkowały dwie drogi badań genetycznych. Pierwszy rodzaj-to choroby spowodowane brakiem lub wadliwym działaniem określonego genu,(czyli konkretnie sekwencji nukleotydów), powodującym niedobór określonej substancji białkowej w organizmie. Drugi Rodzaj- to choroby od najlżejszych do najpoważniejszych, które mówiąc obrazowo, pojawiają się w niektórych rodzinach częściej Niż w innych. Są one być może spowodowane rozregulowaniem dynamiki w łonie genomu lub genem recesywnym (a więc nieprzejawiającym działania w wytwarzaniu określonej cechy dziedzicznej). O ich charakterze wiedziano nie tylko zanim Watson i Crick dokonali swego odkrycia, ale zanim Mendel ustalił prawa dziedziczenia. W każdym razie Mowa tu o chorobach, które są efektem działania nie jednego, lecz wielu elementów podłoża genetycznego. Dzięki obecności w organizmie chromosomów, można ocenić Płeć chromosomową, oraz ewentualne mutacje, Liczby i struktury chromosomów. O płci chromosomowej decyduje u człowieka Chromosom Y, gdy jest on obecny występuje Płeć męska, gdy go nie ma Płeć jest żeńska. W organizmie kobiety występują Chromosomy (XX) i ciałka Barra, natomiast Mężczyzna posiada Chromosomy (XY). Dzięki ciałkom Barra można określi Płeć chromatynową nienarodzonego dziecka. Chromosom Y występuje w postaci grudek heterochromatyny można go odróżnić od ciałek Barra dzięki metodom fluorescencyjnym. Jednak w niektórych przypadkach dochodzi do zaburzeń w liczbie chromosomów płciowych (heterosomów). W przypadku podejrzenia o nieprawidłowości odnośnie chromosomów płciowych prostszym i szybszym badaniem jest poszukiwanie „ciałek Barra”. Są to grudki chromatyny w jądrze komórkowym, występujące miedzy innymi w komórkach nabłonka jamy ustnej, w krwinkach białych i w innych. W warunkach prawidłowych stwierdza się je tylko u kobiet, ponieważ ciałko Barra to nieczynny, odłożony Chromosom X, który jest niezbędny do życia, dlatego każda Komórka, która ma utrzymać się przy życiu musi posiadać ten chromosom. Jeżeli w komórce są dwa Chromosomy X, Jeden z nich może pozostać nieczynny, odłożony w postaci heterochromatyny, ponieważ Geny odczytywane są na drugim, czynnym chromosomie X. Monsomia heterosomów wystąpi wtedy,gdy w garniturze człowieka będzie tylko Jeden Chromosom płciowy (X-ponieważ bez niego nie Powstanie żywy organizm). Osobniki taki posiada 45 chromosomów (44 autosmy+X) i zgodnie z klasyfikacją międzynarodową zapisujemy go kariotypami jako 45,X-jest to tak zwany Zespół Tunera. Osoba z tym zespołem ma Płeć chromosomową żeńską (brak chromosomu Y), nie ma także ciałek Barra. Fenotypowo są to kobiety, bezpłodne (niedorozwinięte jajniki), przeważnie upośledzone umysłowo, Maja niski wzrost i krępą budowę ciała. Tirosomia heterosomów występuje w przypadku zespołu nadkobiety o kariotypie 47,XXX (44chromosomy:44 autosomy+ trzy chromosomy). Fenotypowo są to kobiety, o bardzo silnych cechach kobiecych, obniżonej płodności, niskim wskaźniku inteligencji. Częstość tego występuje u ok. 0,1% populacji kobiet. Zespół Klinefeltera (trisomia heterosomów) o kariotypie 47,XXY( 44 autosomy+ trzy Chromosomy płciowe:XXY). Płeć chromosomowa jest męska, Płeć chromatynowa żeńska. Fenotypowo są to mężczyźni, u których cechy patologiczne pojawiają się w okresie dojrzewania: są bezpłodni (niedorozwój jąder), wykazują objawy ginekomastii (rozwój sutek w typie kobiecym), występują także inne cechy kobiece takie jak brzmienie głosu, Charakter owłosienia, Układ Tkanki tłuszczowej. Przeważnie Maja normalny poziom inteligencji, ale mogą wykazywać zaburzenia i anomalie seksualne a także agresywność. Osoby z zespołem Klinefeltera stanowią 0,1% populacji męskiej. Także około 0,1% populacji męskiej, to osoby z zespołem nadmężczyzny, o kariotypie 47,XYY. Są to mężczyźni o wysokim wzroście, często agresywni, jednak są oni płodni i ich Potomstwo jest bez skazy. Zespół Downa o trisomi chromosomowej 21 par. Osoba taka ma 47chromosomów i kariotyp: u kobiet 47,XX21 i mężczyzn 47,XY21. Zespół Downa nazywamy także mongolizmem, ponieważ osoby z tym zespołem przypominają rysami twarzy rasę mongolska. Występuje silny niedorozwój umysłowy, zmiany proporcji budowy ciała, inny kształt dłoni, nienormalność w budowie języka. Występowanie Zespołu Downa zwiększa się wraz z wiekiem matki, przeważnie po 40-tce. Zespół Edwartsa z trisomią 18 lub 17 pary chromosomów. U osób z tym zespołem występuje głuchota, zmiany szkieletu, niedorozwój umysłowy i fizyczny, mogą wystąpić mongolskie Rysy twarzy. Dzieci umierają przed ukończeniem 1 roku życia. Anomalie rozwojowe stwierdzono w przypadku trisomią 13, 14 bądź 15 pary autosomów- Rozszczepienie podniebienia, zajęcza warga, polidaktylia (obecność większej Niż prawidłowej Liczby palców u dłoni i stóp, najczęściej 6) także wady serca. Zdarzają się mutacje strukturalne chromosomów, doprowadzające do zaburzeń rozwojowych. Na przykład delacja części któregoś z chromosomów 21 pary powoduje efekt, odwrotny do mongolizmu Osoba taka posiada duży nos mały rozstaw oczu, ale także jest upośledzona umysłowo i fizycznie. W medycynie odgrywają duże znaczenie niektóre mutacje punktowe chromosomów człowieka. Nie wszystkie, ponieważ część takich mutacji może nie ukazywać żadnych objaw chorobowych i nie jesteśmy w stanie ich wykryć. Bloki medyczne, polegają na takiej mutacji dziedzicznej, w wyniku, której nie są produkowane aktywne Enzymy przeprowadzające określone reakcje chemiczne (np.; Aminokwas fenyloanalina w organizmie człowieka przechodzi Szereg przemian metabolicznych- może zostać użyta do syntezy niezbędnych białek, przekształcona w inny aminokwas,tyrozynę; następnie ulec przekształceniu w aminy biogenne, Barwnik melaninę. Alternatywną drogę przemian stanowi przetworzenie fenyloalaniny w fenylopirogronian,a następnie w fenylomleczan. Jeżeli nie ma aktywnego któregoś z enzymów katalizujących, określony tor metaboliczny zostaje zablokowany. Fenyloketonuria jest to Choroba spowodowana brakiem oksydazy-fenyloalaninowej, enzymu przekształcającego fenyloalanine w tyrozynę. Wskutek tego przemiana fenyloalaniny odbywa się torem alternatywnym i powstają silnie trujące Kwasy fenylopirogronowy i fenylomlekowy, które uszkadzają Układ nerwowy i wydalane są w dużej ilości z moczem. Nieleczona Fenyloketonuria prowadzi do upośledzenia umysłowego i śmierci. Jest to Choroba warunkowana genem recesywnym o częstości heterozygoty 0,01 czyli co setna Osoba jest jej nosicielem. Fenyloketonurię można leczyć, jeżeli od małego dziecka podaje się ubogi pokarm w fenyloalaninę (nie można kategorycznie wykluczyć tego aminokwasu z diety, ponieważ jest on niezbędnym składnikiem wielu białek). Alkaptonuria powstaje w wyniku niedoboru oksydazy kwasu homogenetyzynowego. Nadmiar tego kwasu odkłada się w stawach, doprowadzając do ich zniszczenia, a także wydala się wraz z moczem. Przy zetknięciu z tlenem atmosferycznym Mocz taki przybiera ciemną barwę. Alkaptonuria wywołana jest przez gen recesywny, prawdopodobnie związany z płcią męską. Kretynizm tarczycowy. Jest to niedorozwój układu nerwowego spowodowany niedoczynnością tarczycy. Choroba ta jest dziedziczona, gdy jest wywołana brakiem enzymu przekształcającego tyrozynę w Hormony tarczycy. Albinizm wywołany jest przez gen recesywny. Występuje tu niedobór tyrozyny( enzymu umożliwiającego przejście dwuhydroksyfenyloalaniny w melaninę- Barwnik skóry). Melanina powoduje zabarwienie skóry, włosów, tęczówki oka stąd też albinosi mają jasne Włosy, bardzo jasna karnacje i czerwone oczy. Albinizm nie jest Choroba, ale często utrudnia przystosowanie się do normalnych warunków (np.; są oni bardzo wrażliwi na promienie UV). Daltonizm polega na zaburzeniu widzenia barw. Choroba jest dziedziczona recesywnie. Na te chorobę chorują tylko mężczyźni. Kuchenne jest to zanik mięśni wywołany genem recesywnym sprężonym z chromosomem X. Nasilający się zanik mięsni powoduje, co raz trudniejsze poruszanie się, aż do takiego stopnia, że Człowiek umiera (w skutek uduszenia- brak pracujących mięsni oddechowych). Najczęściej spotyka się tą chorobę w Europie. Częstość występowania tej choroby wynosi 1 na 7000 urodzeń chłopców, jak na razie u kobiet nie stwierdzono tej choroby. Genetyczne upośledzenie produkcji niektórych enzymów może prowadzić do niewłaściwego funkcjonowania krwinek. W sferocytozie wrodzonej Krwinki czerwone przybierają kształt kuleczek i łatwo pękają pod wpływem różnych czynników- prowadzi to do niedokrwistości. Anemia sierpowata, (jest ona determinowana przez gen recesywny). U homozygot Krwinki przybierają postać półksiężyców i szybko ulegają zniszczeniu. Heterozygoty Maja Krwinki o normalnym kształcie, jednak, gdy obniży się Ciśnienie parcjalnego tlenu staja się one sierpowate i ulęgają rozpadowi. Homozygoty umierają we wczesnym dzieciństwie z powodu anemii, jednak heterozygoty nie mogą przebywać w górach (na nizinach nie różnią się od zdrowych ludzi). Anemia sierpowata w Europie występuje rzadko, ale w Afryce równikowej jest ona bardzo powszechna. Hemofilia przyczyna jej powstania jest brak jednego z białek osocza, uczestniczących w krzepnięciu krwi. Objawem jest samoistne krwawienie np.; przez skaleczenie, ponieważ Krew nie tworzy skrzepów. Hemofilię leczy się przez podawanie czynnika krzepliwości krwi. Schizofrenia jest psychozą objawiającą się najczęściej między 15 a 35 rokiem życia. We współczesnych populacjach Liczba chorych jest stosunkowo duża i wynosi od 0,2do 2 %. Wiadomo też powszechnie, że w rodzinie chorego obserwuje się znacznie częściej występowanie tej choroby Niż w rodzinach zdrowych. Wydawać by się mogło, że przyczyna tej choroby ma Charakter wyłącznie genetyczny. Ale nie wszystko tę etiologię potwierdza. Bardzo szczegółowe Badania (między innymi na bliźniakach jednojajowych) przeprowadzone we wszystkich prawie krajach rozwiniętych pozwoliły ustali, że to nie Schizofrenia jest dziedziczna, ale pewna kruchość, specyficzna słabość podłoża psychicznego, które to Czynniki w warunkach wysoce nieprzyjaznych mogą wywołać chorobę. Jeśli więc istnieje tu Czynnik genetyczny, to jest nim predyspozycja do zapadania na te chorobę. Rdzeniowy zanik mięśni (SMA) jest to jedna z najczęstszych chorób genetycznych. Z badań na wykrywanie tej choroby powinny skorzystać przede wszystkim osoby, u których w rodzinie stwierdzono już taką wadę. Genetycy oceniają, że 2-3% dzieci przychodzi na świat z jakimś zaburzeniem rozwojowym, które aż w 85% są uwarunkowane genetycznie. Poważna Choroba dziedziczna ujawnia się, u co dwudziestej osoby przed 25rokiem życia. Tego zagrożenia nie należy ignorować, tym bardziej, że tylko wczesne wykrycie schorzenia umożliwia skuteczne Leczenie i rehabilitację. Niestety nie można jeszcze wykrywać nosicieli SMA. W Polsce, co 40 Osoba jest jej nosicielem, a Ryzyko ponownego wystąpienia SMA w rodzinie dotkniętej zaburzeniem sięga aż do 25%. Pierwszym przypadkom chorób genetycznych w rodzinie na razie nie można zapobiec, ale u następnego dziecka można przynajmniej wcześniej stwierdzić lub ją wykluczyć. Genetycy zalecają, zatem, by ich członkowie poddali się testom genetycznym. Również choroby nowotworowe można wcześniej wykryć np.; raka jajników, Piersi, Jelita grubego. Trwają też zaawansowane Badania nad genetyczną diagnostyką raka prostaty, nerek, mózgu, gruczołów wydzielania wewnętrznego, trzustki, żołądka, płuc i tarczycy. Rak jest utworzony z komórek będących potomstwem komórki matki, komórki, która zrakowaciała, to znaczy Stała się ofiarą bezładnego i niekończącego się rozmnażania. To Rozmnażanie wymyka się spod kontroli ścisłego planu, ścisłego programu mieszczącego się w kodzie genetycznym każdej komórki, programu, który w zdrowych komórkach kieruje zarówno ich rozmnażaniem się (dzieleniem się) jak i zróżnicowaniem, to znaczy określeniem ich charakteru i roli w organizmie. Proces powstawania nowotworów ma kilka etapów, które Nauka zaczyna, co raz bardziej rozumieć. Jednym z tych etapów jest nieznane Zjawisko, które zachodzi w podłożu genetycznym komórki, Zjawisko będące wynikiem oddziaływania pewnych czynników na geny. Etap ten stał się przedmiotem zarówno intensywnych badań, jak i znamiennych odkryć. W Polsce powstaje cała się genetycznych poradni onkologicznych, która obejmie 16 ośrodków między innymi w Poznaniu, Warszawie, Gdańsku, Wrocławiu, Âſodzi, Bydgoszczy, Krakowie i Gliwicach. Ocenia się bowiem, że dziedziczne predyspozycje jedynie do raka Piersi i Jelita grubego wynoszą 0,5-1 mln Polaków. Badania genetyczne wykorzystywane są także w diagnostyce prenatalnej. Najczęściej stosowana metodą jest amniocenteza polegająca na pobraniu próbki wód płodowych, pozwalająca wykryć zaburzenia chromosomowe, np.; syndrom Downa. Badane są też kosmyki kosmówki, będące częścią łożyska (tzw., Badanie CVS), a od niedawna wystarczy pobrać matce próbkę krwi, aby wykryć poważne wady płodu (dają 80& gwarancji wykrycia rozszczepu kręgosłupa i 60-65% prawdopodobieństwa zdiagnozowania mongolizmu). W każdym razie dzięki metodom rekombinacji DNA zostało bardzo ułatwione diagnozowanie tych chorób. Zanim zostały opublikowane wyniki pierwszych prób w zakresie zwalczania chorób dziedzicznych za pomocą rekombinacji DNA Rada ogłosiła „prawo każdego człowieka do własnego podłoża genetycznego”. Rozgraniczenie między doświadczeniami przeprowadzonymi dla celów leczniczych a innymi jest tym bardziej iluzoryczne, że odnalezienie w chromosomie wśród dziesiątków tysięcy sekwencji nukleotydów tej, (czyli tego genu), która koduje wadliwą syntezę substancji wywołujących Dane schorzenie typu dziedzicznego- nie sprawia dziś uczonym trudności. W doświadczeniach ze zwierzętami wielokrotnie i dokładnie sprawdzono, iż zastąpienie genu działającego wadliwie genem normalnym, pochodzącym od innego przedstawiciela tego samego gatunku, może spowodować zmianę charakteru Tkanki dotkniętej chorobą (np. w chorobach szpiku kostnego). Ale, co można było Rzecz jasna z Góry założy, ta zmiana już się nie uwidoczni w następnym pokoleniu komórek danej Tkanki, czyli nie ma mowy o trwałym wyleczeniu. Natomiast, jeśli to samo Doświadczenie przeprowadzi się na zarodku zwierzęcia lub na świeżo zapłodnionym jaju, wszczepiony gen ujawni się również w następnych pokoleniach komórek. Inaczej mówiąc, nastąpi trwałe wyleczenie lub wystąpią oznaki poprawy wywołane zaszczepionym genem. Tylko choroby spowodowane brakiem lub wadliwym działaniem określonego genu można leczy ingerując w podłoże genetyczne genomu. Ale by powstała możliwość ingerencji, Genetyka musiała ustalić Szereg ważnych faktów. Po pierwsze- trzeba dokładnie wiedzieć, jaka wada w syntezie biochemicznej wywołuje daną chorobę dziedziczną. Na przykład w wypadku hemofilii jest to wada w syntezie czynnika wywołującego krzepliwość krwi. W fenyloketonurii (głuptactwo fenylopirogronowe) jest to genetycznie uwarunkowane zaburzenie przemiany aminokwasu o nazwie Fenyloalanina w tyrozynę. Po drugie- trzeba wiedzieć, jaki gen koduje syntezę danej substancji chemicznej, a następnie wydzieli ten gen na podwójnej spirali DNA. Po trzecie- trzeba mieć Pewność, że dana Choroba wywołana jest przez brak czy wadę, jednego tylko genu, a nie przez Szereg genów współdziałających. W takich chorobach jak na przykład Hemofilia czy Fenyloketonuria, jak Anemia sierpowata, z cała pewnością powiedzieć można, że ich przyczyną jest wada jednego tylko genu. Ten Fakt zresztą umożliwia stosowanie terapii opartej na rekombinacji DNA w podłożu genetycznym pałeczki okrężnicy. Dzięki bardzo precyzyjnej technice można wyizolować odpowiedni Gen, który następnie kodować będzie na podłożu genetycznym pałeczki okrężnicy odpowiednią substancję białkową. Będzie to Białko ludzkie, które zastąpi brakującą czy wadliwą substancję w organizmie chorego. Obecnie można rozpoznać taką chorobę w bardzo wczesnym okresie ciąży. Znaczenie ważniejsze z punktu widzenia medycyny i praktyki lekarskiej jest pytanie, czy będzie można posłużyć się manipulacjami genetycznymi w wypadku chorób, w których dziedziczność odgrywa tylko częściową rolę, jak Cukrzyca, choroby krążenia, Nadciśnienie, niektóre choroby nowotworowe. Współczesna Medycyna ucieka się do koncepcji dziedziczności tzw.ilościowej. Zakłada się istnienie jakiejś zmiennej „niemierzalnej”, która charakteryzuje Wrażliwość jednostki na daną chorobę. Zmienna ta byłaby zależna od wielu genów zlokalizowanych na różnych chromosomach oraz od warunków zewnętrznych. Każdy gen i każdy z osobna Czynniki zewnętrzny mają mniejszy czy większy wpływ na wrazliwośc danego osobnika. Choroba pojawia się w chwili, gdy owa Wrażliwość osiągnie Próg krytyczny. Rodzina czy krewni takiego osobnika również Maja podobny Stopień wrażliwości. Model zależności niektórych chorób( cukrzycy, chorób nowotworowych) od podłoża dziedzicznego jest modelem wyłącznie teoretycznym. Nie jest on możliwy do wykazania, a ponadto nic nie mówi o charakterze zagrożeń ze strony środowiska. Warto zresztą podkreśli, że Badania podłoża chorób dziedzicznych zmieniły Charakter w ciągu ostatniego ćwierćwiecza. O ile do niedawna Lekarz praktyk badając bliskich i dalszych krewnych chorego starał się ustalić, w jakim stopniu dana Choroba ma Charakter dziedziczny i podlega prawom Mendla, to obecnie genetyk bada wyłącznie Składnik dziedziczny owych chorób. Najczęściej okazuje się, że współgrają tutaj i podłoże dziedziczne i wpływ warunków zewnętrznych i samo Zachowanie się chorego czy potencjalnego chorego. Mówiąc krótko genetyk praktyk ma za zadanie rozszyfrować wzajemne Oddziaływanie genetyki i otoczenia. Choć zawsze istnieć może groźba, że Wiedza ta zostanie wykorzystana przeciwko człowiekowi, to przecież żadne zastrzeżenia etyczne nie zmienią potencjalnych możliwości nauki. Prawdą jest, że dzisiaj Człowiek już wie, jak naprawić błędy natury i jak zapobiec temu by na świat przychodziły dzieci chore genetycznie



pozdrawiam :}