Генные наследственные заболевания

Генные наследственные заболевания – это патологические состояния, в развитии которых ведущую роль играют мутации на уровне хромосом генов. При этом пациенты часто неправильно характеризуют такие термины, как наследственные заболевания и врожденные недуги. Поэтому зачастую в неспециализированной литературе они могут использоваться в качестве синонимов. Врожденные болезни, которые обнаруживаются у ребенка, не всегда имеют причины наследственных заболеваний. В некоторых случаях они могут быть вызваны экзогенными факторами, что не позволяет назвать их наследственными заболеваниями новорожденного. К такой патологии, например, могут быть отнесены кардиальные пороки, которые возникли вследствие влияния различных химических веществ, медикаментов, радиационного излучения или инфекционных агентов. В то же время, традиционные причины наследственных заболеваний человека здесь не играют ключевой роли.

Интересно, что совершенно не все наследственно обусловленные заболевания могут иметь врожденный характер. Например, некоторые виды наследственных заболеваний могут проявляться через много лет после рождения. В частности, хорея Гентингтона обычно обнаруживается после 45 лет.

Более 30% госпитализаций в детском возрасте обусловлено тяжелыми наследственными заболеваниями и врожденными недугами. При этом, выявление наследственных заболеваний может быть затруднено вследствие влияния генетических факторов, с трудом поддающихся изучению. В ряде случаев наследственные заболевания родителей передаются детям. Поэтому они часто называются семейные заболевания. При этом причины возникновения наследственных заболеваний могут быть связаны не только с генетическими деформациями, но и с определенными условиями жизни семьи и влиянием профессиональных вредностей.

Типы наследственных заболеваний

В настоящее время, с учетом преобладания в развитии пороков генетических или экзогенных причин, все наследственные и приобретенные заболевания делятся на несколько основных групп. При этом частота наследственных заболеваний в каждой группе может существенно варьироваться. Ученые сегодня выделяют такие группы наследственных заболеваний:

• 1-я группа - генные наследственные заболевания, которые появляются в результате патологических мутаций. Эти наследственные генетические заболевания практически не реагируют на факторы окружающей среды. Сюда можно отнести такие наиболее распространенные наследственные заболевания у детей – гемофилия, фенилкетонурия, болезнь Дауна.
• 2-я группа – сюда относятся наследственные и приобретенные заболевания, которые характеризуются мультифакториальной природой. Здесь сочетаются основные причины наследственных заболеваний и воздействие факторов окружающей среды. Эти наследственные заболевания включают такую патологию, как артериальная гипертензия, системный атеросклероз, хроническая язвенная болезнь, сахарный диабет, аллергические болезни, ожирение и отдельные пороки развития. Здесь играют роль генетические факторы в виде наследственной предрасположенности, которая может реализовываться под влиянием определенных пусковых факторов окружающей среды (перенапряжение психо-эмоционального и физического характера, нерациональное питание и так далее). При этом, у каждого человека влияние генетики и окружающей среды будет различным, что и обуславливает различный риск наследственных заболеваний. Мультифакториальные наследственно обусловленные заболевания предусматривают такие состояния, при которых в качестве генетического фактора выступает лишь один мутировавший ген. Такие редкие наследственные заболевания проявляются только в том случае, когда на организм воздействуют определенные неблагоприятные факторы. Это может иметь место при дефиците глюкозо-6-фосфата.
• 3-я группа - наследственные и приобретенные заболевания, которые тесно связаны с влиянием вредных факторов окружающей среды. При этом причины наследственных заболеваний человека здесь не играют такой существенной роли, как в предыдущих группах. Например, это инфекционные заболевания, травмы, ожоги и так далее. Причины наследственных заболеваний также могут иметь место в развитии данной патологии. Например, генетические факторы могут влиять на течение патологического процесса, скорость восстановления функций, выздоровление, переход острой фазы в хроническую и так далее.

Все наследственные заболевания разделяются на моногенные, полигенные и хромосомные в зависимости от этиологии.

Виды наследственных заболеваний в зависимости от клинических признаков

Клиническая классификация наследственных заболеваний включает разделение по органным и системным признакам. В зависимости от этого давайте рассмотрим, какие существуют наследственные заболевания по клиническим признакам:

• наследственные пороки развития сердечно-сосудистой системы;
• наследственные заболевания новорожденных с поражением пищеварительной системы;
• наследственные пороки развития дыхательной системы;
• синдромы наследственных заболеваний с вовлечением глаз и ушей;
• редкие наследственные заболевания с поражением кожных покровов;
• наследственные пороки развития нервной системы.

Конечно, эта клиническая классификация считается довольно условной, поскольку определенные гены и наследственные заболевания могут сопровождаться вовлечением различных тканей и органов.

Моногенные наследственно обусловленные заболевания

В зависимости от варианта наследования, моногенные наследственные заболевания могут быть аутосомно-доминантными или аутосомно-рецессивными. Кроме того, гены и наследственные заболевания этой группы могут иметь сцепление с полом. Одним из наиболее распространенных моногенных заболеваний являются ферментопатии. Это довольно тяжелые наследственные заболевания, обусловленные обменом веществ. К этой категории можно отнести болезни, связанные с патологией репарации ДНК. Эти группы наследственных заболеваний предусматривают иммунопатологию, куда относятся также патологические изменения в системе комплемента. Кроме того, ферментопатиями являются наследственно обусловленные заболевания кроветворной системы, патология синтеза транспортных белков или стероидных гормонов. Частота наследственных заболеваний этой группы может варьироваться в широких пределах. К моногенным относятся такие синдромы наследственных заболеваний, которые сопровождаются большим количеством врожденных пороков развития без уточнения конкретного мутантного гена.

Особенности наследственных заболеваний

Независимо от клинических признаков и степени тяжести, все моногенные виды наследственных заболеваний будут передаваться от родителей к ребенку в соответствии с генетическими законами Менделя. Однако, по этим законам не все наследственные заболевания родителей передаются детям. По мнению ученых, основные причины наследственных заболеваний – это мутации в генной структуре. В то же время, в генезе ряда генетических заболеваний ведущую роль играют мутации регуляторных генов.

Аутосомно-доминантный вариант передачи генома

Наследственные генетические заболевания, обусловленные нарушением нормального синтеза структурных белков (например, гемоглобина), имеют аутосомно-доминантный вид наследования. В случае аутосомно-доминантного типа наследования патологическое влияние проявляется практически всегда. При этом в равной степени наблюдаются наследственные заболевания новорожденных мальчиков и девочек. Вероятность их развития у потомства достигает 50%. Впрочем, если гамета родителей содержит мутировавший ген, то это может повысить риск наследственных заболеваний спорадического характера. Такой характер наследования наблюдается при многих заболеваниях, таких как синдром Марфана, талассемия, отосклероз, пароксизмальная форма миоплегии, болезнь Олбрайта и так далее.

Аутосомно-рецессивный характер наследования

В целом, частота наследственных заболеваний с аутосомно-рецессивным механизмом передачи гораздо ниже, чем при аутосомно-доминантном наследовании. Это связано с тем, что в данном случае мутировавший ген будет проявлять себя только в гомозиготном виде. Вероятность рождения малыша с патологией в данном случае составляет не более 25%. Важная проблема наследственных заболеваний с этим типом передачи заключается в том, что у здоровых родителей может появиться на свет малыш с этим пороком. Это объясняется тем, что эти наследственные заболевания родителей проявляются в виде носительства мутантного гена. Наиболее частые аутосомно-рецессивные наследственные заболевания у детей – это ферментопатии, при которых происходит нарушение функции одного из ферментов.

Генные нарушения при типах наследования, сцепленных с Х-хромосомой

Рецессивный вариант наследования, сцепленный с Х-хромосомой, зависит от мутантного гена. Его проявление происходит только при наборе половых хромосом XY. Поэтому зачастую эти виды наследственных заболеваний проявляются у мальчиков. В то же время, вероятность рождения такого ребенка у матери, носительницы мутировавшего гена, составляет 50%. Что касается девочек, то они при рождении будут здоровыми. Однако, часть из них может быть носителями мутантных генов.

Доминантное наследование, сцепленное с Х-хромосомой, существенно повышает риск наследственных заболеваний. Это связано с тем, что данная патология проявляется при любом хромосомном половом наборе. Наследственные заболевания с таким типом наследования тяжелее протекают у мальчиков, чем у девочек. В то же время, у больного отца все сыновья будут здоровыми, а у дочерей будут обязательно наблюдаться наследственные пороки развития. Больные женщины передают патологический генетический материал как девочкам, так и мальчикам. Из-за мутации генов обычно нарушается синтез белка, выполняющего пластическую функцию. Чаще всего этот процесс является причиной наследственных заболеваний, таких как несовершенный остеогенез или остеодисплазия. Эти изменения играют важную роль в процессе развития наследственных заболеваний, таких как синдром Альпорта и семейный тип гематурии. Вследствие структурных аномалий в молекулах белков может развиваться тканевая дисплазия не только в почечной ткани, но и в различных других органах.

Гемоглобинопатии и ферментопатии

В основном генные наследственные заболевания с нарушением структурных белков имеют аутосомно-доминантный характер наследования. Вследствие подобных генных мутаций развиваются наследственно обусловленные заболевания, которые провоцируют иммунодефицитное состояние. При этом тяжелые наследственные заболевания особенно тяжело протекают при наличии агаммаглобулинемии, когда она сочетается с полным отсутствием вилочковой железы. Из гемоглобинопатий наиболее распространена серповидно-клеточная анемия. Это заболевание характеризуется образованием гемоглобина с аномальной структурой. Причины наследственных заболеваний по типу серповидно-клеточной анемии заключаются в замене остатков глютаминовой кислоты фрагментами ванилина. Эти изменение являются следствием серьезных мутаций на генном уровне. После того, как была впервые описана серповидно-клеточная анемия, ученые начали еще более активно изучать признаки наследственных заболеваний, в основе которых лежит та или иная патология образования гемоглобина. Основной целью исследований является поиск методов, благодаря которым могла бы быть проведена эффективная профилактика наследственных заболеваний.

Виды наследственных заболеваний с нарушением гемостаза

Сегодня учеными был установлено несколько мутировавших генов, которые обеспечивают нормальный синтез факторов, участвующих в свертывании крови. Эти наследственные заболевания, лечение которых является сложной задачей, в основном представлены различными вариантами гемофилий. На фоне генетически обусловленных нарушений выработки специфического антигемофильного глобулина у человека в ряде случаев возникает гемофилия А. Если проблема развивается при патологии синтеза тромбопластических веществ, то у детей может иметь место гемофилия В. При недостаточности выработки предшественника тромбопластина возможно появление такого серьезного наследственного заболевания, как гемофилия С.

На фоне мутаций в геноме могут развиваться нарушения транспортного механизма переноса различных веществ через клеточные мембраны. В настоящее время наиболее распространенными являются наследственные заболевания, связанные с дефектами транспортной функции мембран в почках и аминокислот в кишечнике.

Мультифакториальные, или полигенные наследственные заболевания – лечение их требует комплексного подхода. Основным фактором развития полигенной, или мультифакториальной патологии, являются патологические взаимодействия генов в полигенных системах, негативных факторов окружающей среды.

В целом, несмотря на то, что частота наследственных заболеваний является очень высокой, они до сих пор остаются недостаточно изученными. В частности, остаются нерешенными такие вопросы, как профилактика наследственных заболеваний и лечение наследственных заболеваний.