Раздел II основы медицинской генетики

9. Генетика человека

Генетика человека изучает закономерности наследования нормальных и патологических признаков и зависимость их проявления от генотипа и факторов внешней среды.

Медицинская генетика занимается:

▪ изучением патогенеза, клиники, диагностики, фармако­логического и других видов лечения и профилактики наслед­ственных болезней человека;

▪ исследованием механизмов наследственной предраспо­ложенности и врожденной резистентности к мультифакториальным заболеваниям;

▪ разработкой генетических аспектов иммунитета, аллер­гии, трансплантологии, канцерогенеза, генной инженерии и др.

9.1. Человек как специфический объект генетического анализа

Изучение генетики человека связано с рядом особеннос­тей и объективных трудностей:

▪ сложный кариотип — много хромосом и групп сцепле­ния; эта проблема в какой-то мере разрешается за счет воз­можности идентифицировать хромосомы человека после их дифференциальной окраски;

▪ позднее половое созревание и редкая смена поколений;

▪ малое количество потомков, это препятствие может быть преодолено подбором в человеческих популяциях многих сходных брачных пар и анализом наследования признаков на большом материале;

▪ невозможность экспериментирования; врач не имеет пра­ва вмешиваться в формирование брачных пар, но если инте­ресующие врача молодые люди уже вступили в брак, то он может проконтролировать наследование патологических признаков и соответствующих мутантных генов;

▪ невозможность создания одинаковых условий жизни.

Несмотря на перечисленные сложности, генетика челове­ка изучена на сегодня лучше, чем генетика многих других организмов (например, млекопитающих). Этому способство­вали потребности медицины и разнообразие современных ме­тодов исследования.

Для обследования больных и решения вопросов патогене­за наследственных заболеваний в медицинской генетике широко применяются общепринятые методы клинического об­следования: ультрасонография, электрокардиография, элект­роэнцефалография, электромиография, биохимические ана­лизы биологических жидкостей, биопсия тканей и др. Однако имеется целый ряд специфических методов, с помощью кото­рых можно изучать вопросы возникновения, развития, рас­пространения наследственных болезней, механизмы их пере­дачи из поколения в поколение, а также роль генотипа и фак­торов среды в их проявлении.

9.2. Основные методы исследования генетики человека

9.2.1. Клинико-генеалогический метод

Клинико-генеалогический метод был предложен в 1883 г. Ф. Гальтоном. Он основан на построении родословных и про­слеживании в ряду поколений передачи определенного при­знака. Метод позволяет установить:

▪ является ли данный признак наследственным (по прояв­лению его у родственников);

▪ тип и характер наследования (доминантный или рецес­сивный, аутосомный или гоносомный);

▪ зиготность лиц родословной (гомо- или гетерозиготы);

▪ пенетрантность гена (частота его проявления);

▪ вероятность рождения ребенка с наследственной пато­логией (генетический риск).

Этапы генеалогического анализа:

1) сбор данных обо всех родственниках обследуемого (анамнез);

2) построение родословной;

3) анализ родословной и выводы.

Сложность сбора анамнеза заключается в том, что человек, обратившийся за консультацией к врачу-генетику, — пробанд должен хорошо знать родственников по линии матери и отца на протяжении не менее трех поколений и состояние их здо­ровья.

Для построения родословных применяют условные обо­значения, предложенные в 1932 г. А. Юстом (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Условные обозначения, применяемые при построении родословных

Основой родословной, как уже отмечалось, является про­банд — лицо, с которого начинается обследование членов семьи. В родословных пробанд помечается знаком .

Типы наследования

Аутосомно-доминантный тип наследования характеризуется следующими признаками:

▪ больные в каждом поколении;

▪ больной ребенок у больных родителей;

▪ болеют в равной степени мужчины и женщины;

▪ наследование признака идет по вертикали и горизонтали (проявление признака наблюдается в вертикальной и гори-юнтальной частях родословной);

▪ вероятность наследования 100% (если хотя бы один ро­дитель гомозиготен), 75% (если оба родителя гетерозиготны) и 50% (если один родитель гетерозиготен, а второй — гомози­гота рецессивная) (рис. 9.2).

Рис. 9.2. Родословная с аутосомно-доминантным типом наследования

Следует подчеркнуть, что вышеперечисленные признаки аутосомно-доминантного типа наследования будут прояв­ляться только при полном доминировании. Так наследуются у человека полидактилия (шестипалость), веснушки, курчавые волосы, карий цвет глаз и др. При неполном доминировании у потомков будет проявляться промежуточная форма наследования. При неполной пенетрантности гена больные могут быть не в каждом поколении.

Аутосомно-рецессивный тип наследования характеризуется следующими признаками:

▪ больные не в каждом поколении;

▪ больной ребенок (гомозигота), рождается у здоровых ро­дителей (гетерозигот);

▪ болеют в равной степени мужчины и женщины; 4 наследование признака идет преимущественно по гори­зонтали (рис. 9.3);

▪ вероятность наследования 25% (если оба родителя гете­розиготны), 50% (если один родитель гетерозиготен, а второй гомозиготен по рецессивному признаку) и 100% (если оба ро­дителя рецессивные гомозиготы). Чаще всего вероятность на­следования болезни аутосомно-рецессивного типа составляет 25%, поскольку вследствие тяжести заболевания такие боль­ные либо не доживают до детородного возраста, либо не всту­пают в брак. Так наследуется у человека фенилкетонурия, серповидно-клеточная анемия, голубой цвет глаз и др.

Рис. 9.3. Родословная с аутосомно-рецессивным типом наследования

Х-сцепленный рецессивный тип наследования характеризу­ется следующими признаками:

▪ больные не в каждом поколении;

▪ больной ребенок рождается у здоровых родителей;

▪ болеют преимущественно мужчины;

▪ наследование признака идет преимущественно по гори­зонтали (рис. 9.4);

▪ вероятность наследования — у 25% всех детей, в том чис­ле у 50% мальчиков.

Рис. 9.4. Родословная Х-сцепленного рецессивного типа на­следования

Так наследуются у человека гемофилия, дальтонизм, на­следственная анемия, мышечная дистрофия и др.

Х-сцепленный доминантный тип наследования сходен с аутосомно-доминантным, за исключением того, что мужчина передает этот признак только дочерям (сыновья получают от отца Y-хромосому) (рис. 9.5). Примером такого заболевания является особая форма рахита, устойчивая к лечению витами­ном D

Рис. 9.5. Родословная Х-сцепленного рецессивного типа насле­дования

Голандрический тип наследования характеризуется следую­щими признаками:

▪ больные во всех поколениях;

▪ болеют только мужчины;

▪ у больного отца больны все его сыновья (рис. 9.6);

▪ вероятность наследования у мальчиков 100%.

Рис. 9.6. Родословная голандрического типа наследования

Так наследуются у человека некоторые формы ихтиоза, обволошенность наружных слуховых проходов и средних фа­ланг пальцев, некоторые формы синдактилии (сращение пальцев ног) и др.