X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Введение

Геномные мутации - мутации, связанные с изменением числа хромосом в кариотипе. Совокупность взаимодействующих генов в гаплоидном наборе хромосом клеток организма называют геномом.

Актуальность

Заболевания, вызванные геномными мутациями, довольно часто распространены в современном мире. Однако, количество детей, страдающих данными аномалиями, существенно сократилось за последние годы. Это связано прежде всего с развитием пренатальной диагностики, которая позволяет выявить патологию на ранней стадии развития.

Цель данной работы – изучить геномные мутации в кариотипе человека.

Задачи:

Выявить причины возникновения геномных мутаций, их виды

Перечислить и описать наиболее распространенные заболевания, вызванные геномными мутациями

Рассмотреть современные методы профилактики, диагностики и лечения этих заболеваний

Причины возникновения геномных мутаций

Геномными мутациями обусловлено появление полиплоидных организмов, когда происходит нарушение кратности полного гаплоидного набора хромосом (триплоидии, тетраплоидии, когда каждая клетка организма содержит не два, а три, четыре гаплоидных набора) или изменение в одной из пар хромосом в сторону утраты гомолога (моносомия) или приобретения дополнительного (трисомия, тетрасомия). В основе численных хромосомных изменений лежат нарушения в расхождении хромосом при клеточном делении. Нерасхождение хромосом может возникнуть во время гаметогенеза, или при первых делениях оплодотворенной яйцеклетки.

К геномным мутациям относят гаплоидию, полиплоидию, анеуплоидию (гетероплоидию). Гаплоидные организмы имеют по одной хромосоме каждой гомологичной пары, все рецессивные гены проявляются в фенотипе.

У человека описаны триплоидные и тетраплоидные организмы. Частота их возникновения низка. Они обнаруживаются среди спонтанно абортированных эмбрионов или плодов и у мертворожденных. Продолжительность жизни новорожденных с такими нарушениями - несколько дней.

Синдром Шерешевского-Тернера

Геномные мутации по отдельным хромосомам многочисленны. Моносомии могут быть по Х- хромосоме, что приводит к развитию синдрома Шерешевского-Тернера (45 хромосом = 44 аутосомы + ХО).

В период созревания гамет наблюдаются случаи нерасхождения половых хромосом (в I, II или в обоих делениях созревания). Гаметы несут не 22 аутосомы + 1 половую хромосому (X или У), а возникает нарушение парности хромосом. Моносомия Х зависит исключительно от отца.

Для женщин с синдромом Шерешевского-Тернера характерны маленький рост, короткая шея, воронкообразная грудина, бесплодие вследствие недоразвития яичников, слабое развитие половых признаков. 50% больных умственно отсталы или нормальны. Могут быть пороки развития внутренних органов. Дети с синдромом Шерешевского-Тернера рождаются с частотой 0,7 на 1000 новорожденных девочек.

Диагноз ставят при исследовании полового хроматина и на основании результатов цитогенетического анализа.

Синдром Клайнфельтера

При синдроме Клайнфельтера, описанном им в 1942 г., у мужчин в ядрах клеток эпителия слизистой оболочки полости рта обнаружено тельце Барра. В кариотипе 47 хромосом (44+ХХY). Частота больных с синдромом Клайнфельтера колеблется в пределах 2-2,5 на 1000 новорожденных мальчиков.

Для мужчин с синдромом Клайнфельтера характерен высокий рост, длинные конечности, евнухоидизм, нарушенный сперматогенез и бесплодие, гинекомастия, повышенное выделение женских гормонов, склонность к ожирению. Лишняя хромосома Х обусловливает разнообразные нарушения психики, снижение интеллекта. Иногда наблюдается антисоциальное поведение и алкоголизм. Степень тяжести симптомов пропорциональна числу добавочных Х-хромосом.

Разновидностью синдрома Клайнфельтера является полисомия по хромосоме Y - синдром ХYY (47 хромосом). У мужчин с хромосомным набором ХYY рост выше среднего, умственное развитие ниже нормы. Они отличаются агрессивным поведением, наблюдается бесплодие. Среди новорожденных мальчики с данным синдромом рождаются с частотой 1:1000.

Индивиды с полисомией по Х- и Y-хромосомам (48-ХХYY, 49-ХХХYY) очень редки - 1:25000 новорожденных мальчиков. Они отличаются снижением интеллекта, агрессивностью поведения.

Синдром Патау

Трисомия по 13-й паре хромосом (синдром Патау) - была описана в 1960 г.- встречается с частотой 1:5000-7000 рождений. Для синдрома характерны пороки головного мозга, лица, внутренних органов (сердца, почек, половых органов), полидактилия. Глухота наблюдается в 80-85% случаев. Имеет место ранняя смертность (в течение первого года погибает 90% детей с синдромом Патау).

Основные клинические симптомы трисомии по хромосоме 13 (синдром Патау): колобома - микрофтальм, умственная отсталость, задержка роста, низко расположенные и деформированные уши, глухота, обезьянья складка, высокая частота "барабанных палочек", микроцефалия, арриненцефалия, незаращение верхней губы и неба, полидактилия, деформация пальцев и ногтей.

Синдром Эдвардса

Трисомии по 18-й паре (сидром Эдвардса) встречаются с частотой 1:7000 среди живых младенцев. Для детей характерно пренатальное недоразвитие, пороки костной системы, пороки сердца, отклонения в дерматоглифическом рисунке. 90% детей умирают на первом году жизни.

Основные клинические симптомы трисомии по хромосоме 18 (синдром Эдвардса): задержка роста, умственная отсталость, долихоцефалия с выступающим затылком, обезьянья складка, короткая грудина, мышечный гипертонус, выступающие пятки, открытые швы черепа и широкие роднички при рождении, гипертелоризм, высокие надбровные дуги, низко расположенные и деформированные уши, выступающие наружные гениталии, маленькая плацента.

Синдром Дауна

Наиболее часто встречается трисомия по 21-й паре хромосом (синдром Дауна). Клиническое описание этого синдрома было сделано в 1866 г. Английским врачом Дауном. Мальчики и девочки заболевают одинаково часто. Частота рождения детей с синдромом Дауна - 1:700-800 новорожденных. В большинстве случаев при трисомии в кариотипе 47 хромосом.

Известно, что чем старше мать, тем больше риск рождения ребенка с синдромом Дауна. У матерей старше 40-44 лет риск появления такого ребенка в 16 раз выше, чем у матерей в возрасте 20-24 года, 95% случаев синдрома имеют аутотрисомный вариант.

Больные с синдромом Дауна небольшого роста, слабоумны, имеют физические пороки. Для них характерны небольшая голова со скошенным затылком, косые глазные щели, эпикант, короткий нос с широкой переносицей, маленькие деформированные уши, полуоткрытый рот с высунутым языком и выступающей нижней челюстью, походка с неловкими движениями, косноязычие. Они имеют пороки сердца, желудочно-кишечного тракта, почек. У больных часто возникают инфекционные и злокачественные заболевания, что обусловлено дефектами иммунной системы. Особенности дерматоглифики связаны с глубокой поперечной бороздой (обезьянья складка) и единственной сгибательной складкой на мизинцах.

Благодаря улучшению условий жизни и медицинской помощи, больные с синдромом Дауна доживают до 30 лет и более. Некоторые больные могут заниматься посильной трудовой деятельностью.

Методы профилактики, диагностики и лечения

Пренатальная диагностика хромосомных болезней плода (синдрома Патау, синдрома Дауна, синдрома Эдвардса) одинакова. На первом этапе скрининга производится определение биохимических маркеров (бета-ХГЧ, РАРР-А и др.) и УЗИ-исследование, на основании которых рассчитывается риск рождения больного ребенка для данной женщины.

Женщинам, попавшим в группы риска, предлагается проведение инвазивной пренатальной диагностики: биопсии ворсин хориона (8-12 недели), амниоцентеза (14-18 недели) или кордоцентеза (после 20-й недели гестации). В полученных образцах материала плода проводится поиск трисомии методом кариотипирования с дифференциальной окраской хромосом или КФ-ПЦР.

Если дородовая диагностика синдрома по каким-либо причинам не проводилась, хромосомная аномалия может быть заподозрена у новорожденного неонатологом на основании ярких клинических признаков и дерматографических изменений. Однако цитогенетический диагноз трисомии может быть получен только после определения хромосомного набора ребенка.

Новорожденные с предполагаемым или установленным диагнозом синдрома нуждаются в углубленном комплексном обследовании для выявления тяжелых пороков развития.

Для профилактики хромосомных и генетических патологий нужно стараться избегать опасных факторов: если возраст будущей матери больше 35 лет, а отца больше 45; у одного из супругов есть близкие родственники с выраженными генетическими или хромосомными заболеваниями; первый ребенок родился с хромосомной патологией; супруги являются кровными родственниками; первые две беременности заканчивались гибелью плода. Опасными факторами являются также продукты питания с повышенным содержанием нитратов; некоторые производственные факторы; алкоголь, никотин, наркотики; бесконтрольное применение лекарственных препаратов от аллергии, гипертонии, антибиотиков.

Возможности медицинской помощи детям с такими синдромами ограничены и сводятся, главным образом, к организации хорошего ухода, полноценного питания, профилактике инфекций, общеукрепляющей и симптоматической терапии.

Заключение

Цели и задачи, поставленные в работе, выполнены. В частности, изучены геномные мутации в кариотипе человека.

Геномные мутации являются причиной опасных заболеваний. Чтобы предупредить развитие данных патологий женщине необходимо на этапе планирования беременности обратиться в медико-генетическую консультацию.

Список литературы

Бочков Н.П. Клиническая генетика : Учебник / - 3-е изд., испр. и доп. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2004. - 480 с.

Чебышев Н. В. Биология. - М.: ВУНМЦ, 2000. - 592 с.

Исаев Д. Н. Умственная отсталость у детей и подростков. Руководство. — СПб: Речь, 2003.

Назаренко С.А. Изменчивость хромосом и развитие человека. - Томск: Изд-во Томского государственного университета, 2008. -200 с.

http://www.krasotaimedicina.ru/diseases/children

Код для цитирования: Скопировать