genetyka_mod_3.pdf

Elementy genetyki klinicznej

Wstęp

1. Zaburzenia monogenowe w aspekcie klinicznym

1.1. Hemoglobinopatie

1.2. Zaburzenia narządu ruchu

1.3. Zaburzenia układu pokarmowego

1.4. Zaburzenia układu nerwowego

1.5. Zaburzenia metaboliczne

2. Choroby z aberracji chromosomów

2.1. Zaburzenia z powodu zmian morfologicznych chromosomów

2.2. Zaburzenia z powodu zmian ilościowych chromosomów

2.3. Zaburzenia z powodu zmian w zakresie heterochromosomów

2.3.1. Hemofilie

2.3.2. Daltonizm

2.3.3. Inne

3. Zaburzeniawieloczynnikowe

3.1. Genetyczne uwarunkowania onkogenezy

3.2. Choroba niedokrwienna mięśnia sercowego

3.3. Cukrzyca

3.4. Choroby alergiczne

3.5. Choroba wrzodowa

3.6. Choroby tkanki łącznej

3.7. Stwardnienie rozsiane

3.8. Łuszczyca

3.9. Choroby psychiczne

3.10. Wybrane elementy genetyki etologii

3.10.1. Genetyka inteligencji

3.10.2. Genetyka osobowości

3.10.3. Genetyka uzależnień

4. Inne, wybrane elementy genetyki medycznej

4.1. Wady wrodzone

4.1.1. Teratogeneza

4.1.2. Poronienia

4.2. Diagnostyka prenatalna

4.3. Genetyczne uwarunkowania starzenia się

Elementy genetyki klinicznej

Wstęp

Moduł ten poświęcony jest tematyce genetyki klinicznej sensu stricte , stąd

prezentowany materiał ma charakter przedstawienia tych jednostek chorobowych,

które ilustrują dany rodzaj zaburzenia genowego. Dla ułatwienia, jednostki

chorobowe podzielono według układów człowieka. Na przykład, w zaburzeniach

monogenowych, odrębnie omówiono choroby dotyczące przewodu pokarmowego

oraz układu nerwowego. Z kolei jednostki dotyczące aberracji chromosomowych

pogrupowano w zależności od rodzaju zaburzenia chromosomalnego. Oddzielny

temat poświęcono zagadnieniom zaburzeń wieloczynnikowych. Obszernie omówiono

problematykę kancerogenezy, choroby niedokrwiennej mięśnia sercowego, cukrzycy,

chorób alergicznych i innych jednostek chorobowych, uznanych na schorzenia

cywilizacyjne. Nie pominięto istotnych, w świetle nowych danych, zagadnień

dotyczących etologii — nauki o zachowaniu człowieka. Studenci znajdą tu także

materiał dotyczący genetyki inteligencji, osobowości, uzależnień i wielu innych cech z

pogranicza medycyny i psychologii. Nie zabrakło również wiadomości dotyczących

teratogenezy i patologii ciąży.

1. Zaburzenia monogenowe w aspekcie klinicznym

Zaburzenia monogenowe dotyczą około 1% całej populacji.

Elementy genetyki klinicznej

1.1. Hemoglobinopatie

Cząsteczka hemoglobiny (Hb) zbudowana jest z białka globiny (dwa łańcuchy alfa-

globiny i dwa beta-globiny) oraz hemu, czyli barwnika zawierającego żelazo.

Wyróżnia się cztery typy hemoglobiny człowieka:

1) HbA — dominuje u osoby dorosłej,

2) HbA 2 — stanowi 2% Hb osoby dorosłej,

3) HbF — główna hemoglobina płodowa,

4) hemoglobiny zarodkowe — Hb Gower I, Hb Gower II i Hb Portland.

Na krótkim ramieniu chromosomu 16 znajdują się geny kodujące łańcuchy alfa-

globiny, a na krótkim ramieniu chromosomu 11 — geny kodujące łańcuchy beta-

globiny.

Większość nieprawidłowych hemoglobin, czyli hemoglobinopatii , powstaje w wyniku

mutacji punktowych w genach strukturalnych, które kodują sekwencje aminokwasów

łańcuchów globinowych cząsteczki hemoglobiny. Niektóre z hemoglobinopatii nie

zakłócają funkcji hemoglobiny i przebiegają bezobjawowo. Inne jednak mogą

powodować niedokrwistość, cyjanozę i methemoglobinemię.

Przykłady hemoglobinopatii:

HbS (niedokrwistość sierpowatokrwinkowa) — powstaje w wyniku mutacji

punktowej w genie beta-globiny. Mutacja ta zmienia odpowiadający kodon mRNA z

GAA lub GAG (kodują kwas glutaminowy) na GUA lub GUG (kodują walinę).

Wówczas zmutowany gen wytwarza łańcuch globiny zwany hemoglobiną S. HbS

może tworzyć agregaty (masy prętopodobne), które wykrzywiają erytrocyty w formy

sierpu. Osobniki heterozygotyczne, mające jeden gen normalnej beta-globiny i jeden

gen niedokrwistości sierpowatokrwinkowej, są klinicznie prawidłowe. Osobniki

homozygotyczne ze zmutowanym genem beta-globiny mają niedokrwistość

sierpowatokrwinkową. Zniekształcone tą chorobą erytrocyty mogą prowadzić do

niedokrwistości hemolitycznej w dzieciństwie, ponieważ mają skrócony czas

przeżycia. Mogą one również zatykać naczynia, głównie płuc, okostnej i wątroby,

sprzyjać zakażeniom pneumokokowym oraz salmonellowym kości i szpiku.

Elementy genetyki klinicznej

HbC (hemoglobina C) — powstaje w wyniku mutacji punktowej, która podstawia

lizynę za kwas glutaminowy w pozycji 6 ( β 6 ).

HbE (hemoglobina E) — występuje głównie u Azjatów. Powstaje w wyniku mutacji

punktowej, która podstawia lizynę za kwas glutaminowy w pozycji 26 ( β 26 ).

Heterozygoty są bezobjawowe, a homozygoty mają łagodną niedokrwistość.

HbM (hemoglobina M) — powstaje w wyniku podstawienia aminokwasu w pobliżu

przyłączenia hemu. Hem stale łączy się z żelazem, co prowadzi do

methemoglobinemii (MetHb). Choroba występuje tylko u heterozygot, ponieważ

homozygoty są letalne.

Hb Constant Spring — powstaje w wyniku mutacji punktowej w kodonie

terminacyjnym łańcucha alfa-globiny. U chorych występuje choroba zbliżona do

łagodnej alfa-talasemii.

Hb Wayne — powstaje w wyniku delecji trzeciego nukleotydu w kodonie 139 ( α 139 ).

W efekcie następuje zmiana ramki odczytu i powstaje nieprawidłowy łańcuch alfa.

Hemoglobiny niestabilne — powstają w wyniku utraty kontaktu między łańcuchami

globiny — pojawiają się monomery alfa i beta. Monomery te wytrącają się wewnątrz

krwinek czerwonych w postaci tzw. ciałek Heinza. Objawy choroby: skrócenie czasu

życia erytrocytów, niedokrwistość hemolityczna, powiększenie śledziony, sinica.

Talasemie (genetyczne zaburzenia syntezy Hb) — ich przyczyną jest zmniejszona

szybkość syntezy jednego z łańcuchów hemoglobiny: łańcucha alfa (talasemie alfa)

lub łańcucha beta (talasemie beta). Najczęściej jest to spowodowane delecją

jednego lub więcej genów alfa-globiny lub beta-globiny. U homozygot choroba

przebiega ostro, a u heterozygot łagodnie. Wyjaśniono charakter molekularnych

defektów w beta talasemii: delecja genu, niestabilność mRNA, defekt inicjacji

translacji, przedwczesna terminacja translacji, niedobór mRNA. Objawy choroby:

Elementy genetyki klinicznej

obecność erytroblastów i krwinek tarczowatych we krwi, niedokrwistość,

powiększenie śledziony.

1.2. Zaburzenia narządu ruchu

Wśród zaburzeń narządów ruchu wyróżnia się wady kończyn, występujące z

częstością 2 : 1000 noworodków. Należą do nich:

Polidaktylia poosiowa — występowanie dodatkowych palców po stronie kciuka

(przedosiowo) lub po stronie małego palca (poosiowo). Dodatkowe palce mogą być

efektem zaburzeń chromosomowych, zaburzeń monogenowych lub innych,

nieznanych.

Syndaktylia — zrost palców, który może dotyczyć kości lub tylko tkanek miękkich.

Częstość występowania — 1 : 1000.

Poprzeczna amputacja kończyny przez pasmo owodni — spowodowana

jest przedwczesnym pęknięciem owodni. Częstość występowania — 1 : 5000.

Ektrodaktylia (rozszczep dłoni lub stóp) — częstość występowania — 1 : 90

000 urodzeń.

Brak ( aplazja ) części promieniowej — może być związany z trisomią 18 lub z

zespołem TAR (trombocytopenia autosomalna recesywna z brakiem kości

promieniowych, ale z całymi kciukami).

Amelia (brak kończyny) — przyczyną jest talidomid (lek wycofany w wyniku

działania teratogennego), a także cukrzyca matki.

Fokomelia (kończyny jak u foki) — przyczyną jest talidomid, a także cukrzyca

matki.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: