КОМПЕНСАТОРНО-ПРИСТОСУВАЛЬНІ РЕАКЦІЇ

Завдання для самостійної праці під час підготовки до заняття.

4.1. Перелік основних термінів, параметрів, характеристик, які повинен засвоїти студент при підготовці до заняття:

4.2. Теоретичні питання до заняття:

1. Спадковість як причина і умова розвитку хвороб. Співвідношення спадкового та набутого в патогенезі. Спадкові і вроджені хвороби. Гено- і фенокопії.

2. Класифікація спадкових хвороб.

3. Мутації. Принципи їх класифікації. Види мутацій. Причини мутацій. Мутагенні фактори фізичного, хімічного і біологічного походження.

4. Наслідки мутацій. Системи протимутаційного захисту. Механізми репарації ДНК. Роль порушень репаративних систем та „імунного нагляду” у виникненні спадкової патології.

5. Молекулярно-генетичні хвороби.

6. Моногенні спадкові хвороби. Характеристика моногенних хвороб за типом успадкування патологічного гену: 1) успадковуються класично, за Менделем (аутосомно–домінантні і -рецесивні, неповне домінування, зчеплені зі статтю), 2) успадковуються не класично (спричинені триплет-повторами, мітохондріальні, при порушенні геномного імпритингу).

7. Прояви шкідливих генних мутацій на молекулярному, клітинному, органному рівнях і на рівні організму в цілому. Молекулярні й біохімічні основи патогенезу класичних моногенних хвороб: дефекти ферментів, рецепторів і транспортних систем; дефекти структури, функції або кількості неферментних (структурних) білків, а також дефекти білків, що регулюють клітинний поділ (сімейний рак).

8. Загальні уявлення про патогенез моногенних хвороб з некласичним успадкуванням (спричинених ампліфікаціями генів - синдром ламкої Х-хромосоми, мутаціями мітохондріальних генів або порушенням геномного імпритингу).

9. Полігенні (мультифакторіальні) хвороби. Спадкова схильність до хвороб.

10. Хромосомні хвороби. Механізми виникнення геномних та хромосомних мутацій. Поліплоїдія, анеуплоїдія, делеція, дуплікація, транслокація, інверсія. Синдроми, зумовлені зміною кількості хромосом. Основні фенотипові прояви хромосомних аберацій.

11. Методи дослідження та діагностики спадкових хвороб, принципи їх профілактики і лікування. Шляхи корекції генетичних дефектів. Перспективи генної інженерії.

12. Конституція, її роль в патології. Класифікація конституціональних типів за Гіппократом, Сіго, Шелдоном, Кречмером, І.П. Павловим, О.О. Богомольцем. Аномалії конституції як фактор ризику виникнення і розвитку хвороб.

13. Поняття про антенатальну патологію. Гамето-, бласто-, ембріо- і фетопатії. Тератогенні фактори. Критичні періоди в антенатальному онтогенезі. Внутрішньоутробні гіпо- та гіпертрофія. Внутрішньоутробна інфекція та гіпоксія. Патологія плацентарного кровообігу.

14. Хвороби і шкідливі звички матері як причинні фактори або фактори ризику виникнення і розвитку патології плода.

4.3. Практичні роботи (завдання), які виконуються на занятті:

Завдання 1. Вивчити патологічні каріотипи на прикладі метафазних пластинок культури лімфоцитів.

Дослідити мазки, фотографії та ксерокопії патологічних каріотипів. Замалювати структурні порушення хромосом. Один варіант каріотипу розрізати та відокремити всі хромосоми одну від одної, підрахувати загальну кількість, скласти хромосоми попарно, керуючись малюнком в підручнику.

Завдання 2. Засвоїти біохімічний експрес-метод діагностики ферментопатій на прикладі спадкової галактоземії.

СПАДКОВІ ХВОРОБИ

Спадковими називаються такі хвороби, які генетично обумовлені (є результатом мутацій статевих клітин) і можуть передаватись в поколіннях в явному чи прихованому виді, якщо носій генетичної аномалії не втратив здатності до запліднення.

Види. В залежності від розмірів ушкодження спадкового апарату статевих клітин розрізняють молекулярно - генні й хромосомні хвороби. В свою чергу перші за типом успадкування поділяються на моногенні та полігенні, а серед моногенних хвороб виділяють домінантні, рецесивні та зчеплені із статтю. Існує анатомо-системна топографічна класифікація спадкових хвороб (хвороби системі крові, опорного апарату тощо) та класификація спадкових порушень обміну речовин за субстратним принципом (хвороби вуглеводного, амінокислотного обміну тощо).

ЕТІОЛОГІЯ

Причиною спадкових хвороб є екзогенні фізичні, хімічні та біологічні етіологічні фактори при умові, що вони здатні змінити генетичний аппарат клітини, тобто визвати мутацію. Загальна їх назва – мутагени.

Різні мутагенні агенті можуть потенціювати дію друг друга, деіяти синергично.

ПАТОГЕНЕЗ

Патогенез спадкових хвороб, як і всіх інших, складається з патологічних порушень та компенсаторно-пристосувальних реакцій.

На молекулярному рівні патологія полягає в утворенні ендогенних мутагенів – вільних радикалів, пероксидів водню, радикалів гідропероксиду, атомарного кисню, радіотоксинів.

На субклітинному рівні патологія полягає в тому, що під дією екзогенних та ендогенних мутагенів в ядрі клітини порушується генетичний апарат, тобто відбувається м утація -стрипкоподібне стійке порушення, не пов”язане із поділом клітини чи звичайною рекомбінацією хромосом.

Мутаціх, які трапились в статевих клітинах і впливають на спадковість організму.

Залежно від розмірів ушкодження генетичного апарату розрізняють генну й хромосомну мутацію.

Генна мутація – це порушення генетичного коду. В основі лежить порушення структури ДНК, а саме спеціфічної послідовності пуринових та пиримідинових основ.

Якщо мутантний ген є рецесивний, то в гетерозіготі при наявності нормального алельного гену мутація теж проявляється.

Якщо мутантний ген локалізований в статевій парі хромосом, то прояви будуть залежати від статі носія. З Х-хромосомою у людини пов”язані приблизно 60 патологічних спадкових ознак (наприклад, ген гемофілії). Більшість із них рецесивні.

Хромосомна мутація – більш грубе порушення генетичного апарату. Патологія може полягати в зміні кількості хромосом, або порушенні їхньої структури.

На біохімічному рівні (тобто на рівні білкового продукту гену) порушення полягають в тому, що генна мутація веде до дефіциту певного білка чи синтезу його аномальної форми.

В результаті мутації структурних генів порушується структура білкових молекул, а саме послідовність амінокислот в поліпептидних ланцюгах. В клітині змінюється білковий склад, що призводить до патології. Наслідки будуть залежити від функції того білка, синтез якого порушений.

Найчастіше це ферментопатії (ензимопатії) - дефіцит чи дефект будовиферментів.

Ензимопатії супроводжуються блокадою певних етапів метаболізму.

Інколи молекулярна патологія ферменту виявляється лише при специфічному навантаженні харчовими, виробничими чи лікарськими факторами.

У гомозиготного носія мутантного гена активність ферменту різко знижена чи повністю відсутня, а в інших випадках – зниження активності менш виражене.

Якщо мутація торкнулась генів, які контролюють ферменти реплікації та репарації ушкодженої ДНК, то підвищується чутливість організму до променевого ушкодження та інших мутагенних впливів. Вважається, що це є ланкою в патогенезі злоякісного росту, передчасного старіння, хвороб сполучної тканини, колагенозів, синдрому спонтанної хромосомної нестабільності.

Випадіння лише одного ферментного ланцюга може призвести до серьозних порушень багатьох ланцюгів метаболізму, що клінічно проявляється различной степени слабоумия, нар сер-сос,эндок,крови и др.

Порушення функции неферментних белків.

Гемоглобінопатії - це результат мутації гена, відповідального за синтез глобіну.

К оагулопатії - це генетично зумовлений дефіцит факторів зсідання крові.

І мунодефіцити - генетично детерміновані вади імунної системи.

Можливі вітамінозалежні спадкові хвороби.

Можливий генетично зумовлений дефіцит білкових молекул пептидних гормонів, транспортних білків.

Можливий генетично зумовлений дефіцит білкових молекул рецепторів клітиних мембран (мембранопатії), хоча це вже патологія на клітиному рівні.

На клітинному рівні генетичні порушення проявляються у вигляді загибелі клітини, порушенні ії структури та функції.

Мутантні соматичні клітини гинуть чи можуть трансформуватись. Наслідки зникають з загибеллю цього організму.

На рівні цілого організму прояви залежать від типу клітин, структура та функція яких порушилась.

Якщо, однак, мутація сумісна з постнатальним існуванням, то розвиваються хвороби, як у носія генетичної аномалії, так і у його потомства, якщо репродуктивна функція буде збережена. Саме такі хвороби отрималии назву спадкових.

Популяція не підтримує носіїв шкодливих мутантних генів, не компенсує цю патологію і захищається ціною життя чи знепліднення носіїв генетичних аномалій. Носії найбільш шкідливих ознак елімінуються.

КОМПЕНСАТОРНО-ПРИСТОСУВАЛЬНІ РЕАКЦІЇ

Патогенез спадкових хвороб, як і всіх інших, складається не тільки з патологічних порушень, але й компенсаторно-пристосувальних реакцій.

На молекулярному рівні пристосування і компенсація полягає в наявності природних антиоксидантних систем. Це ферменти (каталаза, супероксиддисмутаза, глютатіонпероксидаза, цирулоплазмін), селен, метали з мінною валентністю, пігменти, вітаміни С, Р, Е, А.

Генна мутація не завжди призводить до патологічних змін. Пристосування полягає в існуванні генетичних антимутаційних механізмів. Деякі генні порушення самі “гаснуть”. Виявилось, що не всяка заміна азотисної основи в ДНК зумовлює помилку при редуплікації ДНК. Крім того, в клітині існує система ферментів репарації ушкодженої ДНК, які впізнають дефект в молекулі, вирізають його (ендонуклеаза), розщеплюють (екзонуклеаза), синтезують нормальний фрагмент ДНК (полімераза), вшивають його (лігаза).

Якщо мутантний ген є рецесивний, то в гетерозіготі при наявності нормального алельного гену мутація теж не проявляється.

Якщо мутантний ген локалізований в статевій парі хромосом, то прояви будуть залежити від статі носія.

Такі грубі порушення, як хромосомні аберації, не репаруються, тобто морфологічно не відновлюються. Проте буває, що якимось чином патологія балансується, не віявляє себе клінічно; сбалансованими бувають хромосомні делеції та транслокаціїї.

Пристосування на біохімічному рівні полягає в пластичності білкових молекул, тобто не кожне порушення первинної структури білків обов”язково призводить до порушення їх конформації, бо білкові молекули пластичні.

Компенсаторні механізми з боку організму залежать від того, яка біохімічна система ушкоджена, і може відбуватись за рахунок інших біохімічних систем.

На клітинному рівніпристосування полягає в імунному захисті. Якщо мутантна соматична клітина не загинула внаслідок ушкодження, то вона знищується Т/клітинними імунними механізмами, одна з функцій яких полягає в пошуку та елімінації мутантних клітин шляхом фагоцитозу чи цитолізу. Щодо хромосомних аберацій в статевих клітинах, то нема компенсаторних механізмів, які б їх відновили. Хоча з віком хромосомні аберації, в тому числі нерозходження хромосом, стають частішими, але саме з віком статеві клітини рідко запліднюються.

Одним з механізмів пристосування на рівні організму є такі ефекти, як пенетрантність (вирогідність фенотипічного прояву гену і виражається в %) та експресивність (це ступінь клінічного прояву). Пенетрантність ніколи не досягає 100%.

Популяція захищається ціною життя чи знепліднення носіїв генетичних аномалій. Носії найбільш шкідливих ознак елімінуються. Не виживають чи не дають потомство більшість носіїв хромосомних аберацій та шкідливих домінантних генів. Останні більше контролюються відбіром.

Поиск по сайту: