Фенилкетонурия и генетическая природа заболевания

Синдром Дауна и его генетическая природа.

Синдром Дауна – одна из наиболее частых генетических патологий, встречающаяся примерно у одного из 700–1000 новорожденных. Причина возникновения синдрома Дауна – появление лишней хромосомы 21-й пары – была выявлена в 1959 году, спустя почти 100 лет после его первого описания. Как известно, хромосомный набор человека является постоянным видовым признаком и состоит из 46 хромосом или 23 пар, так как все хромосомы человека парные. Половые клетки (яйцеклетка и сперматозоид) содержат по 23 хромосомы, то есть только по одной хромосоме из каждой пары. Такие клетки возникают в ходе специального механизма деления – мейоза. При оплодотворении (соединении материнской и отцовской половых клеток) восстанавливается нормальный хромосомный набор человека (46 хромосом), и из оплодотворенной клетки развивается организм, все клетки которого будут иметь по 46 хромосом. Однако иногда в процессе образования половых клеток мужчины или женщины происходит нарушение механизма расхождения парных хромосом, и в одну клетку попадают обе копии одной пары. В результате первая зародышевая клетка будет содержать на одну хромосому больше (47). При синдроме Дауна такой «лишней» хромосомой оказывается хромосома 21-й пары, что приводит к так называемой регулярной трисомии-21 (наличии трех хромосом 21-й пары).

Абсолютное большинство случаев (95 %) синдрома Дауна имеет именно такой механизм возникновения. Однако в 3-4 % случаев лишняя 21-я хромосома или даже только ее часть прикрепляется к другой хромосоме в клетках родителей, в результате чего возникает транслокационный вариант синдрома Дауна. Это единственная форма синдрома, которая может быть «унаследована» от родителей. Дело в том, что, хотя у родителя эта перестройка хромосом является сбалансированной (нет избытка или недостатка наследственного материала) и потому никак не отражается на его здоровье, при соединении такой клетки с нормальной возникает клетка с избыточным хромосомным материалом.

В 1-2 % случаев синдром Дауна является результатом нарушения клеточного деления уже после оплодотворения. Поэтому часть клеток плода имеют нормальный хромосомный набор, а часть – лишнюю 21-ю хромосому. Такая форма синдрома Дауна называется мозаичной.

Фенилкетонурия - заболевание, при котором в результате мутации нарушена структура фермента, участвующего в метаболизме аминокислоты фенилаланина (фенилала-нингидроксилаза). Этот фермент необходим для превращения фенилаланина в тирозин. Такого рода заболевания получили названия энзимопатий, т.е. вызванных дефектом ферментов (энзимов). При этом заболевании в крови накапливаются фенилаланин и продукты его неправильного обмена (фенилуксусная кислота), что приводит к повреждению развивающейся нервной системы. В основном это разрушение миелина и дегенерация нервной системы губчатого типа. Возникают умственная отсталость, микроцефалия, психозы, тремор, судорожная активность, спастичность.

Фенилкетонурией страдают индивидуумы, гомозиготные по рецессивному гену, лишающему их способности синтезировать один из ферментов, необходимых для превращения аминокислоты фенилаланина в другую аминокислоту - тирозин. Вместо того чтобы превращаться в тирозин, фенилаланин превращается в фенилпировиноградную кислоту, которая в токсических количествах накапливается в крови, поражает головной мозг и (если вовремя не прибегнуть к лечению) вызывает умственную отсталость. Моча больных также содержит фенилпировиноградную кислоту, придающую ей характерный запах. В настоящее время фенилкетонурию лечат при помощи специальной диеты. Для этого в первые годы жизни ребенка из его рациона почти полностью исключается фенилаланин. По завершении развития головного мозга больного с фенилкетонурией переводят на обычный рацион, однако женщине с таким генетическим нарушением следует во время беременности придерживаться диеты с низким содержанием фенилаланина, чтоб предотвратить аномальное развитие головного мозга плода.

Наследование фенилкетонурии (ФКУ) объясняет закон расщепления. Данная мутация - рецессивная, т.е. может проявиться в фенотипе только в гомозиготном состоянии. Самые высокие значения заболеваемости фенилкетонурией отмечены в Ирландии (16,4 случая на 100 тыс. новорожденных); для сравнения: в США - 5 случаев на 100 тыс. новорожденных.

Ген ФКУ и его структурные варианты, встречающиеся в разных популяциях, хорошо изучены. Знания, имеющиеся в нашем распоряжении, позволяют проводить своевременную препатальную диагностику с тем, чтобы определить, унаследовал ни развивающийся зародыш две копии аллеля ФКУ от обоих родителей (факт такого наследования резко повышает вероятность заболевания). В некоторых странах, например в Италии, где частота встречаемости ФКУ достаточно высока, такая диагностика проводится в обязательном порядке для каждой беременной женщины.

ФКУ чаще встречается среди тех, кто вступает в брак с кровными родственниками. Несмотря на то, что встречаемость ФКУ сравнительно низка, примерно 1 человек из 50 является носителем аллеля ФКУ. Вероятность того, что один носитель аллеля ФКУ вступит в брак с другим носителем такого аллеля, составляет примерно 2%. Однако при заключении брака между кровными родственниками (т.е. если супруги принадлежат к одной родословной, в которой аллель ФКУ передается по наследству) вероятность того, что оба супруга окажутся носителями аллеля ФКУ и одновременно передадут два аллеля будущему ребенку, станет значительно выше 2%.

Дата добавления: 2015-05-09