Презентация на тему генные и хромосомные заболевания. Презентация хромосомные болезни человека. Удаление токсических продуктов обмена веществ
Походиев Александр
Хромосомные болезни - это большая группа врожденных наследственных болезней с множественными врожденными пороками развития. В их основе лежат хромосомные или геномные мутации. Эти два разных типа мутаций для краткости объединяют термином «хромосомные аномалии».
Нозологическое выделение по меньшей мере трех хромосомных болезней как клинических синдромов врожденных нарушений развития сделано до установления их хромосомной природы.
Наиболее часто встречающаяся болезнь, трисомия 21, клинически была описана в 1866 г. английским педиатром Л. Дауном и получила название «синдром Дауна». В дальнейшем причина синдрома не раз подвергалась генетическому анализу. Высказывались предположения о доминантной мутации, о врожденной инфекции, о хромосомной природе.
Скачать:
Подписи к слайдам:
Хромосомные болезни
Хромосомные болезни
- наследственные заболевания, обусловленные изменением числа или структуры хромосом.
К хромосомным относятся болезни, обусловленные геномными мутациями или структурными изменениями отдельных хромосом.
Статистика
В настоящее время у человека известно более 700 заболеваний, вызванных изменением числа или структуры хромосом.
Около 25 % приходится на
аутосомные
трисомии
, 46 % - на патологию половых хромосом.
Структурные перестройки составляют 10,4 %.
Среди хромосомных перестроек наиболее часто встречаются
транслокации
и
делеции
.
Работу выполнил
Ученик 9 А класса
Походиев
Александр
Хромосомные болезни
Синдром Эдвардса
трисомия по 18 хромосоме, нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, глазные щели узкие и короткие, ушные раковины деформированы; 60% детей умирают в возрасте до 3-х месяцев, до года доживают лишь 10%, основной причиной служит остановка дыхания и нарушение работы сердца.
Синдром Патау
трисомия по 13 хромосоме, характеризуется множественными пороками развития,
идиотией
, часто - полидактилия, нарушения строения половых органов, глухота; практически все больные не доживают до одного года;
Болезни, обусловленные нарушением числа хромосом
синдром Дауна - трисомия по 21 хромосоме, к признакам относятся: слабоумие, задержка роста, характерная внешность, изменения дерматоглифики;
Изменчивость Ненаследственная (фенотипическая, модификационная) Наследственная (генотипическая) Мутационная Комбинативная Генные Хромосомные (хромосомные аберрации) Геномные Полиплоидия Гетероплоидия Автополиплоидия Аллополиплоидия. Внутрихромосомные ((интра хромосомные) Межхромосомные ((интер хромосомные)
Мутации Генные Хромосомные (молекулярные) болезни Генные Хромосомные (хромосомные аберрации) Геномные
Мутации – наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма. Мутагенез – процесс возникновения мутаций. Мутагены – факторы, приводящие к возникновению мутаций. Мутагены Физические Химические Биологические
Хромосомные болезни – большая группа врожденных наследственных болезней, клинически характеризующихся множественными врожденными пороками развития. В их основе лежат хромосомные или геномные мутации. Эти два разных типа мутаций для краткости объединяют общим термином « хромосомные аномалии » .
Хромосомная аномалия — — обобщенное название любого типа хромосомных мутаций. Хромосомная мутация (= аберрация) – изменение в структуре хромосомы.
Основная причина возникновения различных хромосомных мутаций – разрывы хромосом и хроматид и воссоединения в новых сочетаниях. Хромосомные мутации приводят к изменению функционирования генов.
Хромосомные аберрации Внутрихромосомные (=интрахромосомные) Межхромосомные (=интерхромосомные) 1. 1. Делеция Терминальная Срединная Потеря теломерных участков 2. 2. Дупликация 3. 3. Инверсия 4. 4. Транспозиция Транслокации Реципрокные (взаимные) Нереципрокные (невзаимные) Робертсоновские
1. Делеция в) Образование кольцевой хромосомы Возможна при потере теломерных участков (в случае концевых делеций в обоих плечах хромосомы). Следствие: частичная моносомия по двум концевым участкам хромосомы.
3. Инверсия Возможна при двойном разрыве и последующем повороте образовавшегося участка на 180 градусов. Инверсия — изменение порядка генов участка хромосомы на обратный. а) Парацентрическая, если центромера не задействована б) Перицентрическая, если центромера задействована.
4. Транспозиция Возможна при тройных разрывах. Представляет собой перенос участка хромосомы на другое место на той же хромосоме.
Транслокации б) Нереципрокные (= невзаимные = собственно транслокации). Перенос участка с одной негомологичной хромосомы (или целой хромосомы) на другую.
Транслокации в) Робертсоновские Две негомологичные хромосомы объединяются в одну. (Разрыв происходит в области центромер). Чаще это 13-15 хромосомы.
Робертсоновская транслокация (13(13 ; 14)). . Диагноз: невынашивание беременности. Кариотип: 4545 , XXXX , rob t (13(13 ; 14))
Синдром Лежьена (= Синдром «Кошачьего крика»). Кариотип: 46, ХХ(Х YY),), B 5p- Частота (у новорожденных): 1: 45000 – 1: 50000 Среди детей с задержкой умственного развития – 1: 350. Обусловлен делецией с утратой от 1/3 до 1/2 длины короткого плеча хромосомы 5. Потеря всего короткого плеча или, наоборот, незначительного участка встречается редко. Был первым описанным синдромом, обусловленным хромосомной мутацией (делецией). Синдром описан Дж. Лежьеном в 1963 г.
Синдром Лежьена (= Синдром «Кошачьего крика»). Возможны и другие цитогенетические варианты: Кольцевая хромосома 5 (с делецией соответствующего участка короткого плеча); Мозаицизм по делеции; Реципрокная транслокация короткого плеча хромосомы 5 (с потерей критического участка) с другой хромосомой. Критический участок (ответственный за развитие полного синдрома): [[ 55 pp — (15. 1 – 15. 2) ]]. .
Синдром Лежьена (= Синдром «Кошачьего крика»). Клиника: : Монотонный или резкий, слабый или высокий крик, похожий на кошачье мяуканье (С возрастом крик исчезает); Дети плохо растут, отстают в психическом развитии; Микроцефалия; Лицо круглое (лунообразное) с гипертелоризмом; Микрогнатия; Антимонголоидный разрез глаз; Эпикант; Уши неправильной формы и низко посаженные; Короткая шея; Врожденные пороки внутренних органов встречаются сравнительно редко (чаще это пороки сердца и ЖКТ); 4-х палость.
Синдром Вольфа-Хиршхорна Кариотип: 46, ХХ(Х YY), В 4р- Обусловлен делецией короткого плеча хромосомы 4. 4. За симптомокомплекс ответственен сегмент 4р16 (предположительно). Может быть обусловлен транслокационными комбинациями или кольцевыми хромосомами, но всегда при этом отмечена потеря фрагмента 4р16. Частота: 1: 100 000 Жизнеспособность детей резко снижена. Большинство умирают в возрасте до 1 года. Описан лишь 1 больной в возрасте 25 лет. Описан в 1965 году.
Синдром Вольфа-Хиршхорна Клиника (по Н. П. Бочкову) : Микроцефалия; Клювовидный нос; Гипертелоризм; Эпикант; Аномальные ушные раковины; Расщелины верхней губы и нёба; Аномалии глазных яблок; Антимонголоидный разрез глаз; Маленький рот; Деформация стоп; Более чем у 50% детей имеются пороки сердца, почек, ЖКТ.
Синдром де Груши (Синдром, обусловленный делецией короткого плеча 18 хромосомы) Частота: 1: 60 000 Обусловлен делецией, происшедшей в гаметогенезе у одного из родителей. Известны мозаичные формы. Продолжительность жизни составляет 1, 5 года. Но описаны отдельные больные и в 20-летнем возрасте. При отсутствии поражений ЦНС (нет мозговых патологий) продолжительность жизни обычная: описан больной 1 в возрасте 61 год. 4646 , ХХ(XYXY), Е 18 pp — Описан в 1963 году.
Синдром де Груши (Синдром, обусловленный делецией короткого плеча 18 хромосомы) Клиника: Низкорослость; Маленькая окружность черепа без истинной микроцефалии; Широкая и уплощенная переносица; Горизонтальные глазные щели; Микрофтальм, катаракта, колобома; Умственная отсталость (не во всех случаях); Плешивость; Задержка в физическом развитии; Деформированные, низко посаженные ушные раковины; Короткая шея, есть крыловидная складка. «Шея сфинкса» ; Заячья губа, волчья пасть; «Стопа-качалка» , плоскостопие, синдактилия; Поражения ССС.
Синдром 18 q-q- Частота: 1: 60 000 Обследовано 25 больных. Продолжительность жизни составляет 2, 5 – 5 лет. Но описаны отдельные больные и в 10-летнем возрасте. 4646 , ХХ(XYXY), Е 18 qq — Описан в 1964 году JJ. . de Grouchy
Синдром 18 q-q- Клиника: Микроцефалия; Рот – маленький (рот «карпа»); Косоглазие, глаукома, атрофия зрительного нерва; Нарушения в строении ушной раковины, узкие слуховые проходы (или они отсутствуют); Пороки сердца; Избыток завитков в узорах пальцев; Недоразвитие наружных половых органов у мальчиков.
Дисгенезия гонад 46, ХХ р- 46, ХХ q-q- Потеря плеча Х-хромосомы вызывает признаки, сходные с теми, которые проявляются при полной потере Х-хромосомы (у женщин). Поэтому признаки сходны с признаками синдрома Шерешевского-Тернера. Клиника: Наружные половые органы сформированы по женскому типу; Половые органы имеют тяжевидную форму; Телосложение нормальное; Вторичные половые признаки недоразвиты; Бесплодие; Высокий уровень гонадотропинов.
Синдром «Кошачьего глаза» Синдром частичной трисомии хромосомы 22 Относится к особой группе заболеваний – наследственным синдромам множественных врождённых пороков развития, характеризующимися микроструктурными и субмикроскопическими хромосомными нарушениями.
Синдром «Кошачьего глаза» Синдром частичной трисомии хромосомы 22 Описан в 1978 году. Встречается редко. Частота его не установлена. Обусловлен дупликацией сегмента qq 11 11 хромосомы 22.
Синдром «Кошачьего глаза» Синдром частичной трисомии хромосомы 22 Клиника: Вертикальная колобома радужки («Кошачий глаз»); Атрезия ануса; Низко расположенные и деформированные ушные раковины; Микрофтальм; Эпикант; Катаракта; Антимонголоидный разрез глаз; Пороки сердца, скелетные и почечные аномалии; Задержка умственного развития.
Синдром «Кошачьего глаза» Синдром частичной трисомии хромосомы
Синдром частичной трисомии по короткому плечу хромосомы 9 Обследовано более 200 больных. Является результатом несбалансированных транслокаций, но может быть вызван и простыми дупликациями. Описан в 1970 году.
Синдром частичной трисомии по короткому плечу хромосомы 9 Клиника: Задержка роста; Умственная отсталость; Антимонголоидный разрез глаз; Глубоко посаженные глаза; Округлый кончик носа; Опущенные углы рта; Низко расположенные оттопыренные ушные раковины; Пороки сердца (у 25% больных).
Синдром частичной трисомии по короткому плечу хромосомы 9 Жизненный прогноз сравнительно благоприятный. Больные доживают до пожилого и преклонного возраста.
Синдром Орбели (частичной моносомии 13 q-q-)) Частота 1: 100 000 Обусловлен образованием на длинном плече хромосомы 13 терминальной или интерстициальной делеции сегмента q 14 , либо утратой этого сегмента в результате образования кольцевой хромосомы 13. 4646 , ХХ(XYXY),), D 13q- Описан в 1962 году.
Синдром Орбели (частичной моносомии 13 q-q-)) Клиника: Лицо асимметричное Широкая, выступающая спинка носа – «Греческий профиль» Эпикант Микрофтальмия Колобома радужки и сетчатки Катаракта «Зубы кролика» Нёбо высокое Аномалия ногтей Короткая шея Крипторхизм Резко задержано психомоторное и физическое развитие.
Хронический миелолейкоз У 95% больных в опухолевых клетках обнаруживается укороченная 22-я «Филадельфийская» хромосома, образующаяся в результате реципрокной транслокации t(9t(9 ; 22)(q 34 ; ; q 11). . При этом происходит перенос протоонкогена c-abl из обычного положения на хромосоме 9 в расположение гена bcrbcr на 22 хромосоме. В результате образуется химерный ген bcrbcr / / ablabl. . 46, ХХ(Х YY),), GG 2222 q- /2 , 9, 13-15, 21-22 tt
Хронический миелолейкоз Отмечаются: Изменение лейкоцитарной формулы (сдвиг формулы влево) Выраженная эозинофилия и базофилия Анемия Наличие множества ядросодержащих клеточных элементов эритробластического ряда Резкое увеличение соотношения гранулоцитарного и эритробластического ряда (до 20: 1 вместо 3: 1) Возникновение опухолей
Транслокационный Синдром Дауна 46, ХХ(Х YY),), GG 21+/2, 9, 13-15, 21-22 tt Примерно 3-4% больных с синдромом Дауна имеют транслокационную форму трисомии по типу робертсоновских транслокаций между акроцентриками (D/21 ии G/21).). Почти 50% транслокационных форм наследуется от родителей-носителей и 50% — транслокации, возникшие de novo. . Соотношение полов 1: 1 Впервые был описан врачом Дауном в 1868 году.
Транслокационный Синдром Дауна Клиника: Микроцефалия Умственная отсталость Голова уменьшенных размеров, череп круглый, затылок плоский Лицо плоское, нос короткий с плоской или вдавленной переносицей Глазные щели узкие, косо расположенные Пятна «Брушфильда» Нижняя челюсть недоразвита, язык массивный, толстый, рот полуоткрыт. Губы толстые и часто в трещинах Искривленный мизинец (1-а сгибательная складка)
Транслокационный Синдром Патау (= Петау = Трисомия 13). Кариотип: 46, ХХ(Х YY),), DD 13+/2, 9, 13-15, 21-22 tt Соотношение полов близко к 1: 1 Обусловлен в основном передачей дополнительной хромосомы (точнее, её длинного плеча) в робертсоновских транслокациях. Осложнение беременности при вынашивании плода с синдромом Патау – многоводие: оно встречается почти в 50% случаев синдрома Патау. Описан в 1960 году (как самостоятельная форма).
Транслокационный Синдром Эдвардса. . Кариотип: 46, ХХ(Х YY),), EE 1 1 88 +/2, 9, 13-15, 21-22 tt Соотношение мальчиков и девочек равно 1: 3. Причины преобладания больных девочек пока неясны. Транслокационные формы этого синдрома крайне редки и, как правило, это частичные, а не полные трисомии. При синдроме Эдвардса отмечается выраженная задержка пренатального развития при полной продолжительности беременности (роды в срок).
Транслокационный Синдром Эдвардса Дети с синдромом Эдвардса умирают в раннем возрасте (90% — до 1 года) от осложнений, обусловленных врождёнными пороками развития (асфиксия, пневмония, кишечная непроходимость, сердечно-сосудистая недостаточность). Клиническая и даже патологоанатомическая дифференциальная диагностика синдрома Эдвардса сложна. Во всех случаях показано цитогенетическое исследование.
Хромосомные и генные болезни человека
1. Методы выявления хромосомных заболевания.
2. Показания к кариотипированию
3. Нарушения генома и его последствия.
4. Гетероплоидии. Примеры.
5. Моносомии. Примеры.
6. Структурные изменения по хромосомам.
Хромосомные болезни - большая группа врожденных заболеваний обусловленных изменением структуры отдельных хромосом или их количества в кариотипе и характеризующихся множественными пороками развития. Два разных типа мутаций (хромосомные и геномные) составляющих основу этих заболеваний объединяют понятием "хромосомные аномалии". Данное направление в медицине включает в себя не только хромосомные болезни, но и внутриутробную патологию (спонтанные аборты, выкидыши), а также соматическую патологию (лейкозы, лучевая болезнь). На сегодняшний день известно около 1000 хромосомных аномалий, из которых более 100 форм описаны в виде синдромов.
Этиологическим фактором хромосомных болезней
являются все виды хромосомных мутаций (делеции, дупликации, инверсии, транслокации) и некоторые генные мутации (тетраплоидия, триплоидия и анэуплоидия). При этом из всех вариантов анэуплоидий у человека встречаются только трисомии по аутосомам, полисомии по половым хромосомам (три -, тетра - и пентасомии), а из моносомий встречается только моносомия Х.
Классификация хромосомной патологии базируется на нескольких принципах, учитывая которые можно дать точную характеристику форме заболевания у
обследуемого индивида и его варианты. Первый принцип - этиологический,
подразумевает характеристику хромосомной или геномной мутации с учетом конкретной хромосомы. Форма хромосомной аномалии определяется типом геномной или хромосомной мутации с одной стороны, и индивидуальной хромосомой - с другой.
Таким образом, имеет значение то, какая структура вовлечена в патологический процесс (хромосома, сегмент) и в чем состоит генетическое нарушение (недостаток или избыток генетического материала). Клиническая картина не имеет существенного значения, поскольку при разных хромосомных аномалиях
имеется большая общность нарушений развития. Второй принцип состоит в определении типа клеток, в которых произошла мутация (в гаметах или зиготе). Гаметические мутации ведут к полным формам хромосомных болезней, при которых все клетки организма несут унаследованную аномалию.
Для диагностики такого заболевания достаточно проанализировать кариотип клеток какой-нибудь ткани. Если же мутация возникает в зиготе или на ранних стадиях дробления в одном из бластомеров, то развивается организм с клетками разной генетической (хромосомной) конституцией и формируется мозаичная форма болезни. Мозаичные формы могут совпадать по клинической картине с полными формами в случае, если число мутантных клеток составляет не менее 10 %.
Диагностика мозаичных хромосомных болезней весьма трудоемка, поскольку
требует изучения кариотипа большого числа клеток из разных тканей. Третий принцип - выявление поколения, в котором возникла мутация. Необходимо установить является эта аномалия спорадическим случаем (возникла в гаметах здоровых родителей) или это наследуемая форма. Наследуемой хромосомная патология будет в тех случаях, когда мутация присутствует во всех клетках организма, в том числе и в гонадах.
Чаще родители имеют нормальный кариотип, а появление больного потомства является результатом мутации, возникшей в одной из гамет.
Суммируя вышеизложенное можно сделать вывод, что для точной диагностики необходимо определить тип мутации, вовлеченную хромосому, форму патологии (полная или мозаичная) и место в ряду поколений (спорадический случай или наследуемая форма). Такая диагностика возможна только при цитогенетическом исследовании, проводимом у пациента и его родственников.
Несмотря на хорошую изученность клиники и
цитогенетики хромосомных болезней, их патогенез неясен даже в общих чертах.
Предполагается, что хромосомные аномалии вызывают нарушение общего генного баланса, результатом чего является декоординированность
в работе генов и расстройства регуляции на всех стадиях онтогенеза. Однако несбалансированность генотипа - это скорее условие, а не звено патогенеза. Общая схема развития сложных патологических процессов (биохимических и клеточных), реализующих хромосомные аномалии
в фенотип (клиническую картину) болезни, не разработана.
Учитывая изменение количества генетического материала можно сделать вывод, что патологические эффекты связаны и изменением числа структурных генов, кодирующих синтез белка (при трисомии их число увеличивается, при моносомии уменьшается). Однако изменение числа аллелей гена не всегда вызывает пропорциональное изменение продукции соответствующего белка. Кроме того, при хромосомных болезнях всегда существенно меняется активность других ферментов и белков, гены которых локализованы на не вовлеченной в дисбаланс хромосоме.