Expert medical al articolului

Testarea genetică poate fi utilizată în caz de risc al acestei sau acelei tulburări genetice într-o familie. O astfel de cercetare este acceptabilă numai dacă structura moștenirii genetice a tulburării este bine studiată, este posibil un tratament eficient și sunt utilizate metode de analiză fiabile, fiabile, foarte sensibile, specifice și inofensive. Prevalența într-o anumită generație trebuie să fie suficient de mare pentru a justifica efortul depus în efectuarea testelor.

pentru

Testarea genetică poate fi concepută pentru a identifica purtătorii heterozigoți ai bolilor genice recesive, dar nu este exprimată (de exemplu, boala Tai-Sach la evreii askenazi, anemia falciformă, negrii talasemici în mai multe grupuri etnice). Dacă un cuplu heterozigot este, de asemenea, heterozigot, soții sunt expuși riscului de a avea un copil bolnav care va naște.

Testele pot fi necesare înainte ca simptomele să apară dacă apare o tulburare ereditară mai severă în istoria familiei care apare mai târziu în viață (de exemplu, boala Huntington, cancerul de sân). Testarea determină gradul de risc de a dezvolta tulburarea, ceea ce înseamnă că ulterior o persoană poate lua măsuri preventive. Dacă testul arată că persoana este purtătorul tulburării, poate lua decizii și despre nașterea descendenților.

Examinarea prenatală poate include, de asemenea, amniocenteză, prelevarea probelor de villus corionic, analiza cordonului ombilical, analiza sângelui matern, analiza serului matern sau încarnarea fetală. Motivele obișnuite pentru examinarea prenatală sunt vârsta mamelor (peste 35 de ani); un istoric familial al tulburării care poate fi diagnosticat folosind metode prenatale; anomalii ale rezultatelor analizei serului matern, precum și unele simptome care apar în timpul sarcinii.

Studiul nou-născuților permite utilizarea profilaxiei (dietă specială sau terapie de substituție) a oligofreniei fenilopirului, a diabetului galactozic și a hipotiroidismului.

Crearea unei genealogii familiale. Consilierea genetică folosește pe larg crearea unei genealogii familiale (arborele genealogic). În acest caz, simbolurile sunt utilizate pentru a indica membrii familiei și pentru a furniza informațiile necesare despre starea lor de sănătate. Unele tulburări familiale cu fenotipuri identice au mai multe tipare de moștenire.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]

Tulburări ale ADN-ului mitocondrial

Mitocondriile conțin un cromozom unic rotunjit care poartă informații despre 13 proteine, diferite ARN-uri și mai multe enzime reglatoare. Cu toate acestea, informațiile despre peste 90% din proteinele mitocondriale sunt conținute în genele nucleare. Fiecare celulă are câteva sute de mitocondrii în citoplasma sa.

Tulburările mitocondriale pot fi rezultatul unor anomalii mitocondriale sau anomalii ale ADN-ului nuclear (de exemplu, distrugere, duplicare, mutații). Țesuturile cu energie ridicată (de exemplu, mușchii, inima, creierul) prezintă un risc deosebit de afectare a funcției din cauza anomaliilor mitocondriale. Diferite tipuri de disfuncții tisulare sunt asociate cu anumite anomalii ale ADN-ului mitocondrial.

Anomaliile mitocondriale apar în multe afecțiuni frecvente, cum ar fi unele tipuri de boală Parkinson (care pot duce la mutații extinse de deleție mitocondrială în celulele ganglionilor bazali), precum și în multe alte tipuri de boli musculare.

Anomaliile mitocondriale ale ADN sunt determinate de moștenirea maternă. Toate mitocondriile sunt moștenite din citoplasma oului, astfel încât toți descendenții unei mame bolnave sunt expuși riscului de a moșteni tulburarea, dar nu există pericolul de a moșteni tulburarea tatălui pacientului. Varietatea manifestărilor clinice este o regulă care poate fi explicată parțial prin variabilitatea combinațiilor mutațiilor ereditare și a genomului mitocondrial normal (heteroplasma) celulelor și țesuturilor.

Oftalmoplegia externă cronică progresivă

Paralizia progresivă a mușchilor ectopici, care este de obicei precedată de o omisiune progresivă bilaterală, simetrică, care începe cu luni sau ani înainte de paralizie.

Sindromul Kearns-Seyr

O variantă multifuncțională a oftalmoplegiei cronice externe progresive care provoacă, de asemenea, blocarea inimii, degenerarea pigmentară a retinei și degenerarea sistemului nervos central

Neuropatie optică ereditară Leber

Pierderea vederii bilaterale instabile, dar adesea distructive, care apare cel mai adesea în timpul adolescenței din cauza unei mutații punctuale în mitocondriile ADN-ului

Sindromul Murph

Convulsii mioclonice, fibre roșii grosiere, demență, ataxie și miopatie

Sindromul melasei

Encefalomiopatie mitocondrială, acidoză lactică și accidente vasculare cerebrale

Sindromul Pearson

Anemie sideroblastică, insuficiență pancreatică și boală hepatică progresivă care începe în primele luni de viață și se termină adesea cu moartea unui copil

Defecte ale unei gene

Tulburările genetice, care sunt cauzate de o tulburare a unei singure gene („tulburări mendeliene”), sunt cele mai simple de analizat și cele mai bine studiate în acest moment. Știința descrie multe tulburări specifice de acest fel. Defectele unei singure gene pot fi autosomale sau legate de cromozomul X, care este dominant sau recesiv.

[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]

Diferența dominantă autosomală

Este necesară o singură alelă autozomală a genei pentru a exprima o trăsătură autosomală dominantă; aceasta înseamnă că heterozigotul și homozigotul genei anormale sunt afectate.

În principiu, următoarele reguli se aplică aici:

  • O persoană bolnavă are un părinte bolnav.
  • Părintele bolnav heterozigot și părintele sănătos au în medie același număr de copii bolnavi și sănătoși; acest lucru înseamnă că riscul de a dezvolta boala este de 50% pentru fiecare copil.
  • Copiii sănătoși ai unui părinte bolnav nu trec de linia descendenților lor.
  • Bărbații și femeile prezintă același risc de a dezvolta boala.

[17], [18], [19], [20], [21]

Proprietate autosomală recesivă

Două copii ale unei alele anormale sunt necesare pentru a exprima o trăsătură autozomală recesivă. Un anumit procent din generațiile de heterozigoți (purtători) este ridicat datorită efectului inițiatorului (adică grupul a început mai mulți indivizi, dintre care unul este un purtător) sau datorită faptului că purtătorii au un avantaj selectiv (de exemplu, heterozigoza în celula seceră) boala protejează împotriva malariei).

În principiu, se aplică următoarele reguli de moștenire:

  • Dacă un copil bolnav se naște din părinți sănătoși, iar ambii părinți sunt heterozigoți și, în medie, un sfert din copiii lor sunt bolnavi, unul dintre cei doi este heterozigot și unul din patru este sănătos.
  • Toți copiii unui părinte bolnav și ai unei persoane genotip normal sunt heterozigoți fenotipic normali.
  • În medie, jumătate dintre copiii unei persoane bolnave și a unui purtător heterozigot sunt infectați, iar 1/3 sunt heterozigoți.
  • Toți copiii a doi părinți bolnavi se îmbolnăvesc.
  • Bărbații și femeile sunt la fel de vulnerabili la infecții.
  • Purtătorii de heterozigoti sunt fenotipici normali, dar sunt conductori ai liniei. Dacă caracteristica este cauzată de un defect al unei anumite proteine ​​(de exemplu, enzime), heterozigotul are de obicei o cantitate limitată din această proteină. Dacă tulburarea este cunoscută, este posibil să se identifice persoanele heterozigote, fenotipice normale, folosind tehnici genetice moleculare.

Rudele mostenesc cel mai probabil aceeași alelă mutantă, motiv pentru care căsătoriile dintre rudele apropiate (cu un deget) cresc probabilitatea copiilor bolnavi. La o pereche părinte-copil sau frate, riscul unui copil bolnav crește datorită prezenței a 50% din aceleași gene.

[22], [23], [24], [25],

Conexiunea dominantă cu cromozomul X

Caracteristicile dominante asociate cromozomului X sunt conținute în cromozomul X. Cele mai multe dintre ele sunt foarte rare. De obicei, bărbații devin mai infectați, dar femeile care poartă o singură alelă anormală sunt de asemenea infectate, dar mai puțin grav.

În principiu, se aplică următoarele reguli de moștenire:

  • Un om bolnav trece tuturor fiicelor, dar nu și fiilor săi; Cu toate acestea, dacă un bărbat bolnav se căsătorește cu o femeie bolnavă, el poate avea un fiu bolnav.
  • Pacienții heterozigoți trec la jumătate din copiii lor fără sex.
  • Femeile homozigote bolnave trec linia către toți copiii lor.
  • De două ori mai multe femei bolnave decât bărbații au o linie, cu excepția cazului în care provoacă moartea la bărbați.

Moștenirea unei poziții dominante asociate cu cromozomul X poate fi dificil de distins de moștenirea dominantă autozomală, cu excepția cazului în care se utilizează teste moleculare. Acest lucru necesită un pedigree mare, cu o stare de atenție sporită la copiii părinților bolnavi, deoarece transferul liniei de la bărbat la bărbat împiedică convergența cu cromozomul X (bărbații poartă doar cromozomii Y către fiii lor). Unele tulburări ale mortalității cauzale dominante legate de X la bărbați.

Gena recesivă asociată cu cromozomul X

Trăsăturile recesive asociate cromozomului X sunt conținute în cromozomul X.

În principiu, se aplică următoarele reguli de moștenire:

  • Aproape toți pacienții sunt bărbați.
  • Femeile heterocigote sunt de obicei fenotipice normale, dar modul în care purtătorii pot transmite anomalia copiilor lor (dar trăsătura poate reprezenta o nouă mutație în corpul masculin).
  • Un bolnav nu transmite niciodată această trăsătură fiilor săi.
  • Toate fiicele unui bolnav sunt cratime.
  • O purtătoare de sex feminin trece linia către jumătate din fiii ei.
  • Linia nu este transmisă fiicelor purtătorului mamei (cu excepția cazului în care moștenesc linia - de exemplu, daltonism - de la tatăl lor), dar jumătate dintre ele sunt purtătoare.

Femeia bolnavă trebuie să fie, de obicei, proprietarul unei gene anormale de la ambii cromozomi X (homozigoți) pentru expresia trăsăturilor, de exemplu E. Are o mamă și un tată bolnavi cu mutație în heterozigoți sau homozigoți.

Uneori primește o anumită expresie genetică la femeile heterozigote pentru mutații asociate cu cromozomul X, dar aceste femei sunt foarte rar afectate sever, așa cum este cazul bărbaților care au o singură pereche de gene (poluzigotnyh). Femeile heterocigote se pot dezvolta în cazul apariției rearanjării structurale a cromozomului (de exemplu, translocarea autozomilor cu raze X, absența sau distrugerea cromozomului X) sau afectarea inactivării X. Acesta din urmă are loc într-un stadiu incipient de dezvoltare; aceasta implică de obicei inactivarea accidentală, dar echilibrată a cromozomului X moștenit de la tată sau mamă. Uneori, însă, cea mai mare parte a inactivării are loc pe cromozomul X moștenit de la un părinte; acest fenomen se numește inactivare X distorsionată.

Codominanță

În cazul moștenirii codominante, fenotipul heterozigot este diferit de fenotipul ambilor homozigoti. Fiecare alelă la un locus genetic are de obicei un efect pronunțat. De exemplu, codominanța detectează în antigenele grupelor sanguine (de exemplu, AB, MN), antigenele leucocitelor (de exemplu, DR4, DR3), proteinele serice cu motilitate electroforetică diferită (de exemplu, albumina, globulina tactilă) și procesele enzimatice (de exemplu, paraoxonaza) .

[26], [27], [28], [29]

Moștenirea multifactorială

Multe funcții (de exemplu, creștere) sunt distribuite de-a lungul unui viraj parabolic (distribuție normală); această distribuție este în conformitate cu definiția poligenică a liniei. Fiecare funcție adaugă ceva sau ia ceva de la diavol, indiferent de celelalte gene. Cu o astfel de distribuție, foarte puțini oameni găsesc extreme și majoritatea sunt în mijloc, deoarece oamenii nu moștenesc mulți factori care acționează într-o singură direcție. Diferenții factori de mediu care accelerează sau încetinesc rezultatul final contribuie la distribuția normală.

Multe dintre bolile congenitale relativ comune și bolile familiale sunt rezultatul moștenirii multifactoriale. La o persoană bolnavă, tulburarea este suma factorilor genetici și a mediului. Riscul unor astfel de funcții este semnificativ mai mare la rudele de gradul I (50% dintre pacienți au gene umane) decât la rudele mai îndepărtate, care sunt susceptibile să moștenească doar câteva gene neobișnuite.

Bolile frecvente cauzate de o serie de factori includ hipertensiunea arterială, arterioscleroza, diabetul, cancerul, bolile măduvei spinării și artrita. Multe gene specifice sunt susceptibile la diagnostic. Factorii predispozanți determinați genetic, inclusiv istoricul familial, parametrii biochimici și moleculari, pot ajuta la identificarea persoanelor cu risc de a dezvolta boala pentru a lua măsuri preventive.

Moștenire neconvențională

Tipărire genomică. Amprentarea genomică este o expresie diferențiată a materialului genetic, în funcție de faptul dacă este moștenită de la mamă sau tată. Diferența de expresie apare din activarea diferită a genei. Imprimarea genomică depinde de țesut și de stadiul de dezvoltare. În unele țesuturi, bivalve sau moștenite de la ambii părinți, poate apărea expresia unei alele, cu expresia unei alele moștenite de la un părinte care apare în alte țesuturi. În funcție de faptul dacă manifestarea genetică este moștenită de la mamă sau tată, poate apărea un nou sindrom dacă gena este imprimată genetic. O atenție deosebită trebuie acordată amprentării genomice în cazul în care tulburările sau bolile au fost transmise de-a lungul generațiilor.

Disomia unuia dintre părinți. Disomia unuia dintre părinți apare atunci când cei doi cromozomi ai cuplului sunt moșteniți de la un singur părinte. Acest lucru este extrem de rar și se crede că este asociat cu eliberarea trisomală. Aceasta înseamnă că zigotul avea inițial trei cromozomi, dar unul dintre ei a fost pierdut, ducând la fractura în cauză într-o treime din cazuri. În acest caz, efectul de tipărire poate apărea deoarece nu există informații despre al doilea părinte. De asemenea, dacă există copii ale aceluiași cromozom (izodisomiya), care conține o alelă anormală a bolilor autozomale recesive, persoanele bolnave sunt expuse riscului pentru acesta din urmă, în ciuda faptului că este purtătorul unui părinte.

Tulburări recurente de triplete (trinucleotide). Tripletul de nucleotide este comun și uneori are multe repetări. Se întâmplă ca numărul tripletelor din genă să crească de la generație la generație (gena normală are o repetare triplă relativ mică). Când o genă este transmisă de la o generație la alta sau, uneori, apare ca urmare a diviziunii celulare în organism, tripletul se repetă pentru a prolifera și a crește, ceea ce interferează cu funcția normală a genei. Această creștere poate fi detectată în cercetarea moleculară, acest tip de modificare genetică nu este comună, dar apare în unele boli (de exemplu, miotonia distrofică, întârzierea mentală fragilă X), în special în cele legate de sistemul nervos central (de exemplu, boala Huntington).

Așteptare (așteptare). Predicția apare atunci când boala are un stadiu incipient de debut și este mai pronunțată cu fiecare generație care urmează. Așteptarea poate apărea atunci când părintele este un mozaic și copilul are o mutație completă în toate celulele. De asemenea, este capabil să se manifeste printr-o extensie de repetare triplă dacă numărul de replici și, prin urmare, severitatea daunelor fenotipului crește cu fiecare descendență ulterioară.