Инваспорт

Глава 2. Наследственный фактор

Английский писатель Холмз образно охарактеризовал наследственность следующими словами: «Наследственность — это омнибус, в котором нас сопровождают паши предки, то и дело кто-нибудь из них высовывается оттуда, ошеломляя нас своим поведением».
Прежде всего, следует различать врожденные пороки развития и наследственные заболевания. Среди причин врожденных пороков развития выделяют экзогенные (химические, физические, биологические), эндогенные (болезни матери) и генетические факторы. Подавляющее большинство пороков развития связано с генетическими факторами и лишь 3—5% — с тератогенными.
Зачем необходимы знания медицинской генетики? Во-первых, любые аномалии развития надо рассматривать как нарушения в тех или иных звеньях реализации такой генетической программы. Во-вторых, неуклонно возрастает относительное значение генетически обусловленных заболеваний в патологии человека. Так, по данным мировой статистики, около 5% всех новорожденных появляются на свет с теми или иными генетическими дефектами. При этом известны около 2500 наследственных болезней, поражающих все органы и системы организма. В-третьих, большую роль играет наследственная предрасположенность к возникновению ряда заболеваний (гипертоническая болезнь, атеросклероз и др.). В-четвертых, значительно расширились возможности ранней диагностики, лечения и профилактики наследственной патологии.
Некоторые примеры распространенности наследстве!июй патологии. Ориентировочная частота всех монотонных наследственных болезней 1—2% среди всего населения. Этот показатель имеет тенденцию к прогрессивному росту. От врожденных пороков развития умирает в 4 раза больше детей, чем от инфекционных болезней. Врожденные пороки развития обусловливают до 25% детской смертности и глубокую инвалидность. Наследственные болезни известны человечеству с древних времен. Отечественный клиницист А. Флоринский (конец XVIII в.) положил начало клиническому изучению наследственных болезней, В своей книге «Усовершенствование и вырождение человеческого рода* он дал правильную оценку внешней среды в формировании наследственных признаков, описал наследование ряда патологических признаков. Английский биолог Гальтон первый поставил вопрос о наследственности человека как предмете научного изучения. Русские клиницисты (А.А. Остроумов и др.) придавали большое значение наследственности в развитии и течении многих заболеваний.
Углубленное изучение наследственности началось лишь в XIX в., а значительный прогресс в этой области был достигнут лишь в нынешнем столетии. После открытия Т. Менделем основных законов наследственности стало несомненным, что наследственность определяется материальными факторами, в последующем названными генами. В становлении учения о наследственности большое значение имело создание Т. Морганом и его школой хромосомной теории наследственности, когда было установлено, что ген представляет собой материальную структуру в хромосомах ядра клетки. В конце 20-х — начале 50-х гг. XX в. была показана дробимость гена, установлены явления эффекта положения гена, связь генетических элементов с ДНК. После открытия в 1953 г. структурной и функциональной природы молекул ДНК как носителей генетической информации начался современный этап изучения проблемы наследственности. Важнейшим достижением этого этапа является установление всеобщности материальных основ наследственности на базе молекул ДНК и РНК, благодаря чему восторжествовал принцип всеобщей связи в органическом мире. В дальнейшем были открыты механизмы генетического кодирования, введено понятие «молекулярные болезни» (нарушение последовательности аминокислот в полипептидной цепи), определены возможности картирования хромосом.
Итак, основной целостной единицей жизни служит клетка, имеющая ядро и цитоплазму, причем ядру, а не цитоплазме принадлежит основная роль в обеспечении преемственности признаков и особенностей развития. Ядро содержит нитевидные структуры — хромосомы, представляющие собой образования, состоящие из ДНК и белка.
Наследственность — это «присущее всем организмам свойство обеспечивать в ряде поколений преемственность одинаковых признаков и особенностей развития морфологической, физиологической и биохимической организации живых существ, характера их индивидуального развития. «Явление наследственности лежит в основе воспроизведения форм жизни по поколениям, что коренным образом отличает живое от неживого» (Большая медицинская энциклопедия, Т. 16, 1981, с. 520). Наследование — это передача генетической информации на уровне клетки или целостного организма от родителей, предков детям или потомкам соответственно. Наследование осуществляется путем передачи генов, т.е. материального субстрата наследственности — молекул ДНК от одного поколения к другому. Воспроизведение генов связано со способностью ДНК к удвоению при участии специфических белков — ферментов. Например, у человека известно около 700 нормальных и патологических признаков, развитие которых контролируется доминантными генами.
Наследственная информация, заключенная в генах каждой особи, является итогом исторического развития данного вида и материальной основой будущей эволюции. Явление наследственности сейчас рассматривается в виде сложной молекулярной внутриклеточной системы, обеспечивающей хранение и реализацию информации, в соответствии с которой осуществляется жизнь клетки, развитие особи и ее жизнедеятельность. Реализация наследственной информации, записанной чередованием нуклеотидов в ДНК зиготы, происходит в результате непрерывных взаимоотношений ядра и цитоплазмы, внеклеточных взаимодействий и гормональной регуляции активности генов.
Наследственные болезни — это заболевания человека, обусловленные генными или хромосомными мутациями. Различают хромосомную (связанную с распределением носителей наследственной информации — генов) и внехромосомную (наследование признаков, контролируемых цитоплазматическими наследственными факторами, локализованными в митохондриях) наследственность. Следует знать, что гены содержат информацию для передачи не только нормальных, но и патологических признаков. Для человека характерны все типы наследования признаков: кодоминаптный, аутосомпо-доминантный, аутосомно-рецес- сивный и сцепленный с полом (с Х-хромосомой). Для доминантно наследуемых заболеваний характерно поражение подряд нескольких поколений одной семьи. При рецессивном наследовании нередко страдает один или несколько детей здоровых родителей.
Принято различать моногенный и полигенный типы наследования. Напомним, что мутация — это изменение наследственного вещества, которое вызывает повое, передающееся по наследству изменение в организме. Мутации могут происходить на уровне всего хромосомного комплекса (уменьшение или увеличение числа хромосом), на уровне отдельной хромосомы (утрата, приобретение или изменение положения участка хромосомы — хромосомная мутация) на уровне гена (изменение порядка азотистых оснований на участке ДНК, кодирующем синтез полипептидной цепи — генные мутации). Возникновение мутаций обусловлено воздействиями факторов внешней и внутренней среды организма. Мутация может в равной степени поразить гены, относящиеся к категории структурных и контролирующих. Мутация структурного гена приводит к изменению структуры специализированного белка. Мутация контролирующего гена изменяет степень функционирования одного или более белков без изменения их структуры. Наряду с мутациями, оказывающими вредное влияние на организм (развитие наследственных болезней), существуют многочисленные полезные для жизни человека мутации, которые закрепляются отбором и способствуют лучшему приспособлению организма к внешней среде.
Наследственная патология может проявиться в разном возрасте. Многие наследственные болезни и пороки развития возникают в эмбриональном периоде, другие — в постпатальном периоде, чаще в детстве, но нередко в зрелом и даже пожилом возрасте.
Степень проявления генных мутаций во многом зависит от влияния факторов окружающей среды (климат, профессиональные воздействия, экологическая обстановка и т.д.). И это неудивительно, так как развитие любого организма является результатом взаимодействия наследственных свойств его и факторов окружающей среды. Перед человечеством стоит задача уменьшить генетический груз наследственных болезней и наследственной предрасположенности и защитить свою наследственность от вредного действия радиации и химических соединений, неуклонно возрастающего по мере научно-технического процесса. В ходе развития генотип человека постоянно взаимодействует с окружающей средой. Некоторые наследственные признаки, например, цвет глаз или группа крови, не зависят от условий внешней среды. В то же время на развитие количественных признаков, таких как рост и вес тела, обусловленных полигенной системой, большое влияние оказывают факторы окружающей среды. Проявление эффектов генов, обусловливающих, например, тучность, во многом зависит от питания, поэтому при помощи соответствующей диеты можно в определенной степени бороться с наследственно обусловленной полнотой.
Принято различать наследственные болезни и заболевания с наследственным предрасположением. Среди других факторов риска удельный вес наследственности составляет примерно 8—9%.
Большое значение имеет наследственная предрасположенность к тем или иным заболеваниям. Так, для мужчин, являющихся родственниками (сыновья, братья) обследованных, заболевших ишемической болезнью сердца в возрасте моложе 55 лет, риск смерти от ишемической болезни сердца может быть в 5 раз большим ожидаемого показателя для популяции, а в отношении родственников женщин, заболевших ишемической болезнью в этом же возрасте, уже в 7 раз большим.
В зависимости от соотношения роли наследственных факторов и воздействий окружающей среды в механизмах развития различных заболеваний можно все болезии человека условно разделить па 4 группы.
Первая группа болезней человека — это наследственные болезни, при которых проявление ненормальной мутации как причинного фактора не зависит от окружающей среды, которая в этом случае определяет лишь выраженность симптомов болезни. К заболеваниям этой группы относятся все хромосомные болезни, например, гемофилия, болезнь Дауна и др. Следует указать, что нередко термины «наследственная болезнь» и «врожденная болезнь» употребляются как синонимы. Однако врожденные болезни — это заболевания, имеющиеся при рождении ребенка: они могут быть обусловлены как наследственными, так и внешними факторами (например, пороки развития, связанные с воздействием на эмбрион радиации, химических соединений и лекарственных средств), а также внутриутробных инфекций.
Во второй группе болезней наследственные изменения также являются причинным фактором, однако для проявления мутантных генов необходимо соответствующее влияние окружающей среды. К таким заболеваниям относят подагру, некоторые формы сахарного диабета. Подобные заболевания чаще проявляются при постоянном воздействии неблагоприятных или вредных факторов окружающей среды (физическое или умственное переутомление, нарушения режима питания и т.д.). Эти болезни можно отнести к группе заболеваний с наследственным предрасположением: для одних из них окружающая среда имеет большее, для других — меньшее значение.
В третьей группе болезней причинным фактором является окружающая среда, однако частота возникновения болезней и тяжесть их течения зависят от наследственного предрасположения. К заболеваниям этой группы относятся гипертоническая болезнь, атеросклероз, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки и др.
Четвертая группа болезней связана исключительно с воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды, наследственность в их возникновении фактически не играет никакой роли. К этой группе относятся ожоги, травмы, инфекционные болезни. Однако генетические факторы могут оказать определенное влияние на течение болезненного процесса, т.е. на темпы выздоровления, переход острых процессов в хронические, развитие декомпенсации функций пораженных органов.
Вся патология человека представляет собой непрерывный ряд, где в одном конце находятся болезни строго наследственной природы, мало зависящие от условий внешней среды, а в другом конце — болезни, связанные с влияниями внешней среды, мало зависящие от генотипа, хотя последний может влиять на характер течения заболевания и темпы его развития.
Болезни с наследственным предрасположением отличаются от генных и хромосомных тем, что для своего проявления нуждаются в действии факторов внешней среды. Наследственное предрасположение реализуется не во всех случаях. Необходимым условием реализации такого предрасположения в болезнь является контакт предрасположенного к болезни индивида с определенными патогенными условиями внешней среды. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что в семьях больных этими заболеваниями отмечается повышенная с контрольными семьями заболеваемость этими болезнями.
Генетики насчитывают сейчас более 2000 наследственно обусловленных болезней. Однако анализ показал, что на долю истинно генетических повреждений приходится лишь 5% случаев, которые принято считать наследственными. Все остальные повреждения происходят в дородовом периоде у будущего ребенка, родители которого вполне благополучны в наследственном отношении. Поэтому особое внимание следует уделять девяти месяцам внутриутробного развития и прежде всего здоровому образу жизни беременной женщины, а также периоду, предшествовавшему беременности. Если супруги, желающие стать родителями, пьют, курят, подвержены гипокинезии, не закалены, то они в значительной мере рискуют, что в будущем у них родится слабый, болезненный ребенок. Древняя Русь славилась своими богатырями. Одна из немаловажных причин — мудрый обычай на свадьбе не давать молодым спиртных напитков, Надо помнить слова Квинта Курция: «Вину предков искупают потомки».

Нервные перегрузки и физические недогрузки, загрязненный воздух больших городов, курение и алкоголизм взрослых — все эти издержки цивилизации особенно больно бьют по еще не окрепшему организму ребенка. И чем меньше ребенок, тем тяжелее последствия таких ударов. Особенно уязвимы дети грудные и еще не родившиеся. Девять месяцев внутриутробного развития во многом определяют судьбу буду- ще го ребенка. В этот первый период жизни человеческой организм наиболее подвержен всевозможным повреждениям.
Мировая статистика свидетельствует, что число детей, родившихся с различной степенью физиологической незрелости, приближается к 90%. Это значит, что абсолютно здоровым рождается в среднем лишь один ребенок из десяти. Эти бывшие физиологически незрелые дети будут первыми кандидатами на атеросклероз, сахарный диабет, ишеми- ч ее кую болезнь. Предопределенная еще в период внутриутробного развития пониженная сопротивляемость организма вредным влиянием внешней среды обезоруживает человека перед лицом грозных болезней цивилизации.

2.1. Лечебно-профилактические мероприятия при наследственной патологии Контрольные задания

Профилактика наследственных болезней является важнейшим разделом современной медицины. Речь при этом идет не просто о предотвращении, как правило, тяжелого заболевания и инвалидности у конкретного индивида, но и во всех его последующих поколениях.
Только прогресс медицинской генетики принципиально изменил подходы к профилактике наследственной патологии: пройден путь от предложений стерилизации супругов или категорических рекомендаций воздержания от деторождения до пренатальной диагностики, профилактического лечения (лечение здоровых носителей патологических генов, предупреждение болезни) и индивидуальной адаптивной среды для носителей патологических генов.
В общей форме профилактика должна быть направлена на 3 типа наследственной патологии:
а) вновь возникающие наследственные болезии как результат спонтанной мутации;
б) болезни, унаследованные от предыдущих поколений;
в) заболевания, развивающиеся в результате наследственного предрасположения и действия провоцирующих факторов внешней среды.
Выяснение механизмов формирования наследственных болезней помогает подобрать и создать для больных специальные условия, в которых человек с тяжелым наследственным дефектом будет развиваться нормально. В качестве примера можно привести рецессивно наследуемую галактоземию. У детей с этим страданием резко снижена активность фермента галактоза-1-фосфатуридилтрансферазы, в результате чего они не способны усваивать молочный сахар; молоко этим больным противопоказано. Ранняя постановка диагноза и перевод этих детей на специальную диету, лишенную молока, способствуют их нормальному развитию.
Большую роль играют массовые обследования детей в целях раннего выявления наследственно обусловленных нарушений и соответствующего лечения. Диагноз ряда наследственных болезней не представля ймо ет существенных затруднений. Однако в большинстве случаев при диагностике наследственных болезней возникают серьезные затруднения в связи с тем, что многие наследственные болезни по своим клиническим проявлениям очень сходны с приобретенными болезнями. Массовые обследования детей (особенно новорожденных) позволяют выявить наследственные нарушения обмена веществ в доклинической стадии, когда диетотерапия и соответствующие лекарственные средства способны полностью предупредить развитие тяжелой инвалидности.
Для активного выявления больных с наследственной патологией используются методы массовой (просеивающей) диагностики. Для реализации просеивающих программ используются биохимические, микробиологические и цитологические экспрссс-методы. Просеивающие программы делятся на массовые (объект просеивания — общая популяция) и выборочные (объект просеивания — контингенти больных с высокой частотой определенного наследственного заболевания). Массовое просеивание направлено на здоровых людей, среди которых выделяются потенциально больные для профилактического лечения и диспансерного наблюдения. Программы массовой и выборочной диагностики позволяют выявить больных в доклинической фазе, когда заболевание еще поддается лечению, уточнить диагноз, выявить супружеские пары с высоким риском рождения ребенка с наследственной болезнью.
Особое внимание обращается на профилактику, которая должна проводиться у лиц, еще не имеющих клинических проявлений болезни, но «угрожающих» по данному заболеванию. Выявление «угрожаемых» по различным наследственным болезням лиц проводится при профилактических осмотрах населения или при популяционных исследованиях. При этом целесообразно в зависимости от вида возможной наследственной патологии относить людей к определенным группам риска (по генным, хромосомным болезням и заболеваниям с наследственной предрасположенностью).
Особенно нуждаются в ранних систематических лечебно-профилактических мероприятиях дети из неблагополучных в отношении наследственной предрасположенности семей.
У детей с выявленными нарушениями проводится подробный сбор кл и 11 и ко-генсалогичсс ких данных, а также соответствующие генетические и биохимические исследования. Все больные с наследственными заболеваниями и лица с наследственной предрасположенностью нуждаются в диспансерном наблюдении. Генеалогическое исследование предполагает подробный сбор данных опроса о состоянии здоровья ближаи- ших и отдаленных родственников, что позволяет составить медицинскую родословную больного и определить характер наследственной патологии. Выявление групп риска с помощью генеалогического метода служит основой для эффективного проведения ранних лечебно-профилактических мероприятий.
Можно выделить 2 группы лечебно-профилактических мероприятий:
а) профилактические мероприятия у лиц без клинических проявлений болезни, но с генетическими факторами риска, направленные на предупреждение развития заболевания;
б) генетическая профилактика, направленная на предупреждение случаев повторных заболеваний в семье.
Генетическая профилактика, осуществляемая врачом-генетиком (врачом медико-генетической консультации), направлена на предупреждение рождения больного ребенка.
Задачи медико-генетической консультации:

определение прогноза здоровья будущего потомства в семьях, где был, есть или предполагается больной с наследственной патологией;
объяснение родителям в доступной форме смысла генетического риска и помощь им в принятии решения по поводу деторождения;
диспансерное наблюдение и выявление группы повышенного риска среди родственников индивида с наследственной болезнью.

При своевременной диагностике наследственных болезней можно назначить целенаправленное лечебное питание, лекарственную или хирургическую коррекцию наследственного дефекта и таким образом предупредить дальнейшее развитие патологического процесса. Такой подход к профилактике в форме предупредительного лечения можно назвать «нормокопированис». С его помощью стремятся получить нормальный фенотип при патологическом генотипе. Нормокопированис при наследственных болезнях — перспективное направление в разработке методов их профилактики.
Методы профилактического лечения основываются на закономерностях патогенеза наследственных болезней. Речь может идти об ограничении поступления определенных продуктов из пищи (или исключения их), о восполнении недостающего продукта гена, добавлении питательных веществ к пище, лекарствам, усилении выведения метаболитов из организма и др.
Адаптивную внешнюю среду можно рассматривать как метод лечения наследственных болезней и как способ профилактики заболеваний у лиц с наследственной предрасположенностью. В 20-х гг. XX в. были получены данные, свидетельствующие о разной степени проявления действия генов в зависимости от генотипической или внешней среды. Значит, можно уменьшить или исключить патологическое действие генов. Уже давно С.В. Давиденков сформулировал представление о «двойных болезнях», т.е. о заболеваниях, в основе которых лежит наследственность, но проявляются они лишь при воздействии профессиональных факторов. Общий подход для лечения наследственных болезней адаптивной средой основан на исключении факторов риска, способствующих проявлению или усилению наследственной патологии.
При заболеваниях с наследственным предрасположением проявление действия генов обусловлено в большей степени влияниями внешней среды. Отсюда очевидно, что с помощью воздействий окружающей среды возможно воспрепятствовать клиническому проявлению неблагоприятного наследственного предрасположения или, по крайней мере, смягчить течение уже имеющегося заболевания. Общеизвестна исключительная сила влияния разнообразных условий внешней среды (характер питания, физическая активность и т.п.) на возникновение и течение различных болезней.

В перспективе можно ставить вопрос о возможности коренного изменения условий окружающей среды, в которых проявление патологической наследственности стало бы невозможным.
Наследственный фактор следует учитывать при диспансеризации населения. Кроме того, разумеется, следует проводить и коррекцию других факторов риска, в том числе у больных с наследственной патологией или наследственным предрасположением.

Контрольные задания

Охарактеризуйте понятие «наследственность».
Какие вы знаете механизмы передачи наследственной информации?
Охарактеризуйте группы наследственных заболеваний в зависимости от механизмов их развития.
Какова суть болезней с наследственным предрасположением?
Перечислите лечебно-профилактические мероприятия при наследственной патологии.
Перечислите задачи медико-генетической консультации.

Оглавление