Etiologi penyakit keturunan. Bentuk patologi terkait seks

Manifestasi gen dimediasi melalui proses regulasi proses sintetik protein. Proses kompleks terjadi dalam rantai sifat-gen, tergantung pada banyak faktor. Gen struktural saja, yang secara langsung bertanggung jawab untuk sintesis protein, tidak dapat memastikan penentuan perkembangan. Dalam proses metabolisme, sintesis diaktifkan secara simultan oleh bukan hanya satu, tetapi oleh seluruh kelompok enzim yang menyediakan urutan rantai reaksi tertentu, karena setiap enzim dikaitkan dengan gen organisasi struktural dan fungsionalnya.

Menurut proses regulasi genetik sintesis protein, aktivitas gen struktural berada di bawah kendali gen operator, aktivitas yang, pada gilirannya, ditentukan oleh gen pengatur, produk durasinya adalah protein represor yang mampu mengikat satu atau lain zat yang terbentuk di dalam sel selama metabolisme. Pada saat yang sama, tergantung pada sifat zat yang mengikat represor, efek ganda pada operon dimungkinkan: di satu sisi, itu adalah penghambatan, di sisi lain, jika efek penghambatan represor dihilangkan. (hubungan dengan zat), aktivitas operon yang sesuai dimulai - aktivasi sintesis.

Dapat diasumsikan bahwa perubahan tertentu pada gen kontrol, bersama dengan mutasi struktural, bertanggung jawab atas terjadinya penyakit yang ditentukan secara genetik. Selain itu, dalam beberapa kasus, faktor lingkungan mengganggu pelaksanaan aksi gen normal, mis. informasi turun-temurun. Oleh karena itu, ada dasar untuk penegasan bahwa dalam sejumlah kasus, penyakit tidak begitu terkait dengan patologi regulasi informasi herediter, tetapi dengan patologi implementasinya.

Dalam kondisi eksperimental, dimungkinkan untuk memblokir bidang reseptor sel - target aksi hormon steroid, menggunakan, misalnya, pewarna anilin. Dalam hal ini, pengaruh regulasi hormon dihilangkan dan sintesis protein terganggu - implementasi aksi gen normal terganggu.

Mekanisme ini menunjukkan dalam feminisasi testis, penyakit di mana pseudohermafrodit terbentuk dengan alat kelamin eksternal di sepanjang tipe wanita(tidak ada organ genital internal). Pemeriksaan genetik mengungkapkan satu set kromosom seks laki-laki, tidak ada kromatin seks di sel mukosa. Patogenesis penderitaan dikaitkan dengan resistensi androgen primer organ target.

Gen mutan yang sama dalam organisme yang berbeda dapat memanifestasikan efeknya dengan cara yang berbeda. Manifestasi fenotipik suatu gen dapat bervariasi dalam derajat ekspresi sifat tersebut. Fenomena ini dikaitkan dengan ekspresi gen - tingkat keparahan tindakan dalam arti fenotipik. Satu dan sifat yang sama dapat muncul dalam beberapa dan tidak bermanifestasi pada individu lain dari kelompok terkait - fenomena ini disebut penetrasi manifestasi gen -% individu dalam populasi yang memiliki fenotipe mutan (perbandingan jumlah pembawa penyakit patologis). sifat dengan jumlah pembawa gen mutan). Ekspresivitas dan penetrasi mencirikan manifestasi fenotipik suatu gen, yang disebabkan oleh interaksi gen dalam genotipe dan respons genotipe yang berbeda terhadap faktor lingkungan. Penetrasi mencerminkan heterogenitas suatu populasi bukan oleh gen utama yang menentukan sifat tertentu, tetapi oleh pengubah yang menciptakan lingkungan genotipik untuk ekspresi gen. Pengubah termasuk prostaglandin, metabolit aktif, zat bioaktif dari berbagai asal.

Menurut sifat perubahan genom, mutasi berikut dibedakan:

1. Genetik - terkait dengan satu pasang nukleotida dalam rantai polipeptida DNA (perubahan yang tidak terlihat secara sitologis).

2. Kromosom - pada tingkat kromosom tunggal (penghapusan - fragmentasi kromosom, yang menyebabkan hilangnya sebagian; duplikasi - penggandaan situs, penataan ulang kromosom karena perubahan kelompok gen terkait dalam kromosom - inversi; gerakan bagian - penyisipan, dll.).

3. Genomik - a) poliploidi - perubahan jumlah kromosom, kelipatan dari set haploid; b) aneuploidi (heteroploidi) - bukan kelipatan dari himpunan haploid.

Dengan manifestasi dalam heterozigot:

1. Mutasi dominan.

2. Mutasi resesif.

Dengan penyimpangan dari norma:

1. Mutasi langsung.

2. Reversi (beberapa di antaranya adalah kebalikan, supresif).

Tergantung pada alasan yang menyebabkan mutasi:

1. Spontan

2. Diinduksi

Dengan lokalisasi di sel:

1. Nuklir

2. Sitoplasma

Sehubungan dengan ciri-ciri pewarisan:

1. Generatif, terjadi di sel germinal

2. somatik

Berdasarkan fenotipe (mematikan, morfologi, biokimia, perilaku, kepekaan terhadap agen perusak, dll.).

Mutasi dapat mengubah perilaku, mempengaruhi karakteristik fisiologis organisme, menyebabkan perubahan pada enzim, dan, tentu saja, mempengaruhi struktur individu. Dalam hal dampaknya terhadap kelangsungan hidup, mutasi dapat mematikan atau semi-mematikan, mengurangi kelangsungan hidup organisme ke tingkat yang lebih besar atau lebih kecil. Mereka dapat praktis netral dalam kondisi tertentu, tidak secara langsung mempengaruhi kelangsungan hidup dan, akhirnya, meskipun jarang, mutasi yang sudah berguna ketika terjadi.

Jadi, dalam hal ini, menurut klasifikasi fenotipik, ada:

1. Mutasi morfologi, di mana terutama terjadi perubahan pertumbuhan dan pembentukan organ.

2. Mutasi fisiologis - meningkatkan atau menurunkan aktivitas vital organisme, sepenuhnya atau sebagian menghambat perkembangan (mutasi semi dan mematikan). Ada konsep gen mematikan. Gen tersebut (biasanya dalam keadaan homozigot) dapat menyebabkan hasil yang mematikan atau meningkatkan kemungkinannya pada embriogenesis awal atau pada periode awal pascakelahiran. Dalam kebanyakan kasus, patologi spesifik belum diidentifikasi.

3. Mutasi biokimia - mutasi yang menghambat atau mengubah sintesis tertentu zat kimia dalam organisme.

Prinsip-prinsip klasifikasi di atas memungkinkan untuk mensistematisasikan penyakit keturunan sesuai dengan karakteristik cacat genetik.

Klasifikasi bentuk patologi herediter.

Keturunan dan lingkungan memainkan peran faktor etiologi dalam penyakit apa pun, meskipun dengan bagian partisipasi yang berbeda. Dalam hal ini, kelompok penyakit keturunan berikut dibedakan:

1) sebenarnya penyakit herediter, di mana peran etiologis dimainkan oleh perubahan struktur herediter, peran lingkungan hanya dalam memodifikasi manifestasi penyakit. Kelompok ini termasuk penyakit yang disebabkan secara monogenik (fenilketonuria, hemofilia, achondroplasia), serta penyakit kromosom.

2) penyakit ekogenetik, yang juga bersifat herediter, yang disebabkan oleh mutasi patologis, tetapi manifestasinya memerlukan dampak lingkungan tertentu. Misalnya, anemia sel sabit pada pembawa heterozigot dengan penurunan tekanan parsial oksigen; anemia hemolitik akut pada individu dengan mutasi pada lokus glukosa-6-fosfat dehidrogenase di bawah pengaruh sulfonamid.

3) dalam kelompok ini, banyak penyakit umum, terutama pada orang tua - hipertensi, penyakit iskemik jantung, tukak lambung. Faktor etiologi dalam kemunculannya adalah dampak lingkungan, tetapi implementasinya tergantung pada kecenderungan individu yang ditentukan secara genetik dari organisme, dan oleh karena itu penyakit ini disebut multifaktorial atau penyakit dengan kecenderungan turun-temurun.

Dari sudut pandang genetik, penyakit keturunan dibagi menjadi gen dan kromosom. Penyakit gen dikaitkan dengan mutasi gen, dan selanjutnya, penyakit monogenik dan poligenik dibedakan berdasarkan jumlah gen yang terpengaruh. Isolasi penyakit monogenik didasarkan pada pemisahannya dalam generasi menurut hukum Mendel. Poligenik - penyakit dengan kecenderungan turun-temurun, karena kecenderungannya multifaktorial.

Penyakit kromosom adalah sekelompok besar kondisi patologis, manifestasi utamanya adalah malformasi multipel dan ditentukan oleh penyimpangan kandungan bahan kromosom.

Pembagian penyakit keturunan ke dalam kelompok-kelompok ini tidak formal. Penyakit gen diturunkan dari generasi ke generasi tidak berubah, sementara sebagian besar penyakit kromosom tidak ditularkan sama sekali, penataan ulang struktural ditransmisikan dengan rekombinasi tambahan.

Penyakit genetik.

Gen dapat bermutasi, menghasilkan perubahan atau tidak adanya protein sama sekali. Dalam hal ini, bentuk penyakit gen yang terpisah dibedakan. Jadi, pelanggaran sintesis protein struktural menyebabkan terjadinya malformasi (sindaktili, polidaktili, brakidaktili, akondroplasia, mikrosefali, dll.), Pelanggaran protein transpor menyebabkan penyakit fungsional (penyakit penglihatan, pendengaran, dll.), .), fermentasi - dengan pelanggaran protein - enzim.

Sekitar 900 penyakit diturunkan menurut tipe dominan autosomal: polidaktili, sindaktili dan brakidaktili, astigmatisme, hemeralopia, anonikia, arachnodaktili, dan akondroplasia.

Dengan tipe pewarisan autosomal resesif, sifat tersebut hanya muncul pada individu yang homozigot untuk gen ini, mis. ketika gen resesif diperoleh dari setiap orang tua. Lebih dari 800 penyakit diwarisi oleh jenis ini, kelompok utama adalah fermentopati (fenilketonuria, alkaptonuria, kebodohan amaurotic, galaktosemia, mucopolysaccharidosis), jenis yang berbeda tuli dan bisu.

Dominasi yang tidak lengkap juga telah diidentifikasi. Jenis pewarisan ini diindikasikan untuk hiperkolesterolemia esensial: gen yang sesuai dalam keadaan heterozigot hanya menentukan kecenderungan hiperkolesterolemia, sedangkan dalam keadaan homozigot itu mengarah ke bentuk herediter dari patologi metabolisme kolesterol - xanthomatosis.

Warisan sehubungan dengan seks memiliki sejumlah fitur. Kromosom X dan Y memiliki daerah umum (homolog) di mana gen terlokalisasi yang diwariskan secara merata pada pria dan wanita. Misalnya, pigmen xeroderma, paraplegia spastik, bulosis epidermal. Daerah non-homolog dari kromosom Y (pewarisan Holandrik) mengandung gen untuk anyaman antara jari dan telinga berbulu, dengan transmisi hanya untuk anak laki-laki.

Daerah non-homolog dari kromosom X (resesif untuk wanita dan dominan untuk pria karena hemizigositas) mengandung gen untuk hemofilia, agammaglobulinemia, diabetes insipidus, buta warna, dan ichthyosis. Di antara yang dominan, sepenuhnya terpaut seks pada kromosom X (dengan situs non-homolognya) adalah rakhitis hipofosfatemia, tidak adanya gigi seri di rahang. Kemungkinan penularan sifat-sifat herediter melalui sitoplasma sel telur (plasmogen) hanya melalui ibu juga terungkap - kebutaan akibat atrofi saraf optik (sindrom Leber).

Penyakit kromosom berbeda dari penyakit herediter lainnya dalam hal, dengan pengecualian yang jarang, mereka terbatas pada distribusi dalam satu generasi karena kurangnya fertilitas pada pembawa. Namun, penyakit kromosom termasuk dalam kelompok penyakit keturunan, karena disebabkan oleh mutasi zat herediter dalam sel germinal salah satu atau kedua orang tua pada tingkat kromosom atau genom. Secara klinis, penyakit ini dimanifestasikan oleh gangguan mental yang parah dalam kombinasi dengan sejumlah cacat dalam perkembangan somatik. Penyakit kromosom terjadi rata-rata dengan frekuensi 1:250 bayi baru lahir. Pada 90% embrio dengan kelainan kromosom, terjadi pelanggaran keseimbangan kromosom dan sebagian besar berhenti berkembang pada tahap awal.

Faktor-faktor yang menyebabkan kelainan kromosom tampaknya umum:

1. Usia ibu. Dibandingkan dengan usia rata-rata (19-24), pada wanita setelah 35 tahun kemungkinan memiliki anak dengan kelainan kromosom meningkat 10 kali lipat, setelah 45 tahun - 60 kali lipat. Hampir tidak ada data tentang usia ayah. Pengaruh usia juga dapat dibalik, misalnya, sindrom Shereshevsky-Turner lebih sering muncul pada anak-anak dari ibu muda.

2. Radiasi pengion - karena semua jenis radiasi pengion menyebabkan penyimpangan kromosom dalam sel germinal dan somatik.

3. Infeksi virus – campak, rubella, cacar air, herpes zoster, demam kuning, hepatitis virus, toksoplasmosis.

Penyakit kromosom pada intinya dapat memiliki kelainan struktural atau numerik baik pada bagian autosom dan kromosom sel germinal.

1. Gangguan struktural autosom: 5p - kehilangan lengan pendek (penghapusan) - sindrom "tangisan kucing" - namanya karena kesamaan tangisan anak dengan tangisan kucing. Ini karena gangguan pada sistem saraf pusat dan dengan pelanggaran laring. Sindrom ini juga ditandai dengan mikrognatia, sindaktili. Terjadi penurunan daya tahan terhadap infeksi, sehingga pasien meninggal lebih awal. Berbagai malformasi (anomali jantung, ginjal, hernia) terungkap. Ada penyimpangan kromosom lain seperti penghapusan: sindrom 4p, 13p, 18p dan 18q, 21p, 22q. Translokasi bisa tidak seimbang, yang mengarah ke kondisi patologis pembawa mereka, dan seimbang - secara fenotip tidak terwujud. Gangguan struktural pada bagian kromosom seks dijelaskan dalam sindrom Shereshevsky-Turner dari sisi satu kromosom X (p, q, r, p dan q isokromosom).

2. Pelanggaran numerik. Anomali kromosom besar 1-12 pasang biasanya mematikan. Viabilitas yang cukup terjadi dengan trisomi 21, kromosom seks abnormal, dan anomali parsial. Nullisomy - tidak adanya pasangan - non-viabilitas. Monosomi - kelangsungan hidup hanya pada sindrom CW. Poliploidi biasanya mematikan. Trisomi untuk pasangan ke-13 - sindrom Patau - ditandai dengan beberapa malformasi otak, jantung, ginjal (anak-anak biasanya meninggal pada usia 3-4 bulan). Trisomi 18 pasang - sindrom Edwards - beberapa cacat organ vital, hingga 1 tahun biasanya tidak lebih dari 7% pasien bertahan. Bentuk translokasi penyakit Down diekspresikan oleh transfer kromosom ekstra dari 22, 4, 15 menjadi 21 pasang. Pelanggaran numerik kromosom seks terjadi dalam bentuk sindrom Kleinfelter - XXY dan variannya (XXXY, XXXXXY), ditandai dengan penurunan kecerdasan dan hipogonadisme. Sindrom dan varian XXX diketahui, serta XYU - dalam hal ini, kromosom Y tambahan lebih memengaruhi perilaku daripada kecerdasan. Pasien agresif, berbeda dalam salah, bahkan perilaku kriminal.

Fenomena mosaik dikaitkan dengan berbagai jenis rasio sel normal dan abnormal. Dalam hal ini, ini adalah posisi peralihan antara sehat dan sakit (bentuk yang terhapus secara klinis).

Metode yang penting pencegahan penyakit kromosom adalah keluarga berencana. Jadi, khususnya, kondisi ideal konsepsi dianggap pada hari ovulasi. Juga, 1 bulan sebelum pembuahan, tidak boleh ada paparan mutagen (bahan kimia - sumber utama produksinya; fisik - paparan sinar-x dalam diagnostik atau tujuan pengobatan). Infeksi virus sangat berbahaya dan, karenanya, pembuahan dianjurkan hanya 6 bulan setelah infeksi. Penting juga untuk meningkatkan asupan vitamin - A, C, E, asam folat, elemen jejak - Ca, Mg, Zn.

Diagnosis prenatal juga penting: pemeriksaan skrining dilakukan dari minggu ke-16, penilaian a-fetoprotein, jika diindikasikan, juga amniosentesis, karyogram, diagnostik korion.

Penyebab penyakit keturunan dan anomali perkembangan adalah faktor yang dapat mengubah karakteristik kualitatif atau kuantitatif genotipe (struktur gen individu, kromosom, jumlahnya), yaitu menyebabkan mutasi. Faktor-faktor seperti itu disebut mutagen. Mutagen diklasifikasikan menjadi eksogen dan endogen. Mutagen eksogen dapat bersifat kimia, fisik, atau biologis. Mutagen eksogen kimia mencakup banyak zat produksi industri (benzpiren, aldehida, keton, epoksida, benzena, asbes, fenol, formalin, xilena, dll.), pestisida. Alkohol memiliki aktivitas mutagenik yang nyata. Dalam sel darah pecandu alkohol, jumlah cacat pada alat genetik terjadi 12-16 kali lebih sering daripada pada bukan peminum, atau kurang. minum orang. Jauh lebih sering dalam keluarga pecandu alkohol, anak-anak dilahirkan dengan sindrom Down, Klinefelter, Patau, Edwards, dan penyakit kromosom lainnya. Sifat mutagenik juga melekat pada beberapa obat (sitostatika, quinacrine, clonidine, senyawa merkuri, dll.), zat yang digunakan dengan makanan (hidrazin adalah mutagen kuat yang ditemukan di jumlah besar dalam jamur yang dapat dimakan, tarragon dan piperin dalam lada hitam; banyak zat dengan sifat genotoksik terbentuk selama memasak lemak, dll.). Risiko genetik yang signifikan muncul dari konsumsi susu dan daging manusia dalam jangka panjang dari hewan yang pakannya didominasi oleh tumbuh-tumbuhan yang mengandung banyak mutagen (misalnya, lupin). Kelompok mutagen fisik eksogen terdiri dari semua jenis radiasi pengion (α-, -, -, sinar X), radiasi ultraviolet. Virus campak adalah produsen mutagen biologis eksogen. , rubella, hepatitis.

Mutagen endogen juga dapat bersifat kimiawi (H 2 O 2 , lipid peroksida, radikal bebas) dan fisik (K 40 , C 14 , radon).

Ada juga mutagen sejati dan tidak langsung. Yang terakhir termasuk senyawa yang dalam keadaan normal tidak memiliki efek merusak pada peralatan genetik, namun, begitu di dalam tubuh, mereka memperoleh sifat mutagenik dalam proses metabolisme. Sebagai contoh, beberapa zat yang mengandung nitrogen (nitrat dari pupuk nitrogen) diubah di dalam tubuh menjadi mutagen dan karsinogen (nitrit) yang sangat aktif.

Peran kondisi tambahan dalam etiologi penyakit keturunan dalam beberapa kasus sangat signifikan (jika perkembangan penyakit keturunan, manifestasi klinisnya dikaitkan dengan tindakan faktor lingkungan "manifestasi" tertentu), di lain kurang signifikan, hanya dibatasi oleh efek pada ekspresi penyakit, tidak terkait dengan tindakan faktor lingkungan tertentu atau apa pun.

6. Pola umum patogenesis penyakit keturunan

Mutasi adalah mata rantai awal dalam patogenesis penyakit keturunan - perubahan tiba-tiba pada keturunan karena perubahan struktur gen, kromosom atau jumlahnya, yaitu sifat atau jumlah informasi keturunan.

Dengan mempertimbangkan berbagai kriteria, beberapa klasifikasi mutasi telah diusulkan. Menurut salah satunya, mutasi spontan dan induksi dibedakan. Yang pertama muncul dalam kondisi latar belakang alam sekitar dan lingkungan internal tubuh, tanpa efek khusus. Mereka dapat disebabkan oleh radiasi alami eksternal dan internal, aksi mutagen kimia endogen, dll. Mutasi yang diinduksi disebabkan oleh tindakan khusus yang ditargetkan, misalnya, dalam kondisi eksperimental.

Menurut klasifikasi lain, mutasi spesifik dan nonspesifik dibedakan. Mari kita membuat reservasi bahwa sebagian besar genotipe tidak mengenali adanya mutasi tertentu, percaya bahwa sifat mutasi tidak bergantung pada kualitas mutagen, bahwa mutasi yang sama dapat disebabkan oleh mutagen yang berbeda, dan mutagen yang sama dapat menginduksi mutasi yang berbeda. Pendukung keberadaan mutasi spesifik adalah I.P. Dubinin, E.F. Davydenkova, N.P. Bochkov.

Menurut jenis sel yang rusak akibat mutasi, ada mutasi somatik yang terjadi di sel tubuh, dan mutasi gamet - di sel germinal tubuh. Konsekuensi dari keduanya ambigu. Dengan mutasi somatik, penyakit berkembang pada pembawa mutasi; keturunannya tidak menderita mutasi semacam ini. Misalnya, mutasi titik atau amplifikasi (perkalian) proto-onkogen dalam sel somatik dapat memulai pertumbuhan tumor pada organisme tertentu, tetapi tidak pada anak-anaknya. Dalam kasus mutasi gamet, sebaliknya, organisme inang mutasi tidak sakit. Keturunannya menderita mutasi seperti itu.

Menurut volume materi genetik yang dipengaruhi oleh mutasi, mutasi dibagi menjadi mutasi gen atau titik (perubahan dalam satu gen, urutan atau komposisi nukleotida terganggu), penyimpangan atau penataan ulang kromosom yang mengubah struktur kromosom individu, dan mutasi genom, yang ditandai dengan perubahan jumlah kromosom.

Penyimpangan kromosom, pada gilirannya, dibagi menjadi beberapa jenis berikut:

Penghapusan (kekurangan) adalah jenis penataan ulang kromosom di mana bagian tertentu dan gen yang sesuai dari kromosom rontok. Jika urutan gen dalam kromosom digambarkan sebagai rangkaian angka 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ....... 10000, maka dengan penghapusan daerah 3-6, kromosom memendek, dan urutan gen di dalamnya berubah (1 , 2, 7, 8...... 10.000). Contoh patologi bawaan yang terkait dengan penghapusan adalah sindrom "tangisan kucing", yang didasarkan pada penghapusan segmen p1 - p-misalnya (lengan pendek) dari kromosom ke-5. Penyakit ini dimanifestasikan oleh sejumlah cacat perkembangan: wajah berbentuk bulan, sayatan mata anti-Mongoloid, mikrosefali, epiglotis lembek, susunan pita suara yang aneh, akibatnya tangisan anak menyerupai tangisan kucing. Dengan penghapusan satu hingga empat salinan gen H dalam, perkembangan salah satu bentuk hemoglobinopati herediter - -thalassemia dikaitkan (lihat bagian "Patofisiologi sistem darah");

Duplikasi adalah jenis penataan ulang kromosom di mana sebagian dari kromosom dan blok gen yang sesuai digandakan. Dengan penomoran gen di atas dalam kromosom dan duplikasi pada tingkat 3-6 gen, urutan gen dalam kromosom seperti itu akan terlihat seperti ini - 1, 2, 3, 4, 5, 6, 3, 4, 5 , 6, 7, 8 - 10000 Saat ini, berbagai varian duplikasi (trisomi parsial) dikenal untuk hampir semua autosom. Mereka relatif jarang.

Inversi - jenis penataan ulang kromosom di mana sebagian kromosom (misalnya, pada tingkat gen 3-6) berputar 180 ° - 1, 2, 6, 5, 4.3 , 7, 8 .... 10000;

Translokasi adalah jenis penataan ulang kromosom, ditandai dengan pergerakan segmen kromosom ke tempat lain pada kromosom yang sama atau lain. Dalam kasus terakhir, gen dari situs yang ditranslokasi jatuh ke dalam kelompok hubungan yang berbeda, lingkungan yang berbeda, yang dapat berkontribusi pada aktivasi gen "diam" atau, sebaliknya, menekan aktivitas gen yang biasanya "bekerja". Contoh patologi serius berdasarkan fenomena translokasi dalam sel somatik dapat berupa limfoma Burkitt (translokasi timbal balik antara kromosom ke-8 dan ke-14), leukemia myelocytic - translokasi timbal balik antara kromosom ke-9 dan ke-22 (untuk lebih jelasnya lihat di bawah). bagian "Tumor").

Kaitan terakhir dalam patogenesis penyakit keturunan adalah realisasi aksi gen (gen) abnormal. Ada 3 opsi utama:

1. Jika gen abnormal telah kehilangan kode program untuk sintesis protein struktural atau fungsional yang penting, sintesis RNA dan protein pembawa pesan yang sesuai akan terganggu. Dengan tidak adanya atau jumlah protein yang tidak mencukupi, proses implementasi yang pada tahap tertentu protein ini memainkan peran kunci terganggu. Jadi, pelanggaran sintesis globulin antihemofilik A (faktor VIII), B (faktor IX), prekursor plasma tromboplastin (faktor XI), yang sangat penting dalam implementasi berbagai tahap mekanisme internal fase I pembekuan darah, mengarah pada perkembangan hemofilia (masing-masing: A , B dan C). Secara klinis, penyakit ini memanifestasikan dirinya sebagai jenis perdarahan hematoma dengan kerusakan pada sistem muskuloskeletal. Perdarahan pada sendi besar ekstremitas mendominasi, perdarahan banyak bahkan dengan cedera ringan, hematuria. Hemofilia A dan B diwariskan terkait dengan kromosom X, secara resesif. Hemofilia C diturunkan secara dominan atau semi dominan, autosomal.

Perkembangan distrofi hepato-serebral didasarkan pada kekurangan protein - cerruloplasmin, yang dikaitkan dengan peningkatan penyerapan, gangguan metabolisme dan ekskresi tembaga, dan akumulasi berlebihan dalam jaringan. Efek racun tembaga memiliki efek yang sangat kuat pada keadaan dan fungsi sistem saraf dan hati (proses yang berakhir dengan sirosis). Gejala pertama penyakit muncul pada usia 10-20 tahun, berkembang pesat dan berakhir dengan kematian. Warisan adalah resesif autosomal.

2. Hilangnya kode gen mutan dari program untuk sintesis satu atau lain enzim berakhir dengan penurunan atau penghentian sintesisnya, kekurangannya dalam darah dan jaringan, dan pelanggaran proses yang dikatalisasi olehnya. Sebagai contoh perkembangan bentuk patologi herediter di sepanjang jalur ini, sejumlah penyakit asam amino, metabolisme karbohidrat, dll dapat disebutkan. Phenylpyruvine oligophrenia, misalnya, dikaitkan dengan pelanggaran sintesis fenilalanin hidroksilase, yang biasanya mengkatalisis konversi fenilalanin yang dikonsumsi bersama makanan menjadi tirosin. Kekurangan enzim menyebabkan kelebihan fenilalanin dalam darah , perubahan beragam dalam metabolisme tirosin, produksi sejumlah besar asam fenilpiruvat, kerusakan otak dengan perkembangan mikrosefali dan keterbelakangan mental. Penyakit ini diturunkan secara autosomal resesif. Diagnosisnya dapat dibuat pada hari-hari pertama setelah kelahiran anak, bahkan sebelum manifestasi gejala penyakit yang diucapkan dengan mendeteksi asam fenilpiruvat dan fenilalaninemia dalam urin. Diagnosis dini dan perawatan tepat waktu (diet rendah fenilalanin) membantu menghindari perkembangan penyakit, manifestasinya yang paling parah - cacat mental.

Tidak adanya oksidase asam homogentisat yang terlibat dalam metabolisme tirosin menyebabkan akumulasi produk antara metabolisme tirosin - asam homogentisat, yang tidak dioksidasi menjadi asam maleilasetoasetat, tetapi disimpan di sendi, tulang rawan, jaringan ikat, menyebabkan seiring bertambahnya usia (biasanya setelah 40 tahun) perkembangan artritis yang parah. Dalam hal ini juga, diagnosis dapat dibuat sangat dini: di udara, urin anak-anak tersebut menjadi hitam karena adanya asam homogentisat di dalamnya. Ini diwariskan secara resesif autosomal.

3. Seringkali, sebagai akibat dari mutasi, gen dengan kode patologis terbentuk, sebagai akibatnya RNA abnormal dan protein abnormal dengan sifat yang diubah disintesis. Contoh paling mencolok dari jenis patologi ini adalah anemia sel sabit, di mana pada posisi ke-6 rantai hemoglobin, asam amino glutanik digantikan oleh valin, terbentuk H dalam S yang tidak stabil. Dalam keadaan tereduksi, kelarutannya menurun tajam, dan kemampuannya untuk berpolimerisasi meningkat. Kristal terbentuk yang mengganggu bentuk eritrosit, yang mudah dihemolisis, terutama dalam kondisi hipoksia dan asidosis, yang mengarah pada perkembangan anemia. Warisan bersifat autosomal resesif atau semi-dominan (lebih detail di bagian "Patologi sistem darah").

Kondisi penting untuk terjadinya dan pelaksanaan aksi mutasi adalah kegagalan sistem perbaikan DNA, yang dapat ditentukan atau dikembangkan secara genetik selama hidup, di bawah pengaruh faktor-faktor yang merugikan dari lingkungan eksternal atau internal tubuh. .

Ya, dalam genotipe orang sehat ada gen dengan kode untuk program sintesis enzim eksonuklease, yang memastikan "pemotongan" dimer pirimidin, yang terbentuk di bawah pengaruh radiasi ultraviolet. Anomali gen ini, diekspresikan dalam hilangnya kode program sintesis eksonuklease, meningkatkan sensitivitas kulit terhadap sinar matahari. Di bawah pengaruh bahkan inhalasi pendek, kulit kering terjadi, peradangan kronisnya, pigmentasi patologis, neoplasma kemudian muncul yang mengalami degenerasi ganas. Dua pertiga pasien meninggal sebelum usia 15 tahun. Penyakit ini, xeroderma pigmentosa, diturunkan secara resesif autosomal.

Potensi fungsional sistem perbaikan DNA melemah seiring bertambahnya usia.

Peran tertentu dalam patogenesis bentuk patologi herediter tampaknya dapat menjadi milik gangguan persisten dalam regulasi aktivitas gen, yang, sebagaimana telah dicatat, mungkin menjadi salah satu kemungkinan penyebab manifestasi penyakit keturunan hanya bertahun-tahun setelah kelahiran.

Jadi, mekanisme utama untuk pengembangan patologi herediter dikaitkan dengan:

1) mutasi yang mengakibatkan

a) hilangnya informasi herediter yang normal,

b) peningkatan volume informasi herediter normal,

c) penggantian informasi herediter normal dengan informasi patologis;

2) gangguan perbaikan DNA yang rusak;

3) perubahan persisten dalam regulasi aktivitas gen.

Transmisi dilakukan dengan bantuan gen - unit material hereditas. Karakter diturunkan dari orang tua ke keturunannya siap pakai, dan informasi (kode) tentang sintesis protein (enzim) yang menentukan fitur ini.

Unit diskrit dasar hereditas adalah gen, yang merupakan segmen dari molekul DNA. Gen terdiri dari kodon. Setiap kodon adalah kelompok 3 nukleotida (triplet nukleotida). Setiap kodon mengkodekan informasi tentang struktur asam amino dan lokasinya dalam molekul protein. Setiap gen menentukan urutan asam amino dalam salah satu protein, yang pada akhirnya mengarah pada realisasi sifat-sifat tertentu dalam ontogeni individu. Gen dirakit menjadi blok, dan yang terakhir menjadi untaian DNA yang membentuk kromosom.

Dogma dasar genetika: gen - protein - sifat fenotipik.

Jumlah kromosom dan karakteristik struktur mereka sifat spesies (Aturan keteguhan jumlah kromosom) . Jadi, pada manusia ditemukan di inti semua sel 46 kromosom. Jumlah kromosom pada semua spesies adalah genap, hal ini disebabkan karena kromosom tersebut berpasangan. (aturan pasangan kromosom). dalam diri manusia 23 pasangan kromosom.

Kromosom yang memiliki pasangan yang sama disebut homolog. Kromosom non-homolog selalu memiliki perbedaan struktur. Setiap pasangan kromosom dicirikan oleh karakteristiknya sendiri ( aturan identitas kromosom ).

Dalam generasi sel yang berurutan, jumlah kromosom yang konstan dan individualitasnya dipertahankan karena fakta bahwa kromosom memiliki kemampuan untuk bereproduksi secara otomatis selama pembelahan sel. (aturan kontinuitas kromosom).

Inti sel tubuh (yaitu sel somatik) mengandung satu set kromosom ganda yang lengkap. Di dalamnya, setiap kromosom memiliki pasangan. Himpunan seperti itu disebut diploid dan dilambangkan 2n. Dalam inti sel germinal, berbeda dengan somatik, hanya satu kromosom hadir dari setiap pasangan kromosom homolog. Jadi, dalam inti sel benih manusia ada 23 kromosom. Semuanya berbeda, tidak homolog. Satu set kromosom ini disebut haploid dan dilambangkan n. Selama pembuahan, sel germinal bergabung, yang masing-masing menyumbangkan satu set kromosom haploid ke zigot dan set diploid dipulihkan: n + n = 2n.

Ketika membandingkan set kromosom dari sel somatik individu jantan dan betina yang termasuk dalam spesies yang sama, perbedaan ditemukan pada satu pasang kromosom. Pasangan ini disebut kromosom seks , atau heterokromosom. Semua pasangan kromosom lain yang sama pada kedua jenis kelamin memiliki nama yang umum autosom.

Himpunan kromosom diploid dalam sel yang dicirikan oleh jumlah, ukuran, dan bentuknya disebut kariotipe. Dengan kata lain, kariotipe- satu set fitur (kuantitatif dan kualitatif) dari satu set kromosom lengkap. Kariotipe manusia normal mencakup 46 kromosom, atau 23 pasang; dari jumlah tersebut, 22 pasang autosom dan 1 pasang kromosom seks (heterochromosom).

Gen terletak pada kromosom. Setiap kromosom adalah kelompok pertautan gen. Jumlah kelompok pertautan pada setiap spesies sama dengan jumlah kromosom haploid. Setiap gen menempati tempat tertentu pada kromosom. tempat. Gen-gen dalam kromosom tersusun secara linier. Gen yang menentukan perkembangan sifat alternatif disebut pasangan alel , mereka terletak di lokus yang sama dari kromosom homolog. Jika kedua kromosom homolog mengandung gen alelik (issoalel) yang sama, organisme tersebut disebut homozigot dan hanya menghasilkan satu jenis gamet. Jika gen alelik berbeda, maka organisme seperti itu disebut heterozigot menurut sifat ini, ia membentuk dua jenis gamet.

Semua penyakit, tergantung pada apakah mereka terkait dengan perubahan informasi herediter atau timbul di bawah pengaruh faktor eksternal dalam proses ontogenesis, dapat dibagi menjadi 2 opsi - turun temurun dan didapat.

penyakit keturunan- penyakit yang disebabkan oleh mutasi kromosom dan gen. Dasar untuk isolasi penyakit herediter bukanlah fakta pewarisan (walaupun ini dapat terjadi), tetapi pelanggaran pada peralatan herediter (genetik) sel benih dari salah satu atau kedua orang tua.

Penyakit yang didapat timbul di bawah pengaruh faktor lingkungan luar. Jika penyakit yang didapat mirip dalam manifestasinya dengan penyakit keturunan, mereka disebut fenokopi data penyakit keturunan.

fenokopi- adanya karakteristik fenotipik pada individu yang biasanya terjadi pada penyakit keturunan. Tidak seperti penyakit keturunan, perubahan karakteristik fenotipe selama fenokopi diperoleh oleh tubuh selama ontogenesis sebagai akibat dari pengaruh faktor patogen pada embrio, janin selama periode kritis perkembangannya, serta pada periode pascanatal, dan tidak hasil mutasi gen atau kromosom pada gamet induk. Misalnya, mutasi gen terjadi secara spontan dan kadang-kadang diturunkan, menyebabkan oklusi rahang atas. Patologi yang berkembang dalam kasus ini adalah penyakit keturunan. Namun, kondisi serupa dalam manifestasi fenotipik juga dapat berkembang dengan genotipe normal - sebagai akibat dari pengaruh berbagai faktor patogen pada embrio selama pembentukan kerangka wajah. Sangat sering, patologi ini merupakan konsekuensi dari efek teratogenik hormon glukokortikoid yang digunakan untuk alasan kesehatan pada paruh pertama kehamilan.

Genotip disebut totalitas semua gen, oleh karena itu, dan sifat-sifat genetik. Genotipe memiliki dua kualitas yang kontradiktif: stabilitas dan perubahan

fenotipe disebut totalitas dari tanda-tanda organisme yang terwujud sebagai hasil interaksi genotipe dengan lingkungan.

Etiologi penyakit keturunan

Faktor penyebab yang menyebabkan penyakit keturunan disebut mutagen, karena mereka menyadari tindakan mereka melalui mutasi.

1. Mutagen(berdasarkan asal)

eksogen endogen

2. Mutagen(secara alami)

fisik kimia biologi

1. Mutagen kimia eksogen:

pestisida,

senyawa industri (formaldehida, asetaldehida, uretan, benzena),

§ suplemen nutrisi ( hidrokarbon aromatik, siklamat),

Zat obat (sitostatika, senyawa merkuri, kafein, arsenik).

2. Mutagen kimia endogen:

beberapa metabolit yang terbentuk selama metabolisme (hidrogen peroksida, peroksida lipid),

radikal bebas (oksigen, hidroksil, lipid).

3. Mutagen fisik eksogen:

semua jenis radiasi pengion (α, , , sinar-x, fluks neutron),

§ sinar ultraviolet.

4. Mutagen fisik endogen:

radiasi pengion endogen karena adanya unsur radioaktif dalam jaringan: 40 K, 14 C, radon.

5. Mutagen biologis:

Virus dan toksin dari sejumlah mikroorganisme.

Patogenesis penyakit keturunan

Mutasi adalah mata rantai awal dalam patogenesis penyakit keturunan.

Mutasi adalah perubahan struktur gen, kromosom, atau jumlahnya. Mutasi menyebabkan munculnya gen yang menyebabkan sifat turun-temurun baru.

Mutasi

(sesuai dengan sifat perubahannya peralatan genetik)

aberasi kromosom genom(titik)

(disebabkan oleh (disebabkan oleh perubahan yang dikondisikan oleh perubahan)

mengubah struktur kromosom) molekul

jumlah kromosom): struktur gen)

-poliploidi- banyak

bertambah secara keseluruhan

kumpulan kromosom

(di-, tri-, tetraploidi),

- aneuploidi- mengubah

jumlah kromosom dalam satu atau

beberapa pasangan

Mutasi

(tergantung pada tipe sel)

gametik somatik(generatif)

timbul dalam sel somatik, muncul dalam sel, di antaranya

tidak ditularkan selama reproduksi seksual; gamet berkembang atau dalam sel germinal;

hanya dapat mempengaruhi nasib organisme tertentu, mutasi ini dapat mempengaruhi nasib

(perkembangan mosaikisme fitur tertentu, keturunan atau diwariskan.

pertumbuhan tumor klon dari keturunan sel yang bermutasi, dll.).

Mutasi

(tergantung pada faktor mutagenik aktif)

Induksi spontan

Bangkit di bawah pengaruh alami alami Disebabkan oleh faktor yang diketahui atau

faktor, termasuk kesalahan acak pengaruh yang diarahkan secara khusus,

selama replikasi DNA. merusak DNA dan/atau mengganggu

proses replikasi atau perbaikannya.

Mutasi

(dari sudut pandang kelayakan biologis)

berguna(secara biologis masuk akal) berbahaya(secara biologis tidak pantas):

Meningkatkan adaptif dan reproduktif - tidak mematikan (sesuai dengan kehidupan),

kemampuan individu dan berkontribusi pada pengabaian - mematikan (tidak sesuai dengan kehidupan).

lagi keturunan.

5. Mutasi - menurut mekanisme perubahan materi genetik (gen atau kromosom):

§ penghapusan- hilangnya bagian mana pun dari gen atau kromosom,

§ translokasi- relokasi daerah

§ inversi– rotasi situs sebesar 180 0 ,

§ duplikasi- duplikasi kromosom.

Kondisi yang diperlukan untuk terjadinya mutasi adalah aktivitas yang tidak mencukupi Deteksi kerusakan DNA dan sistem perbaikan yang disebut sistem reparasi.

Sebagai hasil dari mutasi, gen abnormal dengan kode yang diubah terbentuk.

Karena seleksi alam, organisme mutan terus-menerus dikeluarkan dari populasi, itu. gen patologis dihilangkan:

15% janin meninggal sebelum lahir,

5% - saat melahirkan atau segera setelah lahir,

3% - tidak mencapai pubertas,

20% - jangan menikah,

10% - pernikahan tidak membuahkan hasil.

Namun, keseimbangan frekuensi genotipe ditetapkan dalam populasi (Hukum Hardy-Weinberg), dengan kata lain, sebanyak mutan menghilang dari suatu populasi, sebanyak mungkin muncul kembali karena mutasi baru. Ini berarti bahwa kuantitas berbagai bentuk penyakit keturunan harus permanen. Tetapi hukum Hardy-Weinberg dapat dilanggar oleh beberapa faktor:

¨ perkawinan sedarah (inbreeding) meningkatkan kemungkinan homozigot dengan gen resesif patologis;

¨ "tekanan mutasi" - munculnya faktor mutagenik yang luar biasa kuat (misalnya, konsekuensi dari kecelakaan Chernobyl, sintesis dan penggunaan mutagen kimia - obat, pengawet makanan, pelanggaran lingkungan);

¨ "tekanan seleksi" - berkat pengobatan simtomatik dan patogenetik penyakit keturunan (pengobatan saat ini tidak dapat menghilangkan penyebabnya, memperbaiki genotipe), seseorang bertahan hingga usia subur dan mewariskan gen patologis kepada keturunannya. Ini melanggar seleksi alam, ada, dalam kata-kata ahli genetika, "kontaminasi kumpulan gen" dan peningkatan jumlah penyakit keturunan;

¨ "pergeseran gen" - proses otomatis secara genetik, perubahan acak dalam frekuensi alel, di mana, tergantung pada kemampuan beradaptasi, beberapa gen dihilangkan, sementara yang lain tetap dalam populasi.

Berdasarkan mutasi yang dihasilkan, semua patologi keturunan dibagi pada.

Disiplin: "Patofisiologi"
Pengarang: Gerasimova Lyudmila Ivanovna,
Kandidat Ilmu Kedokteran, Associate Professor
:
Peran keturunan
dalam patologi
Etiologi dan Patogenesis
penyakit keturunan

Konsep Kunci dari Tema

Keturunan
Genotipe, fenotipe
Mutasi, faktor mutagenik
penyakit keturunan
2007
dominan autosomal,
resesif autosomal,
terhubung ke lantai
Penyakit kromosom
Penyakit bawaan, fenokopi
Diagnosis, pengobatan dan pencegahan
penyakit keturunan manusia
Hak Cipta L. Gerasimova
2

Asal penyakit

Bawaan
Penyakit yang terutama
saat lahir
turun temurun
Diperoleh
Penyakit yang terjadi
pada periode postnatal
bukan keturunan
Terkait dengan restrukturisasi Apakah hasil dari
turun temurun
patogen
bahan
faktor pada tubuh
Gen-molekul
antenatal
penyakit
dan perinatal
Penyakit kromosom
periode perkembangan
(sifilis kongenital,
toksoplasmosis, AIDS,
penyakit hemolitik
baru lahir, dll)
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
3

Keturunan adalah milik organisme untuk melestarikan dan memastikan transmisi sifat-sifat turun-temurun ke keturunan, serta

memprogram fitur-fiturnya
perkembangan individu dalam kondisi lingkungan tertentu.
Tanda-tanda normal dan patologis tubuh adalah
hasil interaksi turun temurun (internal) dan
faktor lingkungan (eksternal).
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
4

Genotipe adalah totalitas semua gen dalam suatu organisme

stabilitas
variabilitas
Dasar stabilitas genotipe:
duplikasi (diploidi) dari strukturnya
elemen;
dominasi alel normal atas
gen resesif patologis, karena itu
sejumlah besar penyakit yang ditularkan oleh
tipe resesif, tidak muncul pada heterozigot
tubuh;
sistem operon memberikan represi
(memblokir) gen patologis (misalnya,
onkogen);
Mekanisme perbaikan DNA yang memungkinkan, dengan bantuan
satu set enzim (insertasi, ekso- dan endonuklease,
DNA polimerase, ligase) dengan cepat diperbaiki
kerusakan yang terjadi di dalamnya.
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
5

Variabilitas
genotip
(diwariskan)
fenotipik
(tidak diwariskan)
fenokopi
somatik
(dalam sel somatik)
Sifat bawaan - hasil
mutasi - perubahan stabil
materi genetik
Hasil acak
rekombinasi alel
perbedaan independen
kromosom selama meiosis
menyebrang
pertemuan kebetulan gamet
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
generatif
(dalam sel kelamin)
mutasi
yg mengkombinasikan
6

Mutasi merupakan penyebab utama suatu penyakit keturunan.

Mutasi - kuantitatif atau
perubahan kualitatif dalam genotipe,
ditransmisikan selama proses replikasi
genom dari sel ke sel,
turun temurun.
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
7

Penyebab Mutasi

Mutasi Spontan
mutasi yang diinduksi
Faktor mutagenik - mutagen
eksogen
Endogen
2007
Radiasi pengion, UFL, medan elektromagnetik,
faktor suhu
Bahan kimia (zat pengoksidasi: nitrat, nitrit,
spesies oksigen reaktif; turunan fenol,
agen alkilasi, pestisida, PAH…)
Virus
dan sebagainya.
Faktor antimutagenik
Usia orang tua
stres kronis
Gangguan hormonal
Vit. C, A, E, asam folat
Antioksidan (ionol, garam selenium…)
Enzim (peroksidase, NADPoksidase, glutation peroksidase,
katalase...)
Asam amino (arginin, histidin,
metionin sitamin ...)
Hak Cipta L. Gerasimova
8

Mutasi gen
perubahan struktur gen -
putus sekolah, penggantian atau penyisipan
nukleotida baru dalam rantai DNA
mutasi "titik"
mengubah kerangka pembacaan DNA
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
9

penghapusan
Translokasi
kromosom
mutasi
Penataan ulang struktur kromosom:
penghapusan,
duplikasi
translokasi,
inversi.
Penghapusan lengan pendek
kromosom 5 - kucing menangis
Trisomi lengan pendek kromosom 9
- mikrosefali, mental
keterbelakangan, keterbelakangan
Inversi
Translokasi Robertson
Kromosom X rapuh
s-m Martina-Bella
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
10

Mutasi genom
perubahan jumlah kromosom
Hasil variabilitas kombinatif
gangguan meiosis
Ketidaksejajaran kromosom
dalam meiosis
poliploidi -
beberapa peningkatan dalam set lengkap kromosom
triploidi
tetraploidi
Pada manusia - tidak sesuai dengan kehidupan -
aborsi spontan.
aneuploidi -
perubahan jumlah kromosom dalam satu atau
beberapa pasangan
Monosomi
S-m Shereshevsky-Turner (XO)
trisomi
2007
S-m Bawah - 21 pasang
St. Edwards - 18 pasang
S-m Patau - 13 pasang
Trisomi X
S-m Klinefelter - XXY
Hak Cipta L. Gerasimova
11

Patogenesis umum penyakit genetik dan molekuler

gen
Lokalisasi
gen
protein
(struktural b.
atau enzim)
tanda
autosom
kromosom seks
(kromosom X)
dominan
dominan autosomal
Terkait dengan kromosom X
dominan
terdesak
resesif autosomal
Terkait dengan kromosom X
terdesak
Jenis
warisan
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
12

Gen terletak di autosom
Genotipe: homo dan heterozigot
Tidak bergantung pada jenis kelamin
Sifat "vertikal" dari distribusi penyakit
Orang yang sehat tidak menularkan penyakit
generasi berikutnya
Jangan batasi kesempatan reproduksi
Orang tua
Mungkin
2007
genotipe anak
Hak Cipta L. Gerasimova
Pasien adalah heterozigot
13

Penyakit autosomal dominan

akondroplasia
B-n Getton
Telangiektasia kongenital (Osler-Weber-Randu s-m)
Defisiensi antitrombin
sferositosis herediter
Neurofibromatosis
intoleransi laktosa
Osteogenesis tidak sempurna
Penyakit ginjal polikistik
Fibrodisplasia ossificans progresif
Hiperkolesterolemia familial
Poliposis usus familial
St. Marfana
S-m Charcot-Marie-Tutta
Disostosis maksilofasial
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
Arachnodactyly Brachydactyly Polydactyly Syndactyly
14

Gen terletak di autosom
Genotipe: homozigot
Tidak bergantung pada jenis kelamin
Sifat distribusi "Horisontal"
penyakit
Individu yang sehat (heterozigot) menularkan
penyakit untuk generasi mendatang
Mengurangi harapan hidup
membatasi reproduksi
peluang
"pembawa"
- ayah
Homozigot sakit
Heterozigot adalah pembawa
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
15

Penyakit resesif autosomal
sindrom adrenogenital
Albinisme
Anemia Fanconi
Ataksia Frederiksen
Penyakit Wilson-Konovalov
Galaktosemia
Hemokromatosis
Glisigenosa
Homosistinuria
Defisiensi antitripsin alfa-1

(anemia hemolitik)
Fibrosis Kistik (Fibrosis Kistik)
Mukopolisakarida
Xeroderma berpigmen
Demam Mediterania Keluarga
Sindrom rotor (ikterus)
S-m Dubin-Johnson
Atrofi otot tulang belakang
Thalasemia
Fenilketonuria
2007
cystic fibrosis
Cacat CFTR → peningkatan viskositas
sekresi → obturasi saluran kelenjar
→ degenerasi fibrosa kistik
Hak Cipta L. Gerasimova
16

Penyakit resesif autosomal

Fenilketonuria
(fenilpirovirus oligofrenia)
Fenilalanin
Akumulasi
fenilpiruvat
asam → keracunan
pelanggaran pendidikan
katekolamin →
penurunan fungsi SSP →
keterbelakangan mental
rambut baru lahir
dengan fenilketonuria
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
Gangguan sintesis
melanin →
depigmentasi
17

Penyakit terkait-X

Agammaglobulinemia
Adrenoleukodistrofi
hemofilia
buta warna
Defisiensi glukosa-6-fosfat dehidrogenase
(anemia hemolitik)
iktiosis
Kromosom X rapuh
Distrofi otot Becker
Distrofi otot Duchenne
Ketidakpekaan androgen
Wiskott-Aldrich St.
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
sehat
sakit
pembawa
18

Penyakit kromosom

Usia
ibu-ibu
15 - 19
20 - 24
25 - 29
30 - 34
35 - 39
40 - 44
45 - 49
1:1600
1:1400
1:1100
1:700
1:240
1:70
1:20
penyakit Down
2007
trisomi
13
1:17000
1:33000
1:14000
1:25000
1:11000
1:20000
1:7100
1:14000
1:2400
1:4800
1:700
1:1600
1:650
1:1500
wajah lebar
lidah membesar
epikant
mata sipit
jembatan hidung datar
Telapak tangan pendek dan lebar
dengan satu lipatan melintang
Jari kelingking dipersingkat dan ditekuk ke dalam
Tertinggal dalam pembangunan fisik
Keterbelakangan mental
Cacat jantung, gastrointestinal, ginjal
Defisiensi imun
S-m Downa Trisomi 18
Hak Cipta L. Gerasimova
melintang
melipat
19

Penyakit kromosom
Sindrom Klinefelter (47 XXY, 48 XXXY)
Pertumbuhan tinggi
Fisik untuk wanita
Tipe
Hipoplasia testis
Kasim
Pelanggaran spermatogenesis
Ginekomastia
rawan obesitas
Cacat mental
Keterbelakangan mental
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
20

Penyakit kromosom
Sindrom Shereshevsky-Turner (45 XO)
Perawakan pendek, pelanggaran
osifikasi kerangka
(kifosis, skoliosis…)
Disgenesis gonad
(keterbelakangan sekunder
karakteristik seksual,
infertilitas)
Penampilan lebih tua dari usia paspor
Lipatan pterigoid di leher
Pertumbuhan rambut rendah
Telinga cacat
Jarak puting lebar
Beberapa tanda lahir di kulit
Retardasi mental (jarang)
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
21

penyakit bawaan

janin
sindrom alkohol
Talidomid
sindroma
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
22

Diagnosis penyakit bawaan dan keturunan

Klinis dan sindrom
metode
metode silsilah
Metode sitogenetik
Kariotipe
kromatin seks
(jumlah kromosom X)
Metode biokimia
Diagnostik Molekuler
(analisis DNA)
2007
Hak Cipta L. Gerasimova
23

Pencegahan penyakit bawaan dan keturunan

2007
Pengecualian aksi mutagen
(termasuk obat)
Konseling genetik medis
- identifikasi resiko
Diagnosa sebelum lahir
USG
Biopsi korionik
Amniosentesis
-fetoprotein
…
Hak Cipta L. Gerasimova
24

Pengobatan bawaan dan keturunan
penyakit
Etiotropik - rekayasa genetika
patogenetik
Terapi pengganti
hormon dalam kekurangannya
(insulin, ADH…)
cryoglobulin untuk hemofilia
Ig dalam agammaglobulinemia
…
Pengecualian zat yang melanggar
metabolisme mereka
(fenilalanin dalam PKU, laktosa dalam
intoleransi laktosa)
bergejala
2007
Hak Cipta L. Gerasimova

Keturunan- sifat sel dan organisme untuk mentransmisikan karakteristik (fitur) anatomis dan fisiologisnya kepada keturunannya. Proses pemindahan sifat-sifat tersebut adalah warisan. Transmisi dilakukan dengan bantuan gen - unit material hereditas. Dari orang tua ke keturunannya, bukan sifat yang sudah jadi yang ditransmisikan, tetapi informasi (kode) tentang sintesis protein (enzim) yang menentukan sifat ini. gen bagian dari molekul DNA. Mereka terdiri dari kodon. Setiap kodon adalah kelompok 3 nukleotida dan, , adalah triplet nukleotida. Setiap kodon mengkodekan informasi tentang asam amino str-re dan lokasinya dalam molekul protein. Gen dirakit menjadi blok, dan yang terakhir menjadi untaian DNA yang membentuk kromosom. Jumlah keseluruhan Ada 46 kromosom pada manusia di sel somatik, 23 di gamet.

Penyebab penyakit keturunan: Tautan awal dalam patogenesis penyakit keturunan - mutasi - pelanggaran struktur gen, kromosom atau perubahan jumlahnya. Bergantung pada tingkat organisasi materi genetik (gen, kromosom, genom), mereka berbicara tentang mutasi gen, kromosom, dan genom.

Mutasi dapat disebabkan oleh berbagai faktor. Mereka disebut sebagai mutagen, dan perubahan yang menyebabkan terjadinya mutasi disebut proses mutasi. Sebagai hasil dari proses mutasi, jenis yang berbeda mutasi. Perubahan materi genetik beragam (penghapusan, penyisipan, dll), yang memungkinkan untuk membagi mutasi menurut mekanisme cacat pada materi genetik (jenis mutasi).

Mutagen (serta mutasi yang disebabkannya) diklasifikasikan berdasarkan asal (sumber) menjadi endogen dan eksogen, tapi secara alami fisik, kimia dan biologi.

1) Mutagen eksogen. Kebanyakan dari mereka, mereka termasuk berbagai dan banyak faktor lingkungan (radiasi, agen alkilasi, agen pengoksidasi, banyak virus).

2) Mutagen endogen terbentuk selama kehidupan organisme (mutasi dapat terjadi di bawah pengaruh radikal bebas, produk peroksidasi lipid).

1) Mutagen fisik - radiasi pengion dan faktor suhu.

2) Mutagen kimia adalah kelompok mutagen yang paling banyak jumlahnya. Mutagen kimia meliputi: zat pengoksidasi atau pereduksi kuat (nitrat, nitrit, spesies oksigen reaktif); zat alkilasi (iodoacetamide); pestisida (herbisida, fungisida); beberapa bahan tambahan makanan (hidrokarbon aromatik, siklamat); produk penyulingan minyak; Pelarut organik; JIC (sitostatika, agen yang mengandung merkuri, imunosupresan); senyawa kimia lainnya.

3) Mutagen biologis: virus (misalnya campak, rubella, influenza); Ag dari beberapa mikroorganisme.

Sebagai hasil dari mutasi, gen abnormal dengan kode yang diubah terbentuk. Implementasi aksi gen abnormal adalah mata rantai terakhir dalam patogenesis penyakit keturunan. Ada beberapa cara untuk mengimplementasikan gen abnormal yang terbentuk sebagai akibat dari mutasi:

Cara pertama untuk menerapkan aksi gen abnormal: gen abnormal yang kehilangan kode program normal untuk sintesis protein penting struktural atau fungsional > penghentian sintesis mRNA > penghentian sintesis protein > pelanggaran jalur kereta api > penyakit herediter (hipoalbuminemia, hemofilia A);

Cara kedua untuk mengimplementasikan aksi gen abnormal: gen abnormal yang kehilangan kode program sintesis enzim normal > penghentian sintesis mRNA > penghentian sintesis protein-enzim > gangguan jalur kereta api > penyakit herediter (enzimopati methemoglobinemia, hipotiroidisme, albinisme, alkaptonuria);

Cara ketiga untuk menerapkan aksi gen abnormal: gen abnormal dengan kode patologis > sintesis mRNA patologis > sintesis protein patologis > gangguan rel kereta api > penyakit herediter (anemia sel sabit).