Top Banner
Основы развития человека, особенности развития ребенка
73

Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Jan 07, 2017

Download

Health & Medicine

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Основы развития человека, особенности

развития ребенка

Page 2: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Генетика необходима для понимания основных аспектов жизни

• Как функционируют клетки

• Механизмы развития

• Старение

• Эволюция

Page 3: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Количество генов, вовлеченных в развитие и функционирование органов и тканей человека

Простата 1283Плацента 1290

Глаз 547

Кость 904

Жировая ткань 581

Тимус 261

Пищевод 76Легкие 1887

Сердце 1195

Печень 2091Эритроцит 8

Кожа 620

Тромбоцит 22

Почка 712

Яичник 504

Семенник 370

Эмбрион 1989

Яичко 1232

Лимфатические клетки 374Эндотелиальные клетки 1031

Слюнная железа 17Щитовидная железа 584

Околощитовидная железа 46

Гладкая мускулатура 127

Поджелудочная железа 1094

Молочная железа 696Селезенка 1094

Надпочечники 658

Желчный пузырь 788Большой сальник 163

Тонкий кишечник 297

Скелетная мышца 735

Белая кровяная клетка 2164

Мозг 3195

Толстый кишечник 879

Матка 1859

Синовиальная оболочка 813

Page 4: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

• Генетика - теоретический фундамент современной медицины.

• Генетика человека - наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости у человека, организацию наследственных структур и их функционирование.

• Медицинская генетика - изучает роль наследственности в патологии человека, закономерности передачи от поколения поколению наследственных болезней, разрабатывает методы диагностики, лечения и профилактики наследственной патологии, включая болезни с наследственной предрасположенностью.

• Клиническая генетика - прикладной раздел медицинской генетики, т.е. применение достижений последней для решения клинических проблем у пациентов или в их семьях.

-диагноз

-лечение

-прогноз и профилактика

Page 5: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

ДНК – молекула жизниСахаро-фосфатный скелет

Пары азотистых оснований

Сахаро-фосфатный скелет

Ген

ДНК

Хромосомы

Клетки

ТканиОрганыЧеловек

Ген• определенная последовательность нуклеотидов ДНК• последовательность определяет структуру или

функцию клетки• основная единица наследственности

Page 6: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Кариотип человека• Хромосомы существуют в гомологичных парах, которые идентичны в размере, форме и расположению генов• 22 гомологичные пары хромосом морфологически и микроскопически идентичны у мужчин и женщин – аутосомные хромосомы, 23я пара представлена половыми хромосомами (XX – у женщин и XY – у мужчин).

Page 7: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

ДНК

Репликация

РНК

Белок

Транскрипция

Трансляция

• Репликация – копирование ДНК.• Большая часть генетической информации, содержащейся в ДНК, кодирует последовательность аминокислот. Процесс экспрессии генетической информации включает транскрипцию «текста», записанного на «языке нуклеиновой кислоты», в текст, записанный на «языке белков» - трансляция.

Page 8: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Локус гена – специфическое расположение определенного гена на хромосоме.Аллели (A, a, A’, a’ …) – альтернативные формы гена, который занимает специфический локус.

Гомологичная пара хромосом

Локус A a

Если выделяют 2 аллеля: A a, то возможны их 3 комбинации - генотипы:

ААгомозиготы

Аагетерозиготы

аагомозиготы

Генотип (АА, Аа, аа) – аллельная или генетическая конституция индивида.

ДНКРепликация

РНК

Белок

Транскрипция

Трансляция

Page 9: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Признак - фенотипическое проявление или результат взаимодействия генов и факторов внешней среды.

Фенотип - наблюдаемые признаки, проявляющиеся в результате действия генов в определенных условиях среды.

ДНКРепликация

РНК

Белок

Транскрипция

Трансляция

Page 10: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Цвет глазАллели: В-ген карих глаз b-ген голубых глаз

Генотипы: ВB Bb bb

Фенотипы: Карие глаза Карие глаза Голубые глаза

Генотипы родителей

B b

B BB Bbb Bb bb

Фенотипы Генотипы

Родители: Карие глаза

- гетерозиготы

Потомки: 3 кареглазых1 голубоглазый

- 1 гомозигота, 2 гетерозиготы- гомозигота

Page 11: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Родословная семьи с несовершенным

остеогенезом

II-1 Глухота, переломыIII-1 Голубые склеры, глухота, переломы

IV-1 Переломы в раннем возрасте, голубые склеры, глухота, маленький рост

I-2 «Изящная» костная система

«Изящная» костная система I

II

III

1 2

1

1

1

2

2

3 4

3 4

Глухота, переломы

Голубые склеры, глухота, переломы

Переломы в раннем возрасте, голубые склеры, глухота, маленький рост

История семьи с несовершенным

остеогенезом

Page 12: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Понятия «рост» и «развитие» в отношении человека обычно относятся к процессу, в течение которого из оплодотворенной яйцеклетки развивается взрослый организм.

Под термином «рост» подразумевают изменение размеров или уровней зрелости, установленных при определенных измерениях.

Развитие означает различные аспекты дифференцировки формы и функции, в том числе эмоциональных или социальных изменений, в значительной степени обусловленных внешней средой.

Page 13: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Факторы определяющие уровень, на котором индивидуум достигает своего биологического потенциала

“Tabula rasa” – ум ребенка, как чистая дощечка для письма

Развитие ребенка :• Генотип• Внутренняя среда• Окружающая среда

Обучение возможно и эффективно если центральная нервная система достигла определенной степени зрелости к моменту рождения ребенка и развивается далее в постнатальном периоде.

Page 14: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Пренатальный этап Пренатальный возраст (после фертилизации до рождения)

Преэмбриональный От фертилизации до 2х недель- зигота 1-3 день- морула 4-7 день- бластоциста 8-14 днейЭмбрион 3-8 неделяПлод 8-40 неделя

Page 15: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Основные события внутриутробного развития Этап развития Время от

зачатия Длина

эмбриона/плода Эмбриогенез (преэмбриональный период)Первое деление дробления 30 часовПеремещение зиготы в полость матки 4 деньИмплантация 5-6 деньДвухслойный диск 12 деньЛайонизация (женские зародыши) 16 день 0,2 ммТрехслойный диск и первичная полоска 19 день 1 ммФетогенез (эмбриональный период)Органогенез 4-8 неделяФормирование головного и спинного мозга; закладка сердца, почек, конечностей

4 неделя 4 мм

Быстрое развитие мозга, глаз, сердца и конечностей; начало развития кишечника и легких; появление пальцев

6 неделя 17 мм

Развитие ушей, почек, печени и мышщ 8 неделя 4 смСмыкание неба, формирование суставов 10 неделя 6 смПоловая дифференцировка 12 неделя 9 смРазвитие плода (фетальный период)Ощутимые движения плода 16-18 неделя 20 смОткрытие век 24-26 неделя 35 смНарастание массы и длины тела 28-38 недель 40-50 см

Page 16: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Постнатальный этап Постнатальный возраст (после рождения)

новорожденный первые две-три недели жизни

грудной возраст до года

Преддошкольный (ясельный) возраст

от 1 до 3 лет

дошкольный возраст от 3 до 7 лет

школьный возраст

-младший от 7 до 10 лет

-средний от 11 до 14 лет

-старший (подростковый) от 14 до 18 лет

Деление развития ребенка на периоды, учитывая совокупность анатомо-физиологических особенностей, условий жизни, воспитания и обучения

2 годаНоворожденный 5 лет 13 лет 22 года

Page 17: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Возраст проявления наследственных заболеваний

Хромосомные

Моногенные

Мультифакториальные

Рождение Пубертат Взрослые

Коли

чест

во б

ольн

ых

Page 18: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Наследственные заболевания

Заболевание Количество Частота(%)

Укорочение продолжительност

и жизни

Выраженность клинических проявлений

Моногенные > 4500 1 ++ +++Хромосомные > 100 0,5 ++++ ++++Мультифакториальные

> 100 5-10 ++ +++

Метаболические нарушения

> 500 0,3 +++ ++++

Синдромы > 1000 0,7 +++ ++++Изолированные аномалии

> 200 2-3 + ++

Итого > 5000 10-12 ++ +++

Page 19: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Хромосомы и хромосомные болезни

Page 20: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Передача наследственной информации происходит при клеточном делении

Page 21: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

• Хромосомные болезни – это большая группа врожденных наследственных болезней, клинически характеризующихся множественными врожденными пороками развития.

каждая из которых состоит из двух хроматид, соединенных центромерой

ДНК упакована в хромосомы,

Page 22: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Хромосомные нарушения: этиология и классификация

Зигота(постзиготические

нарушения)

Нарушения в процессе созревания

гамет

Нарушения в ходе

оплодотворения яйцеклетки

Нарушения хромосом

в бластомерах

дигениядиандрия

диспермия

Тип клеток,в которых возникла

мутация

Гаметы(презиготические

нарушения)

Полная форма хромосомной мутации

Мозаичная форма хромосомной мутации

Page 23: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Общее число хромосомных аномалий ~ 1 000 Число синдромов > 100 Типы мутаций: Нарушение плоидности (геномные мутации) триплоидия тетраплоидия Нарушение числа отдельных хромосом в наборе целая моносомия целая трисомия Нарушение структуры хромосом делеции транслокации инверсии частичные инсерции моносомии кольцевые хромосомы или изохромосомы трисомии дицентрические хромосомы

Хромосомные болезни: этиология и классификация

Page 24: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

• У человека обнаружены три типа геномных мутаций: тетраплоидия, триплоидия и анеуплоидия.

• Из всех вариантов анеуплоидий встречаются только трисомии по аутосомам, полисомии по половым хромосомам (три-, тетра- и пентасомии), а из моносомий встречается только моносомия – Х.

Числовые аномалии хромосом

Синдромы с аномальным числом хромосом

Синдром Пол Хромосомы Количество хромосом

ЧастотаСпонтанные

абортусыНоворожденные

Синдром Дауна М или Ж Трисомия по 21 47 1/40 1/800Поли-X Ж XXX или XXXX 47 или 48 0 1/1500Клайнфельтера М XXY или XXXY 47 или 48 1/300 1/800Якобса М XYY 47 ? 1/1000Тернера Ж X 45 1/18 1/2500

Page 25: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

• Причиной является нерасхождение хромосом:- возникает во время мейоза I, когда гомологичная пара хромосом попадает в

одну дочернюю клетку- возникает во время мейоза II, когда центромеры не разделяются и

сестринские хроматиды попадают в одну гамету

Числовые аномалии хромосом

Нерасхождение хромосом во время гаметогенеза у женщины и оплодотворение сперматозоидом с нормальной хромосомной конституцией

Page 26: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Синдром Дауна (трисомия по хромосоме 21)• Мозговой череп и лицо• Брахицефалия• Монголоидный разрез глазных щелей• Эпикант• Плоская спинка носа• Узкое небо , деформированные ушные раковины• Короткие и широкие кисти, клинодактилия мизинца• Частота врожденных пороков сердца при синдроме Дауна – 60 %

G-окраска хромосом больного ребенка

Частота 1/800

Page 27: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Синдром Эдвардса-Смита (трисомия по хромосоме 18)

• Долихоцефалия• Расщелина неба• Микросомия• Частота врожденных пороков сердца при синдроме Эдвардса-Смита – 90 %; тип – дефект межжелудочковой перегородки, открытый артериальный проток

Частота 1/3000

G-окраска хромосом больного ребенка

Page 28: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Синдром Патау (трисомия по хромосоме 13)

G-окраска хромосом больного ребенка

• Расщелина верхней губы и неба• Дефект скальпа• Полидактилия кистей, стоп• Микрофтальмия, колобома радужки, помутнение хрусталика• частота врожденных пороков сердца при синдроме Патау – 90 %• Тип – декстрокардия, дефект межжелудочковой перегородки, открытый артериальный проток

Частота 1/8000

Page 29: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

• диагноз часто ставится после 5-6 лет; низкий рост; широкая грудная клетка; низкая линия роста волос; шейная складка; аномалии сердца и почек; бесплодие

Синдром Клайнфельтера (трисомия по X – 47,XXY)

Синдром Тернера (моносомия по X – 45,XO)

Числовые аномалии половых хромосом

• высокий рост; гипоплазия яичек; бесплодие; гинекомастия; обычно нормальнный интеллект

Page 30: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Структурные аномалии хромосомДелеция – выпадение участка хромосомы.

потеря

делеция

Синдром Вильямса-Бойрена

В основе этиологии синдрома Вильямса лежит микроделеция в сегменте 7q11.23, протяженностью 1,6 Мб, приводящая к гаплонедостаточности по нескольким генам. Основной из них – ген эластина (ELN), ответственный за развитие надклапанного стеноза аорты и других нарушений сердечно-сосудистой системы.

Page 31: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Синдром Вильямса-Бойрена (MIM 194050)

Частота 1/20000 Основные внесердечные признаки:- мультисистемное нарушение развития• короткий рост• дисморфические черты, лицо «эльфа»• грубый голос• гиперкальциемия• нарушение познавательной функции

Характерные пороки сердца:• надклапанный стеноз аорты• гипоплазия аорты• стеноз клапанов легочной артерии• стеноз левой коронарной артерии• пролапс митрального клапана

Page 32: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

  

Ди Джорджи/Велокардиофациальный синдром (MIM 188400)Акроним общей генетической этиологии сочетания признаков - CATCH22:

Cardiac anomaly, Abnormal facies, Thymic hypoplasia, Cleft palate, Hypocalcemia, Chromosome 22 Частота 1/4000 (при рождении)Основные внесердечные признаки:- мультисистемное нарушение развития • гипоплазия тимуса и паращитовидных желез• дефицит Т-клеточного иммунитета• черепно-лицевые аномалии• неонатальная гипокальциемия• аномалии поведения• психические расстройства

Характерные пороки сердца:• перерыв дуги аорты• общий артериальный ствол• тeтрада Фалло • транспозиция больших артерий• аномалия левой подключичной артерии• недоразвитие легочной артерии

Этиология синдрома Ди Джорджи – микроделеция участка q11 хромосомы 22 (FISH-техника)

Del(22)q11

При синдроме Ди Джорджи около 90% больных имеют микроделецию сегмента 22q11.2 размером около 3 Мб и около 8% больных – 1,5 Мб.

В качестве одного из кандидатных генов хромосомы 22, мутации которого связаны с сердечно-сосудистой патологией, рассматривается ген транскрипционного фактора - Tbx1.

Page 33: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Частота заболевания 1:3000Основные внесердечные признаки:• Пятна типа «кофе с молоком»• Глиомы сетчатки, узелки Лиша• Множественные нейрофибромы• Скелетные аномалии (сколиоз, псевдоартроз)• Предрасположенность к новообразованиям нервной системы• Задержка умственного и физического развития

Узелки Лиша

Пятна типа «кофе с молоком»

Нейрофибромы

Ген нейрофиброматоза 1 (NF1) расположен на хромосоме 17q11.2

Нейрофиброматоз 1 типа (MIM )

Характерные пороки сердца:• стеноз пульмонального или аортального клапанов• коарктация аорты• гипертрофическая кардиомиопатия

У 2-13% больных нейрофиброматозом 1 типа выявляется микроделеция хромосомы 17 размером 1,5 Mb в районе 17q11.2. В ее основе лежат 2 сегментных дупликации, фланкирующие район делеции. Они способствуют негомологичной рекомбинации друг с другом, что приводит к интерстициальной делеции сегмента 17q11.2 и потере опухолесупрессорного гена нейрофибромина (NF1).

Page 34: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Основные внесердечные признаки:• широкие, короткие терминальные фаланги больших пальцев рук и ног• задержка физического и умственного развития• лицевые аномалии

Субмикроскопическая делеция 16p13.3, захватывает регион с геном, который кодирует белок транскрипционный коактиватор (CREBBP; 16p13.3) или точковые мутации в данном гене

Синдром Рубинштейна-Тейби (MIM 180849)

Характерные пороки сердца:• открытый артериальный проток• дефект перегородок• гипоплазия левых отделов сердца

Частота 1/25000

Page 35: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Дупликация – удвоение участка хромосомы.Структурные аномалии хромосом

Инвертированная дупликация 15 хромосомы сегмента

• гипотония мышц• умственная отсталость• судороги, аутизм

дупликация инверсия

Инверсия – поворот участка хромосомы на 180°

Page 36: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Транслокация – перенос участка с одной хромосомы на другую

Структурные аномалии хромосом

транслокация

Page 37: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Keratosis pilaris (MIM 604093)

Page 38: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

FISH-анализ хромосом больного c генодерматозом keratosis pilaris

Y-хромосома, 18 хромосома и транслокация Y/18

(дицентрик) Y-хромосома

Page 39: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Keratosis pilaris (MIM 604093)

Page 40: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Точная диагностика хромосомной болезни позволяет определить:

• Тип мутации.

• Вовлеченную в процесс хромосому.

• Форма – полная или мозаичная.

• Вид болезни – спорадический случай или наследуемая форма.

Page 41: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Зависимость частоты рождения детей с хромосомными болезнями от возраста матери

Возраст матери (лет)

Частота рождения детей

С болезнью Дауна

С любой хромосомной болезнью

20 1: 1667 1:526

25 1:1250 1:476

30 1:952 1:385

35 1:378 1:192

40 1:106 1:66

45 1:30 1:21

49 1:12 1:8

Page 42: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Моногенные наследственные болезни

Page 43: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Генные болезни- это разнородная по клиническим проявлениям группа заболеваний, обусловленных мутациями на генном уровне. Основой для объединения их в одну группу служат этиологическая генетическая характеристика и, соответственно, закономерности наследования в семьях и популяции.

• Закономерности их наследования соответствуют менделевским правилам расщепления в потомстве.

• Одна и та же генная болезнь может быть обусловлена разными мутациями. Например, в гене муковисцидоза описано свыше 1800 мутаций.

• Мутации, вызывающие наследственные болезни, могут затрагивать структурные, транспортные и эмбриональные белки, ферменты.

Page 44: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Нормальный белокНормальный белок Белок с нарушенной Белок с нарушенной функциейфункцией

Мутация - наследуемое изменение генетического материала

Page 45: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

У человека описаны следующие виды генных мутаций, обуславливающие наследственные болезни:

Миссенс

Нонсенс

Сдвиг рамки считывания

Инсерция

Page 46: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

У человека описаны следующие виды генных мутаций, обуславливающие наследственные болезни:

Увеличение числа (экспансия) тринуклеотидных повторов

Делеция

Page 47: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

С учетом локализации гена и характера его проявления можно выделить шесть основных типов наследования:

1. Аутосомно-доминантный;2. Аутосомно-рецессивный;3. Сцепленный с Х-хромосомой,

доминантный;4. Сцепленный с Х-хромосомой,

рецессивный;5. Y-сцепленный;6. Митохондриальное наследование.

Page 48: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

1. Заболевание регулярно передается из поколения в поколение, т.е. прослеживается в родословной по вертикали и отмечается поражение многих поколений (кроме случаев мутации de novo);2. Заболевание с одинаковой частотой и тяжестью встречается как у мужчин так и у женщин;3. Имеется передача гена от родителей сыновьям и дочерям;4. Доля больных детей составляет 50%, если болен один из родителей;5. Здоровые индивиды в семье, как правило, имеют здоровых потомков.6. Средний возраст отцов в спорадических случаях (мутации de novo) повышен; 7. Частота спорадических случаев заболеваний положительно ассоциируется с тяжестью фенотипа; 8. Чем больше репродуктивная приспособленность пораженного лица тем меньше вероятность данного случая быть результатом новой мутации.

Аутосомно-доминантный тип наследования

Page 49: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Аутосомно-рецессивный тип наследования

1. Родители пробанда здоровы, но аналогичное заболевание может обнаруживаться у родных, двоюродных или троюродных сибсов пробанда; горизонтальный характер распределения в родословной – поражение одного поколения;

2. Заболевание отсутствует у полусибсов;3. Оба пола поражаются с одинаковой частотой и тяжестью;4. Наследование от обоих не пораженных родителей, каждый из них

носитель мутантного аллеля (гетерозигота);5. Каждый потомок от обеих родителей, носителей мутантного аллеля,

имеет 25% вероятность поражения, 50% вероятность быть носителем мутантного аллеля и 25% вероятность унаследования одного мутантного аллеля. Т.о. 2/3 всех нормальных, клинически, потомков являются носителями патологического аллеля.

6. При наличии у родителей пробанда кровнородственного брака отмечается увеличение числа больных в родословной.

Page 50: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Рецессивное, сцепленное с Х-хромосомой наследование

1. Заболевание наблюдается почти исключительно у мужчин;2. Половина братьев пробанда поражена, его сестры здоровы;3. Поражены мужские родственники пробанда со стороны его матери - ее

братья, половина сыновей;4. Сын никогда не наследует признак от отца;5. Если пробанд - женщина, ее отец обязательно поражен, обязательно

поражены и все ее сыновья;6. Дети больных мужчин и здоровых женщин обычно здоровы, но у

дочерей могут быть больные сыновья.Классическим примером заболевания, наследующегося рецессивным,

сцепленным с Х-хромосомой геном, является гемофилия.

Page 51: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Каждая митохондрия имеет кольцевую хромосому. Описаны мутации различных генов митохондрий.

Для митохондриальной наследственности характерно:Передача болезни только от матери;Поражены как девочки так и мальчики;Больные отцы не передают болезнь ни дочери, ни сыновьям.

Митохондриальная наследственность

Page 52: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН
Page 53: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Синдром Холта-Орама (MIM 142900)Основные внесердечные признаки:• дефекты верхних конечностей, особенно пальцев и лучевой кости

Характерные пороки сердца:• дефект межпредсердной перегородки• тетрада Фалло

Мутации в гене транскрипционного фактора (TBX5), который картирован в локусе 12q24. Корреляция генотип-фенотип: миссенс мутация (Gly80Arg) связана с тяжелыми пороками развития сердца, но легкими скелетными аномалиями, а мутации Arg237Gln и Arg237Trp, с выраженными пороками развития скелета, но легкими аномалиями сердца.

Частота 1/100000

Page 54: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Характерные пороки сердца: • дефекты перегородок • пролапс клапанов• аневризма восходящей части аорты, расслоение аорты

Синдром Марфана (MIM 154700)Основные внесердечные признаки:• изменение костно-мышечной системы (высокий рост, длинные конечности, арахнодактилия, долихостеномелия, деформация позвоночника, деформация передней стенки грудной клетки, гиперподвижность суставов, плоская стопа, высокое арковидное небо, мышечная гипотония)• подвывих хрусталика

В гене фибриллина-1 (FBN1; локус 15q21.1) выявлено более 200 различных мутаций

Частота 1-5/10000

Page 55: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Пробанд с альбинизмом (MIM 103470)

Page 56: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Синдром LEOPARD (MIM 151100)Основные внесердечные признаки:• генерализованная веснушчатость • нейросенсорная тугоухость • гипертелоризм• аномалии гениталий• задержка физического развития

Характерные пороки сердца: • нарушение проводимости• стеноз легочной артерии

• мутации в гене передатчика сигналов - тирозин фосфатазы SHP-2 (PTPN11, локус 12q24)

Page 57: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Фенилкетонурия (MIM 261600) Клинические признаки:• Микроцефалия• Гипопигментация• Судороги• Гипертонус мышц• Нарушение координации• Гиперактивность• Нарушение внимания• Снижение IQ

Мутации в гене фермента фенилаланин гидроксилазы (PAH)

Лечение – соблюдение диеты (без фенилаланина)

Page 58: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Продукты, без фенилаланина

овощи

фрукты

соки

низкобелковые хлебо-булочные и

макаронные изделия

хлеб

рис

макаронные изделия

картофель

бобовые

зерновые

сыр

яйцо

молоко

говядина

свинина

курица

орехи

рыба

Page 59: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

1991Фенилкетонурия (ФКУ)

Врожденный гипотиреоз (ВГ)

2006 г. дополнительное тестирование на:

• Муковисцидоз (CF)

• Адреногенитальный синдром (АГС)

• Галактоземия

Скрининг новорожденных

Page 60: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Количественное определение иммунореактивного трипсина (ИРТ) в крови новорожденных

Определение концентрацииионов хлора в поте (ммоль/л)

Молекулярно-генетическое исследование (выявление мутаций)

Алгоритм неонатального скрининга муковисцидоза

Образец крови на бумаге (4 день): анализ на ИРТ (нг/мл)

Ребенок здоров

Диагноз исключен

Повторное взятие крови на ИРТ

< 70 Медико-генетическое консультирование (прогноз, гетерозиготное носительство, пренатальная диагностика)

> 70

Вероятность заболевания

< 30 > 30

Вероятность заболевания

< 60 > 80Ребенок здоров 60-80

2-х кратно, с интервалом 32 дня, повторное определение концентрации хлоридов пота

Ребенок болен

Page 61: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

ВРОЖДЕННЫЕ ПОРОКИ РАЗВИТИЯ (ВПР)ЭТИОЛОГИЯ

ЭНДОГЕННЫЕ ПРИЧИНЫ:1. Изменения наследственных структур – мутации.2. Эндокринные заболевания (диабет беременных).3. Возраст родителей.

ЭКЗОГЕННЫЕ ПРИЧИНЫ:1. Физические факторы:а) радиационные (прямое повреждение плода, особенно в критические периоды разви-

тия на 2-6 неделе и в результате нарушения обмена веществ у облученной матери);б) механические (амниотические перетяжки, маловодие).

2. Химические факторы:а) лекарственные вещества (талидомид, противоопухолевые – алкилирующие соеди-

нения и антиметаболиты, антагонисты фолиевой кислоты, синтетические гормоны);б) химические соединения, применяемые в быту и промышленности

(алкоголь, ядохимикаты, пестициды, свинец, ртуть).

3. Биологические факторы:а) вирусы (коревая краснуха, цитомегаловирусная инфекция)б) протозойные инфекции (токсоплазмоз, малярия).

Page 62: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Лекарственные вещества могут быть разделены на три группы:

1. Лекарственные средства, не проникающие через плаценту, и поэтому не причиняющие непосредственного вреда плоду.

2. Лекарственные средства, проникающие через плаценту, но не оказывающие вредного воздействия на плод.

3. Лекарственные вещества, проникающие через плаценту и накапливающиеся в тканях плода, при этом существует опасность повреждения плода.

Page 63: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Категории безопасности FDA (Food and Drug Administration)

A – лекарства, которые были приняты большим количеством беременных и женщинами детородного возраста без каких-либо доказательств их влияния на частоту развития врожденных аномалий или повреждающего действия на плод.

В – лекарства, которые принимались ограниченным количеством беременных и женщинами детородного возраста без каких-либо доказательств их влияния на частоту развития врожденных аномалий или повреждающего действия на плод. При этом в исследованиях на животных не выявлено увеличения частоты повреждений плода или такие результаты получены, но доказанной зависимости полученных результатов с применением препарата не выявлено.

С – лекарства, которые в исследованиях на животных продемонстрировали тератогенное или эмбриотоксическое действие. Имеются подозрения, что они могут вызвать обратимое повреждающее воздействие на плод или новорожденных (обусловленное фармакологическими свойствами), но не вызывающее развития врожденных аномалий. Контролируемые исследования на людях не проводились.

D – лекарства, вызывающие или подозреваемые в том, что они могут вызывать врожденные аномалии или необратимые повреждения плода. Следует соотносить риск плода с потенциальной пользой от применения лекарственного препарата.

X – лекарства с высоким риском развития врожденных аномалий или стойких повреждений плода, поскольку имеются доказательства их тератогенного или эмбриотоксического действия как у животных, так и у человека. Не следует применять во время беременности.

Page 64: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Тератогенные вирусные инфекцииСтепень и характер повреждения плода в результате действия вирусного агента зависят от :

• продолжительности воздействия

• гестационного срока и зрелости органных систем

Следовательно, проявление эффекта вирусного инфицирования на плод различно и может выражаться в виде:

• спонтанного аборта

• преждевременных родов

• физических дефектов

• замедления внутриутробного развития

• физиологической дисфункции

Page 65: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Вирус краснухи Срок беременности

Инфицирование зародыша

Нарушения у плода

первые 12 недель

80% 22%

13-14 недель 54%второй триместр

25% 10%

Путь инфицирования: трансплацентарно, но возможно присутствие вируса в плаценте и нет инфицирования плода

Клинические проявления: катаракта, нарушение слуха, сердечной деятельности, микроцефалия (50%), отставание в речевом, моторном развитии и росте, не прогрессирующая ретинопатия, ядерная катаракта, глаукома, микрофтальмия, миопия, пороки сердца (открытый артериальный проток, стеноз устья легочной артерии, дефект межжелудочковой перегородки, стеноз клапанов артериального и легочного отверстий), нарушение хрящеобразования длинных трубчатых костей (особенно дистальной части бедренной кости и проксимальной части большеберцовой кости)

ЦитомегаловирусОбнаруживается у женщин репродуктивного возраста: 57% - в сыворотке крови; 14% - в цервикальном отделяемом. Вероятность инфицирования зародыша зависит от срока гестации.

Клинические проявления: гепатоспленомегалия, тромбоцитопения, нарушение развития головы и лица (микроцефалия, энцефалит, интракраниальная кальцификация), хориоретинит, пневмония, внутриутробная задержка роста.

Срок беременности

Инфицирование зародыша

первый и второй триместр

20%

третий триместр 40%

Page 66: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Клинические проявления эффекта вирусного инфицирования:

Беременная женщина• спонтанные аборты• преждевременные роды

Плод• кожные дефекты• микроцефалия• церебральные некрозы• гепатоспленомегалия

Вирус ветряной оспыКлинические проявления эффекта вирусного инфицирования:

Плод• хромосомные нарушения • лейкоз у новорожденного

Вирус простого герпеса (тип 2)

Page 67: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Факторы, влияющие на вероятность тератогенного эффекта ионизирующей радиации:

• Доза• Период внутриутробного развития плода

Основные эффекты ионизирующего излучения во время внутриутробного развития:• Гибель эмбриона или плода• Задержка развития• Врожденные аномалии или функциональные нарушения (умственная отсталость)

Page 68: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

СИНДРОМОЛОГИЯ ЭТО ОБЛАСТЬ КЛИНИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ ВАРИАНТОВ

КОНСТИТУЦИЙ

1841 год - Alfred Poland в возрасте 19 лет, работая демонстратором анатомического театра в одной из клиник Лондона, описал сочетание синдактилии, агенезии малой грудной мышцы и стернальной порции большой грудной мышцы. В настоящее время это сочетание известно как

< Синдром Поланда >

Page 69: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

ГРУППА В ВЫСОКОИНФОРМАТИВНЫЕ ПРИЗНАКИ

Устойчивое сочетание 3-5 признаков создают специфический патологический морфотип

Синдром Видемана-Беквита

Синдром Аарского Синдром Ригера

Page 70: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

СИНДРОМ ФРИМАНА-ШЕЛДОНА

Основные диагностические признаки

• гипоплазия крыльев носа

• длинный фильтр

• маленький рот с вытянутыми губами (свистящее лицо)

Page 71: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

ГЛАЗО-ЗУБО-ПАЛЬЦЕВОЙ СИНДРОМ

• узкие глазные щели

• микрофтальмия

• микрокорнеа

• узкий нос с гипоплазией крыльев

• камптодактилия IV-V пальцев

• гипоплазия эмали

• аномалии количества и роста зубов

• расщелины губы и неба

• микроцефалия

• проводящая глухота

Основные диагностические признаки

Page 72: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

СИНДРОМ EEC

• Ectrodactily (эктродактилия)

• Ectodermal dysplasia (эктродермальная дисплазия)

• Cleft lip-palate (расщелина губы и/или неба)

Page 73: Презентация Назаренко Л.П., д.м.н., профессора, зам.директора НИИ медицинской генетики СО РАМН

Спасибо за внимание!