Успадкування, обмежене та контрольоване статтю

У людини наявні ознаки, які не зчеплені зі статевими хромосомами, але визначаються статтю. Вони бувають двох типів: – обмежені статтю та контрольовані статтю.

Розвиток ознак, обмежених статтю, обумовлено аутосомними генами, які, однак, проявляються лише в однієї статі. Наприклад, гени, що визначають ширину тазу, знаходяться в аутосомах і успадковуються від обох батьків, але виявляються тільки у жінок. Те ж стосується віку статевого дозрівання дівчаток. Серед чоловічих ознак, обмежених статтю, можна назвати кількість і розподіл волосяного покриву на тілі.

Ознаки, які контролюються статтю, або залежать від неї, теж обумовлені генами, розташованими в аутосомах, але проявляються у чоловіків і жінок по-різному. Наприклад, у чоловіків раннє облисіння – ознака домінантна і виявляється як у домінантних гомозигот (АА), так і у гетерозигот (Аа). У жінок ця ознака рецесивна і виявляється тільки у рецесивних гомозигот (аа). Через це лисих чоловіків набагато більше, ніж жінок. Іншим прикладом може служити хвороба подагра, на яку чоловіки хворіють разів у 7 частіше за жінок.

Експресивність ознак, контрольованих статтю, обумовлена статевими гормонами. До цих ознак відноситься тип співецького голосу (бас, баритон, тенор, альт, мецо-сопрано, сопрано), який з моменту настання статевої зрілості перебуває під впливом статевих гормонів.

4. Спадкові хвороби

4.1. Вплив геному та умов зовнішнього середовища на патогенез

Організм є інтегральною (цілісною) системою складно взаємодіючих частин, яка нерозривно пов’язана із зовнішнім середовищем. Таким чином, як нормальні, так і патологічні ознаки організму є результатом взаємодії генетичних (внутрішніх) та середовищних (зовнішніх) чинників. Саме тому загальне розуміння патологічних процесів можливе тільки з урахуванням результатів взаємодії спадковості і середовища.

Ряд факторів зовнішнього середовища здатні обумовлювати захворювання при будь-якому генотипі. Однак і в цьому випадку характер ураження, інтенсивність і різноманітність симптомів та інші характеристики захворювання багато в чому визначаються генетичною конституцією організму. Крім того, навіть при жорсткій генетичній визначеності патології умови зовнішнього середовища, біологічні особливості організму, весь його генотип загалом можуть здійснювати істотну модифікуючу дію на характер, частоту і ступінь прояву патологічного гена. Така висока пластичність генотипу створює великі можливості для лікування, профілактики спадкових хвороб, розробки ефективних медико-освітніх програм, реабілітації та адаптації хворих.

4.2. Класифікація спадкових хвороб

Дотепер відомо понад 10 тис. спадкових ознак та патологій, і цей показник постійно збільшується. Описуються все нові, раніше невідомі спадкові хвороби. В рамках вже відомих синдромів виділяють різні за механізмом виникнення патологічні форми. Це стосується таких неінфекційних захворювань як атеросклероз, гіпертонічна хвороба, бронхіальна астма, виразка шлунку, злоякісні новоутворення, псоріаз, ряд психічних і багато інших патологій. Сучасні методи генетичного аналізу дозволяють серед захворювань, обумовлених спадковою схильністю, виділяти моногенні форми, тобто аномалії, зумовлені мутацією одного гена. Постала необхідність створення раціональної класифікації спадкових хвороб.

Перші класифікації спадкових хвороб спиралися головним чином на клінічні (описові) особливості певних груп патологій. При цьому виділяли, наприклад, спадкові хвороби скелета, спадкові хвороби обміну, спадкові хвороби шлунково-кишкового тракту і т.п. Оскільки однією з особливостей спадкового захворювання є ураження багатьох органів і систем, використовування чисто клінічного підходу не дозволяє уникнути помилок класифікації. Наприклад, аутосомно-домінантний синдром «рука-серце» залежно від ведучого клінічного симптому може діагностуватися, як променева косорукість (дефект променевої кістки), і, отже, буде віднесений згідно клінічної класифікації в групу «ураження скелета». Разом з тим у іншого хворого з ідентичною мутацією (наприклад, у брата описаного пацієнта) ведучим у клінічній картині захворювання може бути ураження серця при мінімальній аномалії кісткової системи (у вигляді незначного недорозвитку великого пальця). Таким чином, цей хворий потрапляє в групу спадкових захворювань «ураження серцево-судинної системи».

У сучасній клінічній генетиці людини широко використовується класифікація, що базується на характерних відмінностях первинного патогенетичного механізму виникнення хвороб. За цим принципом усю спадкову патологію можна розділити на 5 груп.

І. Генні хвороби – порушення, які викликаються генними мутаціями. Вони передаються з покоління в покоління і успадковуються за законами Г. Менделя.

ІІ. Хромосомні хвороби – аномалії, що виникають в результаті порушень структури та кількості хромосом.

ІІІ. Хвороби, обумовлені спадковою схильністю (спричинювані множинними чинниками). Це захворювання, що виникають на основі певної генетичної конституції та наявності відповідних чинників зовнішнього середовища. Іншими словами – за наявності середовищних чинників реалізується спадкова схильність.

IV. Генетичні аномалії, які виникають внаслідок мутацій в соматичних клітинах (генетичні соматичні хвороби). До них відносяться деякі пухлини, окремі вади розвитку, аутоімунні захворювання (нерозпізнання імунною системою організму своїх власних клітин).

V. Хвороби генетичної несумісності матері та плоду. Розвиваються в результаті імунологічної реакції організму матері на антиген плоду.

4.3. Загальна характеристика спадкових патологій

Не дивлячись на різноманіття клінічної картини спадкових захворювань, можна виділити їх загальні риси, які дадуть підстави стверджувати або заперечувати наявність патології у обстежуваної людини. Основою формування загальних клінічних характеристик різних форм спадкових хвороб є генетичний контроль ключових ланок обміну речовин та морфогенних процесів.

Первинною ланкою перебігу спадкових патологій є генні мутації, порушення структури або кількості хромосом.

Особливості патогенезу спадкових хвороб в основному визначаються трьома чинниками: характером пошкодження спадкових структур, генетично визначеними морфо-фізіологічними особливостями організму та дією факторів навколишнього середовища. Ці чинники і обумовлюють індивідуальний характер перебігу патологічних процесів у кожному конкретному організмі.

Хоча спадкові захворювання, як і будь-які інші хвороби, мають свої характерні риси, жодну з приведених нижче особливостей не можна розглядати як щось абсолютне, бо тільки наявність характерних рис в сукупності дозволяє прогнозувати спадкову патологію у пацієнта.

4.3.1. Основні властивості спадкових патологій

Генні патології. Мутаційна зміна нуклеотидної послідовності у молекулі ДНК є причиною моногенних спадкових хвороб. Специфіка патогенезу моногенних захворювань визначається особливостями хімічної природи первинного продукту, обумовленими конкретною мутацією, і тією роллю, яку цей продукт грає в життєдіяльності організму.

Дотепер відкриті та детально описані сотні видів спадкових аномалій метаболізму, спричинених мутацією одного гена. Обумовлена мутацією гена аномалія амінокислотної послідовності поліпептидного ланцюга істотно порушує активність ферментів. Переважна більшість випадків спадкових патологій обміну пов'язані саме із зміною активності ферментів, що призводить до розладу або зупинки реакцій в даному ланцюзі метаболізму, викликаючи розвиток тієї або іншої хвороби. При цьому захворювання може виникати внаслідок таких причин: 1) накопичення субстрату, або надлишку речовини (наприклад, цереброзиду при хворобі Гоше), яка підлягає дії ферменту; 2) збільшення вмісту речовини-попередника (наприклад, метіоніну при цистатионінурії); 3) недостатнє утворення речовини (зокрема, дефіцит цитидін-трифосфату при оротовій ацидурії); 4) збільшення концентрації токсичних продуктів метаболізму (наприклад, фенілацетилглютаміну, фенілоцтової, фенілпіровиноградної кислоти та інших фенілкетонових похідних при фенілкетонурії).

Хромосомні патології. Характерною особливістю патогенезу хромосомних хвороб є раннє порушення морфогенезу. Воно виявляється розладом поділу та дозрівання клітин, порушенням їх міграції та диференціації, що обумовлює виникнення множинних аномалій формування різних органів і тканин.

У випадку хромосомних аберацій прояв відхилення від нормального розвитку, як правило, корелює із ступенем хромосомного дисбалансу. Чим більше хромосомного матеріалу залучено до аберації, тим раніше захворювання виявиться в онтогенезі і тим значнішим буде порушення фізичного та психічного розвитку людини. При цьому надлишок хромосомного матеріалу менше впливає на клінічну картину хвороби порівняно з його втратою. Наприклад, втрата однієї з аутосом перешкоджає імплантації яйцеклітини в стінку матки. В той же час відомі значна ккількість хромосомних синдромів, обумовлених трисоміями різних хромосом.

4.3.2. Вік прояву спадкових захворювань

Більшість спадкових хвороб, що супроводжуються вадами розвитку (розщеплення губи або піднебіння, додаткові пальці на кисті та стопі, відсутність кінцівки, дефекти передньої черевної стінки, пупкова грижа тощо), можуть бути виявлені до народження та невдовзі після народження дитини.

Спостереження показали, що 25 % усіх моногенних хвороб розвиваються до народження. Приблизно до 3 років виявляється ще 50 % таких захворювань. Разом з тим відомі спадкові захворювання з пізніми термінами прояву (хвороба Альцгеймера, хорея Гентинґтона та інші).

Необхідно також підкреслити, що є цілий ряд відмінностей у патологій, які проявляються в різні вікові періоди життя людини. Наприклад, з віком зменшується частота моногенних хвороб і збільшується частка мультифакторних, прояв яких провокується чинниками навколишнього середовища. Це можна пояснити тим, що з віком знижується роль спадкових факторів в етіологічній структурі патологій та зростає роль чинників середовища.

4.3.3. Прогредієнтність та хронічність спадкових патологій

Прогредієнтним називається перебіг захворювання з постійним погіршенням загального стану та з наростанням негативних симптомів у пацієнта. Для багатьох спадкових хвороб характерне поступове наростання їх тяжкості по мірі розвитку патологічного процесу. Наприклад, при фенілкетонурії у процесі росту дитини з’являються і посилюються симптоми затримки психомоторного та розумового розвитку, формується вторинна мікроцефалія. Хвороба Тея – Сакса починається з 6-місячного віку демієлінізацією нервових волокон, що поступово приводить до летального результату.

Спадкові хвороби, що починаються в будь-якому віці, мають хронічний характер. Наприклад, у дітей, хворих на легеневу форму муковісцидозу, формується хронічна пневмонія через підвищену в'язкість секретів бронхіальних слизових залоз. Численні форми спадкових патологій були виявлені саме при обстеженні пацієнтів з хронічним перебігом захворювання.

Генетичною основою прогредієнтності та хронічного перебігу спадкових хвороб є, як правило, безперервність дії патологічного гена та відсутність його нормального продукту, що приводить до порушення нормального функціонування клітин, тканин і органів.

Ступінь цих явищ для одного і того ж захворювання у різних пацієнтів може розрізнятися.

4.3.4. Ураження багатьох органів і систем при спадкових захворюваннях

Практично для всіх форм спадкової патології характерна множинність ураження. В першу чергу це обумовлено плейотропною дією гена, тобто його здатністю контролювати розвиток різних ознак організму. Наприклад, при синдромі Марфана уражуються кісткова, серцево-судинна системи та органи зору; при синдромі Лоренса – Муна уражені кісткова, сечостатева, ендокринна системи та органи зору; при галактоземії патологією охоплені печінка, ЦНС, зір.

4.3.5. Сімейний характер спадкових патологій

Більшість спадкових захворювань характеризується наявністю їх у членів однієї сім'ї. На відміну від інфекційних захворювань, розподіл випадків спадкових патологій у поколіннях та залежно від статі підлягає закономірностям Г. Менделя.

Разом з тим наявність захворювання тільки у одного з членів родоводу не виключає спадкового характеру цієї хвороби. Подібна ситуація може бути обумовлена такими причинами: а) наявністю нової домінантної мутації, що відбулася в аутосомі чи в статевій хромосомі одного з батьків, б) явищем неповної пенетрантності домінантного гена, в) гетерозиготністю обох батьків за патологічним геном, г) наявністю рецесивної Х-зчепленої патології.

4.3.6. Специфічні симптоми спадкових захворювань

Наявність рідкісних специфічних симптомів або їх поєднань у хворого дає підставу думати про спадкову або природжену природу його захворювання. Наприклад, у дитини з розщепленням піднебіння наявність симетричних заглибин або фістул (свищів) на слизистій оболонці нижньої губи дозволяє підозрювати аутосомно-домінантний синдром Ван дер Вуда; наявність широкого 1-го пальця кистей та стоп у дитини з прогресуючою розумовою відсталістю наводить на думку про аутосомно-домінантний синдром Рубінштейна – Тейбі тощо.

У деяких випадках симптоми прояву генів, що не мають ніякого клінічного значення, є опорними при визначенні патології. Наприклад, виявлення насічок на мочці вуха у дитини з макроглосією (надмірно великий язик) та розходженням прямих м'язів живота є вирішальним для визначення синдрому Беквіта – Відемана і, отже, виправданого вибору відповідної терапії.

4.3.7. Резистентність спадкових хвороб до лікування

Говорячи про резистентність спадкових хвороб до лікування, потрібно пам‘ятати про відносність цього поняття.

По-перше, ця клінічна особливість пояснюється тим, що у багатьох випадках виправити первинні ланки патогенезу захворювань, навіть якщо відомий первинний продукт мутантного гена, не завжди вдається. По-друге, явище резистентності часто спричинюється тим, що симптоми спадкових захворювань сприймаються як саме захворювання.

Цим пояснюється безуспішність використовування стандартних схем, підходів і методів терапії. Наприклад, лікування екземи, яка є шкірним проявом протокопропорфірії (спадкова хвороба крові), часто полягає у лікуванні симптому, тоді як для даного захворювання розроблені надійні методи профілактики та терапії, засновані на закономірностях його патогенезу. При нерозпізнаному синдромі Костмана інтенсивна антибіотикотерапія гнійничкових виразок слизистих оболонок і шкіри не рятує дитини від прогресуючого перебігу хвороби, що виявляється у вигляді фурункулів, нагноєнь підшкірної клітковини, важких стоматитів, блефаритів (запалення країв повік) і т.д.

4.3.8. Поліморфізм спадкових патологій

Під поліморфізмом розуміється численність клінічних ознак та лабораторних показників будь-якого захворювання, а також різноманітність їх прояву. Наприклад, у частини хворих із синдромом Марфана можна діагностувати випинання мітрального клапана серця, а у інших – аневризму (розслаблення та випинання стінки) аорти. З боку органів зору може виявлятися підвивих кришталика, а може мати місце незначна короткозорість і т.д.

Іншим прикладом різноманітного прояву симптоматики при одному й тому ж захворюванні є нейрофіброматоз I типу (наявність численних пігментних плям, шкірних та підшкірних пухлин). Відомі випадки, коли у одного хворого на нейрофіброматоз спостерігається повна клінічна картина, для якої характерні множинні пухлини, тоді як у іншого хворого (навіть у члена тієї ж сім'ї) реєструються лише пігментні плями.

Описані вище явища спричинюються такими особливостями генів, у тому числі й мутантних, як пенетрантність та експресивність. Згадаємо, що пенетрантність – це вірогідність, або частота прояву захворювання (ознаки) у носіїв даного гена. Експресивність же визначається як ступінь прояву дії гена.

Клінічний поліморфізм спадкових хвороб, визначуваних одним геном, може проявитися різним часом початку захворювання або різною тяжкістю клінічних проявів. Наприклад, хорея Гентинґтона, середній вік початку якої приблизно 40 років, може початися в дитячому віці, а в деяких випадках – лише після 60 років.

4.3.9. Генетична гетерогенність патологій

Коли клінічно схожі хвороби в різних сім'ях обумовлені дефектами різних генів, говорять про генетичну гетерогенність спадкових патологій. Нижче подаються ознаки гетерогенності спадкового захворювання.

1. Наявність сімей з різними типами успадкування клінічно схожих захворювань. Наприклад, пігментний ретиніт (зниження нічного зору, звуження полів зору з подальшою прогресуючою втратою зору до повної сліпоти) може успадковуватися як аутосомно-домінантний, або як аутосомно-рецесивний, або як Х-зчеплена рецесивна ознака. Показано, що ген аутосомно-домінантної форми локалізований на довгому плечі хромосоми 3 (3q24), ген аутосомно-рецесивної форми – на короткому плечі хромосоми 6 (6p21.3), а ген Х-зчепленої форми – на короткому плечі Х-хромосоми (Xp11.3).

Цікаво, що, крім щойно названих форм пігментного ретиніту, виявлено ще принаймні 9, аномальні гени яких локалізовані в хромосомах 1, 7 (2 гени), 8, 17, 19 та Х (3 гени, крім названого).

2. Народження дітей з нормальним слухом від батьків, які обоє хворі на аутосомно-рецесивну глухоту, але різних форм. Сьогодні виявлено значну кількість форм глухоти з аутосомно-рецесивним типом успадкування, спричинених мутаціями у генах, локалізованими, наприклад, у хромосомах 2, 3, 4, 7, 13, 14, 17, 21 та інших.

3. Виявлення різних основних біохімічних дефектів. Так, при синдромі Санфіліппо (порушення вуглеводного обміну, що супроводжується важкими фізичними вадами та розумовою відсталістю) виділяють 4 типи біохімічних дефектів. Кожний з цих типів характеризується браком того чи іншого ферменту, який має брати участь у вуглеводному обміні на певній його стадії.

4.4. Генні хвороби

Сьогодні відомо близько 4 тис. генних захворювань, характер успадковування яких визначається законами Г. Менделя. Вони складають численну та різноманітну за клінічною картиною групу патологій, в основі яких лежить мутація одного гена.

Середня загальна частота новонароджених з генними хворобами складає 1%. Із них близько 50% уражені аутосомно-домінантними патологіями, 25% – аутосомно-рецесивними та 25% – зчепленими з Х-хромосомою. Захворювання, детерміновані генами, які знаходяться в Y-хромосомі чи в мітохондріях, зустрічаються дуже рідко. Хвороба вважається досить розповсюдженою, якщо її частота складає 1 на 10000 новонароджених. При частоті 1 уражений на 11000–40000 новонароджених патологія має середню розповсюдженість.

4.4.1. Аутосомно-домінантні патології

Найбільш відомими аутосомно-домінантними захворюваннями є хорея Гентинґтона, синдром Марфана, синдром Холта – Орама, нейрофіброматоз, серпоподібноклітинна анемія, періодичний параліч та інші. Характерною ознакою цих патологій є порушення синтезу структурних або специфічних білків (наприклад, гемоглобіну). Дія мутантного гена проявляється практично завжди. Хворі хлопчики та дівчатка народжується з однаковою частотою.

Одним із характерних прикладів аутосомно-домінантної патології є синдром Марфана.

Синдром Марфана полягає у системному ураженні сполучної тканини і характеризується високою пенетрантністю та різною експресивністю. Частота його складає 1:10000-20000. Хвороба спричинена мутацією гена FBN1, розташованого у довгому плечі хромосоми 15 (15q21.1). Виявлена велика кількість мутацій цього гена, що спричинює значну клінічну поліморфність хвороби. Ген FBN1 кодує синтез білка фібриліну, що входить до складу сполучної тканини і забезпечу її пружність. Блокування синтезу цього білка веде до підвищеної розтяжності сполучної тканини.

Синдром Марфана уражує опорно-рухову, серцево-судинну системи та органи зору. Хворі мають характерний зовнішній вигляд: високий зріст, астенічну (кволу, слабку) статуру. Порушення опорно-рухової системи включають непропорційно довгі пальці (арахнодактилія, або «павукові» пальці), видовжений череп, деформацію грудної клітки (воронкоподібна або кілеподібна), викривлення хребта, надмірна рухомість суглобів, плоскостопість. Найбільш характерними порушеннями серцево-судинної системи є випинання мітрального клапана в бік лівого передсердя, розширення аорти у висхідному або черевному відділі з розвитком аневризми. Патологія органів зору полягає у короткозорості високого ступеня внаслідок підвивиху (або зсуву) кришталика та різному кольорі райдужки. Можуть бути також пахові, стегнові, діафрагмальні грижі. Рідко трапляються опущення нирок, емфізема легенів, ослаблення слуху аж до повної глухоти. Попри всі ці порушення психічний та розумовий розвиток хворих відповідає нормі.

Тривалість життя хворого на синдром Марфана визначаються ступенем ураження серцево-судинної системи і сягає в середньому 35 років.

Лікування переважно симптоматичне: вживаються ліки для уповільнення руйнування аорти, а також гормональні препарати для стимуляції пропорційного статевого дозрівання дівчат. Позитивний вплив показує масаж, лікувальна гімнастика, інколи реконструктивна серцево-судинна хірургія.

4.4.2. Аутосомно-рецесивні патології

Відомо понад 150 аутосомно-рецесивних патологій, характерною ознакою яких є порушення функції одного чи кількох ферментів. Такі хвороби, як відомо, називаються ферментопатіями, або ензимопатіями. Найбільш поширеними серед них є .муковісцидоз, фенілкетонурія, галактоземія, хвороба Гоше, адреногенітальний синдром та інші. Дія мутантного гена проявляється лише у гомозиготному стані. Хворі хлопчики та дівчатка народжуються з однаковою частотою.

Найпоширенішою ензимопатією є муковісцидоз, який полягає в системному ураженні всіх екзокринних залоз організму – бронхолегеневої системи, кишечника, підшлункової залози, жовчної системи печінки, слинних, потових, слізних залоз, що призводить до утворення в’язкого секрету. В’язкі виділення закупорюють протоки залоз, накопичуються там і утворюють нарости, що спричиняє порушення їх функцій.

Муковісцидоз – одне з найтяжчих та найпоширеніших моногенних патологій дитячого віку. Частота захворювань для країн Європи та Північної Америки варіює в межах 1 на 2000–4000 новонароджених; у країнах Азії зустрічається рідко.

Ген муковісцидозу CFTR локалізований в 32-ому сегменті довгого плеча 7-ої хромосоми (7q32) і кодує білок-регулятор трансмембранної провідності іонів хлору. У даний час відомо понад 900 патологічних мутацій цього гена, переважно делецій трьох пар основ. У випадку гомозиготності мутантних алелей цього гена аніони хлору затримуються в епітеліальних клітинах, підсилюють абсорбцію катіонів натрію та води, спричинюючи «висушування» секретів екзокринних залоз.

Якщо обоє батьків є носіями дефектного алеля гена CFTR, то вірогідність народження дитини з муковісцидозом за кожної вагітності рівна 25%. При цьому половина дітей може стати носіями аномального гена.

Якщо носієм гена CFTR є тільки один із батьків, то половина дітей вірогідно будуть гетерозиготними носіями цього гена, а небезпека появи хворої дитини відсутня.

Для дітей, уражених муковісцидозом, характерна схильність до повторних бронхітів, пневмоній, розвитку ателектазу (спадання частини легені), до хронічних кишкових захворювань, запалення підшлункової залози, запорів, випадання прямої кишки. При цьому спостерігається погане сприймання жирної їжі, рідкі та часті випорожнення, затримка фізичного розвитку. У чоловіків з часом може виявитися безплідність. Середня тривалість життя хворих на муковісцидоз складає близько 30 років.

Лікування муковісцидозу переважно симптоматичне. При цьому застосовують засоби, що розріджують мокроту, ферментні препарати для поліпшення перетравлювання жирів, що надходять з їжею. Для боротьби з інфекцією застосовуються антибіотики з попереднім визначенням чутливості виділеного збудника. Використовуються також фізіотерапевтичні методи лікування, лікувальна фізкультура. Інколи при необхідності здійснюють хірургічне втручання (кишкова непрохідність, накопичення повітря чи газів у порожнині плеври легень, пересаджування органів – легень, печінки, підшлункової залози).

У даний час активно розробляються методи генної терапії муковісцидозу.

4.4.3. Патології, зчеплені зі статтю

Відомо понад 370 хвороб, зчеплених (або гадано зчеплених) з Х-хромосомою. Тяжкість захворювання залежить від статі. Повний прояв хвороби спостерігається переважно у чоловіків, оскільки вони гемізиготні (напівзиготні) за генами, локалізованими в Х-хромосомі. Якщо патологічний ген є рецесивним, то гетерозиготні жінки здорові, але є носіями цього гена, а гомозиготні жіночі ембріони переважно летальні. У випадку домінантності аномального гена гетерозиготні жінки уражені легкою формою хвороби, а гомозиготи летальні. У чоловіків тільки одна Х-хромосома, тому у них Х-зчеплена хвороба частіше виявляється повністю, незалежно від того, домінантна вона у жінок чи рецесивна.

Важливою особливістю Х-зчепленого успадкування є те, що ознака не передається по чоловічій лінії, оскільки син одержує від батька Y-хромосому. Але всі дочки батька, ураженого Х-зчепленою хворобою, успадковуватимуть аномальний алель гена, оскільки вони обов’язково одержують від батька Х-хромосому.

Х-зчеплені домінантні захворювання. Ці патології зустрічаються рідше, ніж рецесивні. Найбільш відомими серед них є гіпофосфатемія (гіпофосфатемічний рахіт), синдром Блоха – Сульцбергера (пігментне нетримання), осередкова мезоектодермальна дисплазія, окремі форми нефрогенного нецукрового діабету та деякі інші. Хворіють як чоловіки, так і жінки.

Гіпофосфатемічний рахіт тип 1 – найпоширеніше захворювання серед дитячих рахітів, частота якого складає 1:25000. Воно зумовлене мутацією гена PHEX, локалізованого на короткому плечі Х-хромосоми (Хр22.1), який контролює реабсорбцію (зворотне поглинання) фосфатів у ниркових канальцях та епітелієм кишечника. Патологія полягає у різкому зменшенні концентрації неорганічного фосфору в крові (гіпофосфатемія), що може призвести до порушення процесу перетворення неактивної форми вітаміну D в активну. Хлопчики хворіють тяжче, ніж дівчатка, бо вони гемізиготні, а дівчатка гетерозиготні за цим геном.

Перші ознаки хвороби виразно стають помітні на початку 2-го року життя або пізніше, коли дитина починає ходити. Звертають на себе увагу хитка «качина» хода, адинамія (зменшення рухової активності), низькорослість, наростаюче ) (- або ( )-подібне викривлення гомілок і менш виражена деформація решти частин скелета. Іноді дитина перестає ходити через болі в кістках. У хворих можливі спонтанні переломи.

Психічно дитина розвивається нормально, але стає мовчазною, не спілкується з однолітками. У дівчаток хвороба проявляється у легкій формі – лише затримкою росту та гіпофосфатемією. Іноді захворювання у дитини проходить без лікування, але поновлюється в дорослому віці, наприклад у жінок під час вагітності та лактації.

Лікування здійснюється великими дозами вітаміну D разом з препаратами кальцію та фосфору. У випадку тяжких уражень скелета застосовують ортопедичні засоби, а якщо необхідно, то і хірургічне втручання. З метою запобігання деформації кісток немовляті не дають надто рано ставати на ноги та ходити.

Х-зчеплені рецесивні захворювання. На ці хвороби нездужають переважно чоловіки. Тяжкість ХР-патологій варіює в широких межах: від чоловічого безпліддя за синдрому Леша – Найхана до порівняно легких порушень у вигляді деяких форм облисіння у чоловіків До них належать м’язова дистрофія Дюшена, гемофілія, ангідротична ектодермальна дисплазія, вроджена гіпоплазія наднирникових залоз, адренолейкодистрофія, дальтонізм та інші.

Досить розповсюдженою та тяжкою Х-зчепленою рецесивною хворобою є м’язова дистрофія Дюшена. Частота її складає 1:3000-5000 новонароджених хлопчиків. Захворювання обумовлене порушенням синтезу білка дистрофіну, ген якого (DMD) локалізований в короткому плечі Х-хромосоми (Xp21.2).

Перші ознаки хвороби, у вигляді утруднень при вставанні з підлоги чи після присідання, з’являються у 3-5 років. Хворі діти не вміють бігати та скакати. Захворювання полягає у прогресуючій дистрофії м’язів з поступовим до 14-15 років знерухомленням дитини. М’язова тканина заміняється жировою та сполучною, починаючи з м’язів ніг. Ознаки хвороби розповсюджуються поступово угору по тілу. Порушується моторика шлунково-кишкового тракту. На завершальній стадії хвороби атрофія захоплює м’язи обличчя, глотки та дихальні м’язи, порушуються функції серця. Хворі гинуть протягом 2-3-го десятиліття життя.

У половини хворих можливе зниження інтелекту аж до дебільності.

Лікування (відповідні медикаменти, спеціальна лікувальна гімнастика, хірургічне втручання) та покращення умов життя пацієнта виявляються малоефективними.

Y-зчеплені хвороби. Цих патологій відомо небагато, оскільки чоловіча статева хромосома має незначну кількість генів (близько 100), із яких ідентифіковано близько 20. Гени, які визначають такі патології, не мають аналогів у Х-хромосомі. Таким чином, Y-зчеплені хвороби визначаються лише одним алелем, виявляються тільки у чоловіків і передаються від батька усім синами. Серед цих захворювань – азооспермія, гіпертрихоз (волосатість країв ушних раковин), перетинки між пальцями ніг та іхтіоз (лускоподібна шкіра).

Азооспермія. На Y хромосомі людини розташовано кілька десятків генів, контролюючих формування статевих ознак, у тому числі розвиток яєчок та процес сперматогенезу. Різні мутації (в першу чергу мікроделеції) в структурі цих генів, як правило, приводять до порушення розвитку статевої системи. Основні гени, контролюючі сперматогенез у чоловіків, розташовані в певній ділянці довгого плеча Y-хромосоми (Yq11). Різноманітні мутації цих генів ведуть до широкого спектру порушень сперматогенезу – від недостатньої кількості сперматозоонів у спермі (олігоспермія) до їх повної відсутності (азооспермія).

Частота розповсюдження спадкової азооспермії варіює в межах 0,17-0,24%.

На даний момент ефективних засобів лікування спадкової азооспермії не існує.

Статеві хромосоми людини X та Y мають також гомологічні ділянки з алельними генами, які з однаковою вірогідністю наявні у обох статей. Ознаки, детерміновані цими генами, успадковуються за правилами Г. Менделя, як звичайні аутосомні ознаки.

До рецесивних патологій, які визначаються алельними генами X- та Y- хромосом, належать одна із форм пігментної ксеродерми, гонадний дисгенез та загальна кольорова сліпота.

4.4.4. Мітохондріальні хвороби

Мітохондріям належить провідна роль в утворенні енергії в результаті окислення вуглеводів, жирів та білків. Дефект будь-якого з ферментів мітохондрій порушує злагоджену роботу всієї «енергетичної станції». При цьому в першу чергу страждають найбільш енергозалежні тканини і органи – центральна нервова система, скелетні та серцевий м’язи, нирки, печінка, ендокринні залози. На фоні хронічного дефіциту енергії в них рано чи пізно виникають патологічні зміни і розвиваються захворювання, які одержали назву мітохондріальних. Сучасній медицині відомо близько 200 таких хвороб, при яких домінують ураження центральної нервової системи та м’язової тканини.

Мутації, що виникли в мітохондріальних генах, передаються в нові мітохондрії при поділі цих органел. Виходить, що навіть у межах однієї клітини наявні мітохондрії з різними варіантами геномів. Таким чином, людина з мутацією в мітохондріальному гені несе суміш нормальної та мутантної ДНК. При цьому співвідношення мітохондрій з мутантними та нормальними геномами може бути будь-яким, тому прояв мітохондріальних захворювань у різних хворих неоднаковий.

Успадкування мутацій у мітохондріальному геномі носить особливий характер. Якщо гени, локалізовані в ядерній ДНК, діти одержують порівну від обох батьків, то мітохондріальні гени передаються нащадкам тільки від матері. Це пов’язано з тим, що всю цитоплазму з мітохондріями, що містяться в ній, нащадки одержують разом з яйцеклітиною, тоді як в сперматозоонах цитоплазма практично відсутня. З цієї причини жінка з мітохондріальним захворюванням передає його всім своїм дітям, а хворий чоловік – ні.

До спадкових мітохондріальних патологій належать спадкова атрофія зорових нервів Лебера, пігментний ретиніт (точніша назва хвороби: нейропатія, атаксія та пігментний ретиніт), міоклональна епілепсія з надзвичайно червоними м’язовими волокнами, нейросенсорна глухота тощо.

Атрофія зорових нервів Лебера – найпоширеніше з усіх відомих на даний час мітохондріальних спадкових захворювань – його частота в Європі складає близько 1:25000.

При даному захворюванні у людей 20-30 років відбувається майже повна втрата центрального зору через атрофію зорових нервів та дегенерацію гангліозного шару клітин сітківки. Хворіють переважно чоловіки (80-85%). Виявлено, що у 95% випадків причиною патології є мутації в трьох мітохондріальних генах – ND1, ND4 та ND6.

Лікування комплексне – препаратами, які поліпшують обмін речовин, розширюють судини, вітамінами, а також фізіотерапевтичними засобами (електростимуляція, магнітотерапія тощо).

4.5. Хромосомні хвороби

До хромосомних захворювань відносяться такі патології, які спричинюються структурними порушеннями (абераціями) окремих хромосом або зміною їх кількості. Ці хвороби виникають в результаті порушень процесу утворення гамет одного із батьків (нерозходження тієї чи іншої пари гомологічних хромосом у процесі мейозу). Такі аномалії майже не успадковуються (всього 3-5%), а виникають щоразу заново.

Характерно, що хромосомні порушення зумовлюють близько половини всіх викиднів та 7% мертвонароджених.

Загальною особливістю всіх форм хромосомних хвороб є множинність ураження. Це черепно-лицьові дефекти, вроджені вади розвитку внутрішніх органів і частин тіла, сповільнений внутрішньоутробний та постнатальний ріст і розвиток, відставання психічного розвитку, порушення функцій нервової, ендокринної та імунної систем.

Патогенез хромосомних хвороб починається на ранній стадії ембріогенезу, тому при народженні всі основні вади розвитку вже в наявності (окрім вад розвитку статевих органів).

Доречно зауважити, що 2/3 хромосомних аномалій складають аномалії статевих хромосом. Частота синдромів, пов’язаних з порушеннями будови чи кількості хромосом Х та Y, складає 5:1000 новонароджених. Характерно, що у випадку аномалій статевих хромосом спостерігається відсутність численних вад розвитку та розумової відсталості, які типові для аномалій аутосом. За патології хромосом Х та Y лише 1% хворих мають затримку розумового розвитку. До того ж вона виражена менше, ніж при аномаліях аутосом.

Варіації в проявах патології можуть бути дуже широкими: від летального ефекту до незначних відхилень в розвитку. Так, 60-70% випадків трисомії 21-ої хромосоми закінчуються загибеллю на ембріональній стадії, в 30% випадків народжуються діти з синдромом Дауна з широко варіюючими клінічними проявами. За моносомії по Х-хромосомі (синдром Шерешевського-Тернера) розвивається лише 10% зародків (інші гинуть), а якщо враховувати ще доімплатаційну загибель зигот Х0, то живі новонароджені з синдромом Шерешевського-Тернера складають тільки 1%.

4.5.1. Хромосомні аберації

Патологій, спричинених порушеннями структури хромосом (переважно делеціями та дуплікаціями), на сьогодні клінічно і цитогенетично ідентифіковано понад 100. Серед них найбільш відомими є синдром Вільямса – Бейрена, синдром Лежена, синдром Вольфа – Хіршхорна, міопатія Шарко – Марі – Тус та деякі інші. Найбільш розповсюдженою хворобою, викликаною хромосомною аберацією, є синдром Вільямса – Бейрена, який розглядається далі (розділ «Розумова відсталість»). Тут же цей тип спадкових патологій характеризується на прикладі синдрому Лежена.

Синдром Лежена (синдром «котячого крику») зустрічається з частотою 1:40000-50000 живих новонароджених внаслідок делеції в короткому плечі 5-ої хромосоми (5р). Розмір втраченого фрагмента в різних випадках різний. Для розвитку клінічної картини хвороби має значення не розмір утраченого фрагменту, а конкретна незначна ділянка хромосоми. Більшість випадків делецій виникає заново.

Виразним симптомом цієї хвороби є характерний плач дитини, який нагадує нявчання кішки. Такий плач пов’язаний з аномальним розвиток гортані або голосових зв’язок. Захворювання супроводжується різкою затримкою фізичного та розумового розвитку, мікроцефалією (надто зменшена голова). Хворі мають своєрідний зовнішній вигляд: місяцеподібне лице з низько розташованими та деформованими вухами, непропорційно мала верхня щелепа, збільшена відстань між очима, монголоїдний розріз очей та епікант (вертикальна складка шкіри у внутрішньому куті очної щілини), косоокість. Спостерігаються аномалії опорно-рухової системи, зниження тонусу м’язів, клишоногість, плоскостопість, зрощення суміжних пальців ніг, численні вади серця.

З віком такі діагностичні ознаки як «котячий крик», місяцеподібне обличчя та гіпотонія м’язів зникають зовсім, але мікроцефалія та розумова відсталість стають більш помітними.

Більшість дітей вмирає досить рано і лише близько 10% досягає 10-річного віку.

Лікування симптоматичне: засоби, які стимулюють психомоторний розвиток, лікувальний масаж та гімнастика.

4.5.2. Порушення кількості аутосом

Серед патологій, викликаних порушенням кількості аутосом, найбільш відомими є синдром Дауна, синдром Патау, синдром Едвардса, трисомія по 8-ій хромосомі.

Синдром Дауна є найбільш вивченою хромосомною хворобою. Частота цього синдрому серед новонароджених складає 1:700-800 (0,12-0,14%) і не варіює за часовою, етнічною або географічною ознакою у батьків однакового віку. Звичайно загальна популяційна частота патології значно вища, бо понад 23 уражених плодів гине до народження. Частота народження дітей з синдромом Дауна переважно залежить від віку матері (близько 80% випадків). Так, у віці 20 років вона складає в середньому 0,06%, а у віці 45 років – 3%. У надто молодих матерів (до 18 років) частота народження дітей з синдромом Дауна теж досить висока і складає близько 2%. Співвідношення хлопчиків і дівчаток серед хворих складає 1:1.

В переважній більшості випадків (до 94 %) у хворих виявляється проста трисомія 21-ої хромосоми (каріотип 47, XX (XY) + 21). Близько 4 % синдромів Дауна спричинені транслокаціями довгого плеча 21-ої хромосоми переважно на 14-у хромосому. Невелика (близько 2%) частка дітей з синдромом Дауна має мозаїчні форми (47,+21/46).

Найголовніші діагностичні ознаки синдрому Дауна: монголоїдні очі (косо розміщені, з епікантом), широке перенісся, деформовані вушні раковини, напіввідкритий рот, збільшений язик, короткі шия, кисті та стопи тощо. Наявне також значне відставання у рості та статевому розвитку (хворі звичайно безплідні). Хвороба часто супроводжується вадами серця, органів травлення, неврологічними розладами (косоокість, мимовільні ритмічні коливальні рухи очних яблук, низький тонус м’язів тощо).

Психічні розлади виявляються у вигляді олігофренії на рівні дебільності (IQ = 51-70) або імбецильності (IQ = 21-50).

Медична допомога дітям з синдромом Дауна неспецифічна та різноманітна. Вроджені вади серця виправляють хірургічно. Хворі потребують постійного уважного догляду, загальнозміцнювального лікування, повноцінного харчування. Профілактика полягає у запобіганні застудних та інфекційних захворювань.

За відсутності виражених вад розвитку прогноз для життя відносно сприятливий.

Численні хворі на синдром Дауна в наш час здатні вести самостійне життя, оволодівають нескладними професіями, створюють сім’ї.

4.5.3. Порушення кількості статевих хромосом

Серед хвороб, викликаних порушеннями кількості статевих хромосом, найбільш відомими є синдром Клайнфельтера, синдром Шерешевського – Тернера, синдром дисомії по Y-хромосомі, синдром трипло-Х та інші.

Синдром Клайнфельтера спричинюється каріотипом 47, ХХY. Зайву Х-хромосому хворий з рівною вірогідністю може отримати як від батька, так і від матері. Частота даної патології варіює в межах 0,5-2,0 на 1000 новонароджених хлопчиків. Поряд з цим зустрічаються варіанти полісомії з більшим числом Х- чи Y-хромосом, які також відносяться до синдрому Клайнфельтера.

Основні клінічні ознаки з’являються в період настання статевої зрілості. Класичними проявами цієї хвороби є високий зріст, євнухоподібна статура з вузькими плечима та широким тазом, збільшення молочних залоз, але всі ці симптоми одночасно зустрічаються лише в половині випадків. Крім того у хворих спостерігається слабкий ріст волосся на обличчі, у пахвових западинах, на лобку, недорозвиненість яєчок, який призводить до азооспермії та статевого інфантилізму (дитяча поведінка).

Близько 15% хворих на синдром Клайнфельтера мають ознаки легкої дебільності. У випадку значнішого порушення інтелекту спостерігається аутизм, недовірливість, схильність до алкоголізму, асоціальна поведінка.

Лікування симптоматичне – гормональними препаратами.

Синдром Шерешевського – Тернера розповсюджений з частотою 1:2000-5000 новонароджених дівчаток.

Найбільш часто при цитогенетичному дослідженні виявляється каріотип 45, Х0, проте трапляються інші форми аномалій Х-хромосоми – делеції короткого або довгого плеча, ізохромосома (моноцентрична хромосома з обома гомологічними плечима), а також різні варіанти мозаїчності.

Дитина з синдромом Шерешевського – Тернера народжується тільки у разі неодержання Х-хромосоми від батька. При неодержанні Х-хромосоми від матері ембріон гине на ранніх стадіях розвитку.

Основними діагностичними ознаками є низький зріст, набряк кистей та стоп, двостороння шкірна складка на шиї, низьке розташування та деформація вушних раковин, широка грудна клітка з широко розміщеними сосками, вроджені вади серця та нирок, недорозвиненість молочних залоз та яєчників, відсутність менструацій, статевий інфантилізм. Інколи спостерігається розумова відсталість та психопатія (неадекватна поведінка та недостатня соціальна адаптація). Тривалість життя хворих на синдром Шерешевського-Тернера наближається до норми.

При мозаїчних формах клінічні прояви хвороби мінімальні.

Лікування комплексне: реконструктивна (вроджені вади внутрішніх органів) та пластична (крилоподібні складки тощо) хірургія, гормональні препарати, психотерапія.

4.7. Спадкова схильність до хвороб

Поряд із хворобами, чітко детермінованими спадковістю (генами та хромосомами) або чинниками середовища (травми, опіки), є велика і різноманітна група хвороб, розвиток яких визначається взаємодією певних спадкових факторів (мутацій або поєднань алелей) і чинників середовища. Цю групу хвороб називають хворобами із спадковою схильністю. Причини та особливості розвитку даних хвороб досить складні, багаторівневі, остаточно не з’ясовані. Звичайно вони різні для кожної хвороби. Хвороби зі спадковою схильністю виникають у осіб з відповідним генотипом (поєднання «приваблюючих» алелей) при провокуючій дії чинників середовища.

Хвороби із спадковою схильністю умовно можна розділити на такі основні групи: 1) природжені вади розвитку; 2) поширені психічні і нервові хвороби; 3) поширені хвороби середнього віку.

Найпоширенішими вадами розвитку є розщеплення верхньої губи та піднебіння, вивих стегна, клишоногість тощо. До поширених психічних і нервових хвороб із спадковою схильністю належать шизофренія, епілепсія, маніакально-депресивні психози, розсіяний склероз та інші. Серед соматичних хвороб середнього віку відомі псоріаз, бронхіальна астма, виразка шлунку та 12-палої кишки, ішемічна хвороба серця, гіпертензія, цукровий діабет тощо.

Для прояву хвороб із спадковою схильністю необхідне конкретне поєднання спадкових і зовнішніх чинників. Чим більше виражена спадкова схильність і більше шкідливих дій середовища, тим для індивіда вище вірогідність захворіти (і в більш ранньому віці, і у важчій формі).

Хвороби із спадковою схильністю відрізняються від інших форм спадкової патології (генних і хромосомних хвороб) характером клінічної картини. На відміну від генних хвороб, при яких всіх членів сім'ї пробанда можна розділити на хворих і здорових, клінічна картина хвороб із спадковою схильністю має безперервні клінічні переходи в межах однієї і тієї ж форми патології.

Для хвороб із спадковою схильністю характерна відмінність в їх прояві і тяжкості перебігу залежно від статі та віку.

Одна з характерних особливостей таких патологій – їх підвищена частота (накопичення) в певних сім'ях, яка обумовлена їх генетичною конституцією.

Спадкова схильність до хвороби може мати моногенну або полігенну основу.

Моногенно обумовлені форми спадкової схильності до хвороб спричинюються мутаціями окремих генів. Ця схильність, як правило, успадковується за аутосомно-рецесивним або Х-зчепленим рецесивним типом. Проте розщеплення за патологічною ознакою в поколіннях не відповідає менделевим законам, оскільки носій аномального гена протягом життя контактує з провокуючими хворобу чинниками середовища, які можуть мати мінливий характер.

Нині виявлено понад 40 генів, які беруть участь у біотрансформації сторонніх або шкідливих речовин, що надходять в організм із оточуючого середовища. У нормі вони продукують такі ферменти як цитохром Р450, N-ацетилтрансфераза, пароксоназа сироватки, холінестераза сироватки, глюкозо-6-фосфатдегідрогеназа, лактаза, інгібітори протеаз. Патологічні реакції організму на сторонні речовини викликаються мутантними алелями цих генів. При цьому кожному гену відповідає конкретний специфічний провокуючий чинник. Варіабельність «концентрації» таких чинників (найчастіше хімічних речовин у складі їжі, води, повітря) призводить до того, що одна й та ж хвороба виявляється по-різному навіть у межах однієї сім'ї.

Джерелом провокуючих факторів можуть бути забруднена атмосфера, продукти харчування та харчові добавки, фізичні фактори, біологічні агенти тощо.

Полігенна спадкова схильність визначається поєднанням алелей декількох генів. Кожний алель окремо скоріше нормальний, ніж патологічний, а спричинює хворобу певна їх комбінація. Ідентифікація цих генів та їх алелей вельми складна. Свій патологічний потенціал вони проявляють разом з комплексом декількох чинників оточуючого середовища. Патології, спричинені такими ситуаціями, дістали назву мультифакторних хвороб. Співвідношення значень генетичних і середовищних чинників різна не лише для даної хвороби, але і для кожного хворого.

Полігенні патології відзначаються такими характерними властивостями:

– чим рідше зустрічається хвороба в популяції, тим вище ризик для родичів пробанда і тим більше різниця у величині ризику між родичами 1–2 та 2–3 ступенів спорідненості;

– чим сильніше виражена хвороба у пробанда, тим вище ризик захворювання для його родичів;

– ризик для родичів пробанда буде вище, якщо є іншій хворий кровний родич;

– якщо частота хвороби варіює залежно від статі, то ризик для родичів буде вищий, якщо пробанд відноситься до статі, що менше уражена.

4.7.3. Генетика онкологічних патологій

Онкологічні хвороби займають одне з перших місць серед поширених мультифакторних спадкових патологій як за різноманітністю форм, так і за популяційною частотою. Генеалогічний та близнюковий методи дослідження виявили значну роль генетичних чинників у розвитку онкопатологій. Однак було також доведено, що не менше значення у цьому процесі мають фактори оточуючого середовища.

Злоякісні новоутворення є генетичними хворобами соматичних клітин. Механізми генетичних соматичних хвороб дуже складні, внаслідок чого їх важко класифікувати. Мутації, що визначають розвиток пухлини, можуть трапитися в статевих або соматичних клітинах. У першому випадку вони існують вже в гаметі і, отже, присутні у всіх клітинах організму, в другому – виникають в соматичній клітині як результат постійного мимовільного або спровокованого мутаційного процесу. Виникнення пухлини часто починається в соматичних клітинах з мутації того ж локуса, в якому вже є мутація гаметного походження.

Провокуючими факторами розвитку злоякісних пухлин можуть бути окремі форми вірусів, які здатні інтегруватися в геном клітин, радіація, певні хімічні речовини (канцерогени) і навіть механічні травми.

4.9. Профілактика спадкових патологій

4.9.1. Соціальні та медичні аспекти спадкових патологій

Люди, обтяжені спадковими хворобами, потребують значно підвищеної медичної допомоги (іноді постійно протягом усього життя) та соціальної опіки і мають знижену тривалість життя. Крім того, наявність спадкової аномалії значно підвищує ризик інфекційних захворювань, отримання опіків, травм тощо.

Тривалість життя хворих із спадковою патологією залежить від форми хвороби і рівня медичної допомоги. Навіть у країнах із розвиненою системою охорони здоров’я не менше 50% усіх спадково хворих умирає в дитячому віці. Середня тривалість життя хворих із спадковою патологією на 20 років нижче середнього показника (50 років замість 70).

Для хворих на спадкові патології передбачені такі види допомоги: 1) у випадку вроджених вад розвитку – дитяча хірургія, 2) при хромосомних хворобах – соціальна підтримка, 3) при генних хворобах – медичне лікування та соціальна підтримка.

За сучасного рівня медичної допомоги люди зі спадковими патологіями не тільки довше живуть, а й передають мутації наступним поколінням, що автоматично підвищує число хворих із спадковою патологією в популяції.

4.9.2. Загальні принципи профілактики спадкових патологій

Спадкові патології з точки зору профілактики доцільно поділити на три категорії: 1) заново виникаючі мутації (перш за все порушення кількості хромосом та тяжкі форми домінантних мутацій), 2) успадковані від попередніх поколінь (як генні, так і хромосомні), 3) хвороби із спадковою схильністю.

Профілактика спадкових патологій може бути первинною, вторинною та третинною.

Первинна профілактика передбачає попередження зачаття хворої дитини. Здійснюється це плануванням народження дітей та поліпшенням життєвого середовища людини. Планування народження дітей здійснюється за трьома основними принципами.

По-перше, це оптимальний репродуктивний вік, який для жінок складає 21-35 років. надто ранні або пізні вагітності збільшують ризик народження дитини з вродженою патологією.

По-друге, відмова від дітородіння у випадках високого ризику спадкової чи вродженої патології. Це особливо бажане за умови відсутності надійних методів пренатальної діагностики, лікування, адаптації та реабілітації хворих.

По-третє, відмова від дітородіння в близькоспоріднених шлюбах, або в шлюбах між двома гетерозиготними носіями аномального гена.

Поліпшення життєвого середовища людини повинно бути спрямоване переважно на попередження виникнення нових мутацій. Здійснюється це шляхом жорсткого контролю вмісту мутагенів і тератогенів (речовин, які спричинюють народження дітей з вадами розвитку) у навколишньому середовищі.

Дослідження показали, що мутаційний процес у людських популяціях протікає досить інтенсивно. Так, близько 20% усіх спадкових хвороб у кожному поколінні зумовлені новими мутаціями.

Вторинна профілактика здійснюється шляхом припинення вагітності у разі високої вірогідності захворювання плоду або пренатально діагностованої хвороби. Цей захід можна здійснювати тільки у відповідні терміни та за згодою жінки. Звичайно припинення вагітності – не найкраще рішенням, але сьогодні воно є єдиним практично придатним при більшості тяжких і смертельних генетичних дефектів.

Третинна профілактика. Під третинною профілактикою спадкової патології розуміється корекція прояву аномальних генів. Третинна профілактика особливо успішна при хворобах із спадковою схильністю. З її допомогою можна добитися повної нормалізації або зниження виразистості патологічного процесу. Для деяких форм спадкової патології вона може співпадати з лікувальними заходами.

Третинну профілактику можна здійснювати як пренатально (наприклад, резус-несумісність, галактоземія тощо), так і після народження (галактоземія, фенілкетонурія, гіпотиреоз, целіакія та інші).

5. Спадкові порушення розвитку та поведінки

Довгий час вважалося, що причинами стійких відхилень у розумовому та фізичному розвитку є пренатальні тератогенні чинники, патологія пологів, травми, інфекції чи інтоксикації у ранньому віці. Досягнення біології та медицини останніх десятиріч привели до корінного перегляду цих уявлень. Переконливо доведено, що значна частина стійких вад розвитку є наслідком спадкових захворювань. Це має не лише суттєвий теоретичний інтерес, а й велике практичне значення.

5.1. Причини та загальні механізми вроджених вад розвитку

Одне з перших місць у структурі дитячих патологій, перинатальної (пологової) та ранньої дитячої смертності займають вроджені вади розвитку. Вроджена вада розвитку визначається як стійка морфологічна зміна органу, його частини або ділянки тіла, що виходить за межі нормальних варіацій будови і порушує їх функцію.

Причини вад розвитку різноманітні. Це можуть бути мутації, вплив тератогенів (тератогени – фізичні, хімічні або біологічні чинники, які порушують ембріональний розвиток, впливаючи протягом вагітності), дія провокуючих чинників на схильний до дефекту організм.

5.1.1. Внутрішні чинники порушень розвитку

Мутації.На долю мутацій припадає понад 30 % усіх вад розвитку. Залежно від рівня, на якому відбулася мутація, їх поділяють на генні, хромосомні (порушення структури хромосом) та геномні (порушення кількості хромосом).

На генні мутації припадає близько 20 % усіх вад. Прикладом таких вад розвитку є розщеплення верхньої губи та піднебіння як один з клінічних проявів синдрому Ван дер Вуда.

Вади розвитку, спричинені хромосомними та геномними мутаціями, займають близько 10 %. Прикладом тут може бути вади серця при синдромі Дауна.

Мимовільні викидні або порушення формування органів плоду можуть бути спричинені також ендокринними хворобами або дефектами обміну речовин. Такі явища виявлені при цукровому діабеті, деяких пухлинах, фенілкетонурії, інших порушеннях обміну речовин у матері.

У разі десинхронізації процесів овуляції та запліднення виникає явище, яке дістало назву «перезрівання статевих клітин». Можливе перезрівання як яйцеклітин, так і сперматозоонів. Перезрівання гамет може призвести до порушень кількості хромосом, що призведе до розвитку ембріону з тяжкими спадковими порушеннями.

У цілому ряді спадкових патологій виявлено вплив віку батьків.

Встановлена залежність частоти деяких вад (наприклад, розщеплення верхньої губи та піднебіння) та аутосомно-домінантних спадкових захворювань (наприклад, ахондроплазії) від віку батька.

Вади дихальної системи частіше виявляються у дітей, народжених юними матерями. У матерів старших вікових груп збільшена вірогідність народження дитини з геномними мутаціями, прикладом чого може бути синдром Дауна.

5.1.2. Зовнішні чинники порушень розвитку

До зовнішніх чинників порушення розвитку належать тератогенні чинники, які діють безпосередньо на ембріон чи плід. На їх частку припадає менше 5 % усіх вад розвитку. Серед них виділяють фізичні, хімічні та біологічні чинники.

Розрізняють радіаційні, механічні, вібраційні, шумові та температурні фактори оточуючого середовища, які можуть бути фізичними чинниками порушень розвитку людини.

Серед них значне місце посідають механічні чинники. Так, при порушеннях вагітності інколи утворюються амніотичні тяжі, які можуть приводити до перетяжок на кінцівках, викликаючи їх гіпоплазію (значну затримку розвитку) і навіть ампутацію. Мала кількість амніотичної рідини також може привести до розвитку вад кінцівок, гіпоплазії нижньої щелепи тощо. Крім того, перешкоджати нормальному розвитку ембріона або плоду можуть крупні міоми матки (незлоякісна пухлина м’язового шару матки).

До хімічних чинників відносяться різноманітні речовини.

Перш за все, це деякі лікарські препарати. Наприклад, при вживанні майбутньою матір’ю протисудомного препарату у дитини може виникнути розщеплення губи та піднебіння, мікроцефалія, гіпоплазія нігтів і кінцевих фаланг пальців або деформація носа. Добре відомі наслідки вживання талідоміду (препарат, який знімає напруження, тривогу, страх) – виникнення тяжких вад кінцівок, розщеплення губи та піднебіння.

Хімічні речовини, які вживаються в побуті або використовуються на виробництві, теж можуть бути тератогенами. Наприклад, вживання алкоголю вагітною жінкою може викликати тяжкі порушення розвитку плоду. Ембріотоксичними властивостями відзначаються широко вживані в промисловості сполуки – бензин, бензол, фенол, солі важких металів.

До біологічних чинників відносяться віруси. Відомі тератогенні ефекти вірусів краснухи та цитомегалії. Так, вірус кірної краснухи викликає ураження центральної нервової системи, вади органів зору та слуху.

5.1.3. Сумісна дія генетичних і середовищних чинників

У випадках сумісної дії геному та факторів навколишнього середовища виникають порушення розвитку, які мають мультифакторний характер. Частка мультифакторних вад складає приблизно 50 %.

Залежно від об’єкту та часу дії ушкоджувальних чинників розрізняють гаметопатії, бластопатії, ембріопатії та фетопатії.

Гаметопатія є наслідком ураження статевих клітин, що приводить до порушення генетичних структур. До гаметопатій відносяться всі генетично обумовлені вроджені вади, в основі яких лежать мутації в статевих клітинах батьків хворого.

Якщо ембріон уражується протягом перших 15 днів розвитку (стадія бластоцисти), то таке явище дістало назву бластопатії. Наслідком бластопатії може бути зрощення близнят, наявність одного чи двох очних яблук, що злилися і розташовані посередині. Частина мозаїчних форм хромосомних хвороб – також результат бластопатії.

Ембріопатії трапляються в результаті дії тератогенного чинника на ембріон в період з 16-го дня до 8-9-го тижня вагітності. До цієї групи відносяться алкогольні, діабетичні, медикаментозні та вірусні ембріопатії.

Фетопатії– це результат пошкодження плоду в період з 9-ого тижня до моменту народження. Вади даної групи (крипторхізм, відкрита протока Боталло, пренатальна гіпоплазія певного органу чи всього плоду тощо) порівняно рідкісні.

5.1.4. Механізми тератогенезу

Період органогенезу має окремі часові проміжки, протягом яких дія тератогенних чинників може викликати порушення нормального формування органів. Цей проміжок часу називають тератогенним термінаційним періодом. Дія шкідливого чинника на плід може привести до порушення розвитку органу тільки в тому випадку, коли вона мала місце до закінчення періоду формування органу. Якщо тератогенний чинник з’явився після закінчення відповідного термінаційного періоду, то він не буде причиною вади. Чутливість закладок різних органів до дії ушкоджувальних чинників різна.

Найбільш рано формуються вади розвитку центральної нервової системи та серця. Слід зазначити, що природжені вади практично всіх органів формуються в перші 7-9 тижнів пренатального розвитку.

Найбільш поширеними видами природжених порушень розвитку є повна відсутність органу (наприклад, нирки, ока), відсутність або значне зменшення розмірів органу (наприклад, однієї нирки, селезінки, кінцівки), повна відсутність протоки або природного отвору (наприклад, зовнішнього слухового проходу, анусу), переміщення клітин, тканин або частини органу в іншу тканину або орган (наприклад, клітин підшлункової залози в товстий кишечник), збереження ембріональних структур, які в нормі зникають на певній стадії розвитку (наприклад, відкрита артеріальна протока у однорічної дитини), звуження просвіту отвору або каналу (наприклад, клапанного отвору серця), збільшення кількості органів або їх частин (наприклад, подвоєння матки, сечоводів), незвичайне розташування органу (наприклад, нирки в малому тазі, серця – зовні грудної клітки).

У основі тератогенезу лежать порушення поділу, міграції та диференціювання клітин.

Порушення поділу клітин може виявлятися у гальмуванні цього процесу аж до повної зупинки. Результатом подібних порушень може бути гіпоплазія або відсутність будь-якого органу або його частини, а також затримка злиття ембріональних структур (розщеплення губи та піднебіння, спинномозкова або черепно-мозкова грижа тощо).

Ще один вид порушення контролю поділу клітин виявляється на тканинному рівні, коли не настає природна загибель ембріональних клітин. Такий механізм лежить в основі збереження ембріональних структур та відсутності природної протоки чи отвору.

Наслідком порушення міграції клітин може бути розташування органу в незвичайному для нього місці (див. вище).

Порушення диференціації може наступити на будь-якому етапі розвитку, що спричинить утворення маси недиференційованих клітин, відсутність органу, морфологічну та функціональну незрілість, а також збереження ембріональних структур.

5.2. Розумова відсталість

Розумовою відсталістю, чи інтелектуальною недостатністю називають стійке порушення пізнавальної діяльності внаслідок ураження головного мозку. Ці вади досить різноманітні за багатьма показниками – за причиною виникнення, клінічною картиною, динамікою, психологічною структурою порушення тощо. Нині розумова відсталість вважається однією із досить поширених вад розвитку. Її популяційна частота у різних країнах світу складає 0,4-2,7 %. До того ж вона має тенденцію до зростання.

Близько 80% розумово відсталих дітей страждає на олігофренію. Більшість олігофренів має значення коефіцієнта інтелекту в межах 51-70 балів. Це так звані дебіли. Більш тяжкі порушення інтелекту (21-50 балів) у імбецилів. При значенні коефіцієнта інтелекту в межах 0-20 балів наявна ідіотія.

Олігофренія характеризується цілим комплексом патологічних ознак:

– затримка загального розвитку;

– недостатність абстрактного мислення;

– еволютивний (повільний) характер динаміки хвороби;

– ранній, до 2-2,5 років (домовний період), початок патоло