Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Атрофия зрительного нерва Лебера, митохондриальная миопатия, синдром Кернса-Сейра, доброкачественные опухоли (онкоцитомы), прогрессирующие офтальмоплегии.
1. Митохондрии передаются с цитоплазмой яйцеклеток (в каждой яйцеклетке - 25 000
митохондрий, содержащей кольцевую хромосому).
2. Болезнь передается только от матери.
3. Болеют и девочки, и мальчики.
4. Больные отцы не передают болезни ни дочерям, ни сыновьям.
3.2 ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД.
Цитогенетические методы исследования применяют для диагностики хромосомных синдромов. Они включают:
- определение полового хроматина,
- кариотипирование (кариотип - совокупность хромосом клетки) - определение количества и структуры хромосом с целью диагностики геномных мутаций и хромосомных аберраций.
Показания для цитогенетического обследования больного:
- множественные пороки развития (трех и более систем);
- умственная отсталость в сочетании с нарушениями физического и полового развития;
- стойкое бесплодие у мужчин и женщин при исключении гинекологической и урологической патологии;
- привычное невынашивание беременности;
- нарушение полового развития (гипогонадизм, половые инверсии);
- небольшая масса ребенка, рожденного при доношенной беременности.
Определение X - и Y -хроматина.
Определение X- и Y- хроматина - метод экспресс-диагностики, определяющий истинную половую принадлежность.
25
Исследуют клетки слизистой оболочки ротовой полости, вагинального эпителия или волосяной луковицы. В ядрах клеток женщин в диплоидном наборе присутствуют две хромосомы X, одна из которых полностью инактивирована (спирализована, плотно упакована) уже на ранних этапах эмбрионального развития и видна в виде глыбки гетерохроматина прикреплённого к оболочке ядра. Инактивированная хромосома X называется половым хроматином или тельцем Барра, для его выявления в ядрах клеток мазки окрашивают ацетарсеином и препараты просматривают с помощью обычного светового микроскопа. В норме у женщин обнаруживают одну глыбку Х-хроматина, а у мужчин её нет.
Для выявления мужского Y-полового хроматина (F-тельце) мазки окрашивают акрихином и просматривают с помощью люминисцентного микроскопа. Он обнаруживается в ядрах клеток мужского организма.
Определение полового хроматина используется в экспресс-диагностике хромосомных синдромов (таблица 3), при неясном поле новорожденного после 1 мес. жизни, первичной аменореи, нарушении менструального цикла, бесплодии у мужчин и женщин, недифференцированной олигофрении, при нарушении набора половых хромосом, в судебной медицине для определения пола индивида. Определение Х- и Y-хроматина - скрининговый метод, окончательный диагноз хромосомной болезни ставят только после исследования кариотипа.
| Таблица 3. | ||||
| Содержание полового хроматина при различных состояниях. | ||||
| Кариотип | Количество | полового | Когда определяется | |
| хроматина | ||||
| 46, ХХ | 1 | Нормальный кариотип женщины | ||
| 46, XY | 0 | Нормальный кариотип мужчины | ||
| 45, Х0 | 0 | Синдром Шерешевского-Тернера | ||
| 47, ХХΥ | 1 | Синдрома Клайнфельтера | ||
| 47, ХХХ | 2 | Синдром трипло-Х | ||
| 48, ХХХΥ | 2 | Синдрома Клайнфельтера | ||
| 48, ХХХХ | 3 | Синдром поли-Х | ||
| 49, ХХХХΥ | 3 | Синдром Клайнфельтера | ||
Кариотипирование.
Для изучения хромосом используют клетки крови, костного мозга и культуры фибробластов. В метафазе митоза клетки обрабатывают колхицином, фиксируют и окрашивают. Для окраски хромосом используют краситель Романовского-Гимзы, 2%
26
ацеткармин или 2% ацетарсеин (рутинный метод) для выявления численных аномалий хромосом человека.
Для получения детальной картины структуры хромосом, идентификации (определения) отдельных хромосом или их сегментов используют способы дифференциального окрашивания (метод Гимза, G- и Q-бендинга).
Метафазные пластинки фотографируют. Из фотографий вырезают хромосомы, наклеивают их по порядку на лист бумаги - составляют кариограмму.
Для описания кариотипа человека разработана специальная номенклатура. Нормальный кариотип мужчины и женщины обозначают как 46,XY и 46,XX соответственно. При синдроме Дауна, характеризующемся наличием дополнительной хромосомы 21 (трисомия 21), кариотип женщин описывают как 47, XX 21+, а мужчины - 47, ХУ, 21+. При наличии структурной аномалии хромосомы указывают изменённое длинное или короткое плечо: буквой р - короткое плечо, q - длинное плечо, t - транслокация. Так, при делеции короткого плеча хромосомы 5 (синдром «кошачьего крика») женский кариотип - 46, XX, 5р-.'
Каждое плечо разделяется на районы, а они в свою очередь - на сегменты, и те и другие обозначают арабскими цифрами. Центромера хромосомы является исходным пунктом для отсчёта районов и сегментов.
Таким образом, для топографии xpoмосом, используют четыре метки: номер хромосомы, символ плеча, номер района и номер сегмента в пределах данного района. Например, запись 6р21.3 означает, что речь идёт о хромосоме 6-й пары, её коротком плече, районе 21, сегменте 3. Существуют ещё дополнительные символы, в частности pter - конец короткого плеча qter - конец длинного плеча.
Цитогенетический метод исследования позволяет обнаружить делеции и другие изменения в хромосомах размером приблизительно в 1 млн. оснований (нуклеотидов).
3.3 БИОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД
Биохимический метод определяет метаболиты, специфические для наследственных болезней нарушения обмена веществ (энзимопатий). Биохимическому анализу подлежат моча, пот, плазма и сыворотка крови, форменные элементы крови, фибробласты и лимфоциты.
На первом этапе обследования (экспресс-диагностика) применяются методы массового биохимического скрининга: пробы Феллинга (на фенилкетонурию), Альтгаузена (гликогенозы), Бенедикта (галактоземия, фруктоземия), проба на гипераминоацидурию, микробиологический тест Гатри (ФКУ и др. аминоацидопатии). Разработаны простые
27
качественные биохимические тесты для эксперсс-диагностики гипотиреоза, муковисцидоза, для выявления нарушений обмена билирубина, болезни Тея-Сакса, гепатолентикулярной дегенерации. Эти пробы просты и используют легкодоступный материал (кровь, моча).
На втором этапе применяют другие более сложные методы аналитической биохимии: электрофорез, тонкослойная хроматография, газовая и жидкостная хроматография, масс-спектрометри, магнитная резонансная спектроскопия, бомбардировка быстрыми нейронами. Например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать наследственные нарушения обмена аминокислот, олигосахаридов и гликозамимногликанов (мукополисахаридов). Газовая хроматография применяется для выявления наследственных болезней обмена органических кислот. С помощью электрофореза гемоглобинов диагностируется вся группа гемоглобинопатий.
Показания для биохимического исследования:
1) умственная отсталость, психические нарушения;
2) нарушение физического развития - аномальный рост и строение волос, ногтей;
искривление костей туловища и конечностей, чрезмерное отложение жира, гипотрофия или кахексия, тугоподвижность или разболтанность суставов;
3) плохое зрение или полная слепота, тугоухость или глухота;
4) судороги, мышечная гипотония, гипер- и гипопигментация, желтуха;
5) непереносимость отдельных пищевых продуктов и лекарственных препаратов,
частая рвота, диарея, жидкий стул, гепато - и спленомегалия; специфический запах мочи и пота;
6) мочекаменная болезнь, холестаз;
7) гемолитические анемии и др. состояния.
Биохимические методы применяются также для диагностики гетерозиготных состояний у взрослых. Шансы на встречу двух носителей одинакового патологического гена выше, если в брак вступают родственники, поскольку они могут унаследовать один и тот же рецессивный ген от своего общего предка. Предположить гетерозиготное носительство у женщины можно в случае, когда у женщины родились больные сыновья; ее отец поражен наследственной болезнью; женщина имеет больного брата или братьев; у двух дочерей одной матери родились больные сыновья (или сын); у здоровых родителей родился больной сын, а у матери в родословной есть больные мужчины.
Выявление гетерозиготных носителей того или иного заболевания возможно путем использования биохимических тестов (прием фенилаланина для выявления фенилкетонурии, прием сахара - сахарного диабета и т.д.), микроскопического исследования клеток крови и тканей, определения активности фермента, измененного в результате мутации. Так,
28
гетерозиготные носители фенилкетонурии реагируют на изменение фенилаланина более сильным повышением содержания аминокислоты в плазме, чем нормальные гомозиготы (болезнь обусловлена рецессивным аллелем).
Биохимический метод широко применяется в медико-генетическом консультировании для определения риска рождения больного ребенка. Успехи в области биохимической генетики способствуют более широкому внедрению диагностики гетерозиготного носительства в практику. Еще недавно можно было диагностировать не более 10-15 гетерозиготных состояний, в настоящее время - более 200. Однако следует отметить, что до сих пор имеется немало наследственных заболеваний, для которых методы гетерозиготной диагностики еще не разработаны.
3.4 МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Среди основных методов ДНК-диагностики выделяют:
- дозовый блок-гибридизационный анализ;
- анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ);
- полимеразная цепная реакция (ПЦР);
- анализ полиморфизма микросателлитных последовательностей.
Методы ДНК-диагностики позволяют осуществлять точную диагностику многих заболеваний, проводить дородовую диагностику наследственных болезней. Основой методов являются научные данные о строении и свойствах молекул ДНК и РНК, генах, закономерностях наследования признаков.
Для изучения генома человека и диагностики наследственных болезней, таких как фенилкетонурия, талассемии и др., проводится определение специфических нуклеотидных последовательностей ДНК и РНК - генное зондирование или гибридизационный анализ. Регистрация последовательностей небольшой длины (30 пар) нуклеотидов проводится с помощью меченых радиоактивных участков ДНК, названных зондами. Зонды гибридизовались с изучаемыми участками ДНК - это блот-гибридизация по Саузерну.
Широко используется полимеразная цепная реакция, метод предложен в 1983 г. американским ученым Карри Муллисом, за что он был удостоен Нобелевской премии. Полимеразная цепная реакция - метод, позволяющий обнаруживать и многократно копировать (амплифицировать) относительно короткие участки ДНК. Для проведения реакции необходимо точное знание нуклеотидной последовательности этого фрагмента ДНК.
Прямая диагностика мутаций включает ряд методов:
1) определение нуклеотидной последовательности и выявление делеций, замены оснований и вставки в изучаемом фрагменте;
29
2) путем рестрикратного анализа выявление нарушения места рестрикции с помощью блот-гибридизации по Саузерну. Около 50% нуклеотидных замен ведет к изменению места рестрикции;
3) проведение аллелоспецифической гибридизации с синтетическими зондами, что позволяет обнаружить мутации в геномной ДНК;
4) химическое и ферментативное расщепление ДНК в местах неправильной сшивки оснований выявляет большую группу мутаций, ведущих к нестабильности ДНК. В основе метода лежит электрофорез двухцепочечной ДНК в нейтральном или равномерно денатурирующем геле;
5) регистрация изменения электрофоретической подвижности мутантных молекул
ДНК;
6) трансляция белкового продукта осуществляется на основе получения специфической МРНК с добавлением лизата ретикулоцитов. Синтезируемый белок анализируют с помощью электрофореза. Изменение подвижности белка указывает на наличие мутации.
Косвенные методы выявления мутаций применяют в тех случаях, когда нуклеотидная последовательность гена еще не расшифрована, но известно его положение на генетической карте. Техника проведения анализа такая же, как и в прямой диагностике, но добавляются математические расчеты.
Дата: 2019-05-28, просмотров: 301.