Биохимический и иммуногенетический методы диагностических наследственных заболеваний

Биохимические методы направлены на выявление биохимического фенотипа организма. Эти методы позволяют диагностировать наследственные болезни, обусловленные генными мутациями. Биохимические показатели (первичный белковый продукт гена, накопление патологических метаболитов внутри клетки) отражают сущность болезни более адекватно, чем клинические симптомы. С помощью биохимических методов описано более 1000 врожденных болезней обмена веществ. Наиболее распространенными среди таких заболеваний являются болезни, связанные с дефектами ферментов, структурных и транспортных белков. Дефекты ферментов устанавливают путем определения содержания в биологических средах (например, моче и крови) продуктов метаболизма, являющихся продуктом функционирования данного белка.

Дефицит конечного продукта, сопровождающийся накоплением промежуточных и продуктов нарушенного метаболизма, свидетельствует о дефекте фермента или его дефиците в организме. Биохимические методы многоступенчаты. Для их проведения требуется аппаратура разных классов. Объектами биохимической могут быть моча, пот, плазма и форменные элементы крови, культуры клеток (фибробласты, лимфоциты). В связи с многообразием биохимических методов, применяемых в лабораторной диагностике наследственных болезней, для эффективного их использования применяется определенная система. Биохимическую диагностику проводят в два этапа. На первом этапе отбирают предположительные случаи заболеваний, на втором - более точными и сложными методами уточняют диагноз заболевания. Первый этап включает качественные и количественные тесты с мочой и кровью на белок, кетокислоты, цистин и гомоцистин, креатинин и другие показатели. Фактически такие исследования можно проводить в каждой больнице. Показания их применения достаточно широкие, стоимость каждого анализа невысокая. Второй этап основан на более точных методах, позволяющих обнаружить большие группы биохимических аномалий. Например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать нарушения обмена аминокислот, олигосахаридов и гликозаминогликанов (мукополисахаридов). Газовая хроматография применяется для выявления наследственных болезней обмена органических кислот.

С помощью электрофореза гемоглобинов диагностируется вся группа гемоглобинопатий. Несмотря на сложность и дороговизну, биохимическим методам принадлежит ведущая роль в диагностике моногенных наследственных болезней. Современные высокоточные технологии (жидкостная хроматография, масс-спектрометрия, магнитная резонансная спектроскопия, бомбардировка быстрыми нейтронами) позволяют идентифицировать любые метаболиты, специфические для конкретной наследственной болезни. Показаниями для применения биохимических методов диагностики у новорожденных являются такие симптомы, как судороги, кома, рвота, гипотония, желтуха, специфический запах мочи и пота, нарушения кислотно-основного состояния, остановка роста. Например, в случае фенилкетонурии применение биохимических исследований позволяет своевременно выявить патологию и начать специфические медицинские мероприятия. У детей биохимические методы используются во всех случаях подозрения на наследственные болезни обмена веществ (задержка физического и умственного развития, потеря приобретенных функций, специфическая для какой-либо болезни клиническая картина). Биохимические методы применяются для диагностики наследственных болезней и гетерозиготных состояний у взрослых (гепатолентикулярная дегенерация, недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы).

57.Дерматоглифика и цитологический методы изучения наследственных заболеваний.

Дерматоглифика в медицине
Дерматоглифическое исследование является необходимой частью клинического осмотра в генетической клинике. Особенно важен дерматоглифический анализ при подозрении на наличие патологии неизвестной природы или тератогенного воздействия (Wertelecki, 1993). Наиболее иллюстративна диагностическая значимость дерматоглифики при хромосомной патологии, так, например, использование восьми признаков дермальной кожи достаточно для уверенной диагностики болезни Дауна у 95% пациентов с этой патологией (Deckers et al., 1973; Бураковский Г.Г., 1974). Однако, по-видимому, диагностическая значимость дерматоглифики наиболее демонстративна при определенных нарушениях морфогенеза головного мозга, которые отмечаются как при хромосомных заболеваниях, так и при ряде моногенных заболеваний. Это наглядно демонстрируется чрезвычайно характерной патологией дерматоглифики при синдромах Рубинштейна-Тейби и де Ланге которые сопровождаются врожденными пороками головного мозга (Schauman,Alter, 1976).
I. Врожденные анатомические особенности и дефекты дермальной кожи. Распределение и аномалии потовых пор - плотность распределения потовых пор различна и зависит от пола, возраста, расы и области волярной поверхности. Отсутствие или сниженное количество потовых пор отмечается при различных эктодермальных дисплазиях, синдроме недержания пигмента и других заболеваниях.
Аплазия гребешков - очень редкая врожденная аномалия эпидермальных гребешков, характеризующаяся отсутствием гребней волярных поверхностей. Подобный признак был описан у 16 из 28 членов большой американской семьи в 4-х поколениях. Дефект был, вероятно, частью аутосомно-доминантного синдрома. У пораженных лиц обнаруживалась врожденная скоротечная кожная сыпь и, у некоторых, билатеральные сгибательные контрактуры пальцев кисти и стопы. В изолированном виде аплазия гребешков чаще встречается в виде небольшого локального отсутствия гребней. Следует иметь в виду, что выраженная диссоциация гребешков может напоминать аплазию гребешков и в ряде случаев дифференциация этих состояний затруднительна (Schauman,Alter, 1976);
Гипоплазия гребешков - врожденная аномалия, при которой эпидермальные гребешки уменьшены в высоте, принимают вид "изношенности". Поля гипоплазии обычно покрыты большим количеством вторичных складок ("белые линии"), которые маскируют узоры и дерматоглифический анализ значительно затруднен. Данную аномалию следует выделять от приобретенной атрофии гребешков, причиной которой является генерализованное истончение кожи возникающее с возрастом. Атрофия гребешков найдена в большинстве случаев у взрослых больных с целиакией. Гипоплазия гребешков особенно часто встречается при хромосомных заболевания и у пациентов с множественными врожденными пороками развития неуточненной этиологии;
Дисплазия или диссоциация гребней - это гетерогенная группа врожденных аномалий в норме редка, но относительно часто встречается при многих заболеваниях. При выраженной диссоциации гребешки прерываются в виде коротких и часто искривленных сегментов, хаотично составляющих узорные поля, вместо плавного хода более или менее параллельных линий истинных узоров.
Иногда тип узора совершенно не дифференцируется, т.к. гребешки представлены очень короткими, обычно точкоподобными сегментами. Такую диссоциацию часто обозначают как "пунктирные гребешки".
Диссоциация может возникать в любом поле, распространенность ее различна от минимальных полей до полного поражения волярных поверхностей кистей и стоп. Чаще всего в диссоциацию вовлекается большой палец (в норме) и реже всего мизинец, тогда как при олигофрении наиболее часто поражен мизинец. Изолированные случаи диссоциации спорадические или характеризуются аутосомно-доминантным наследованием. Как фенотипический признак встречаются при следующих заболеваниях: альбинизм, оксицефалия, аномалии конечностей, глухонемота, семейная амавротическая идиотия, и др.

Цитогенетика – это раздел генетики, изучающий видимые носители генетической информации: митотические, мейотические и политенные хромосомы, интерфазные ядра, в меньшей степени – митохондрии и пластиды. Следовательно, цитогенетические методы – это, в первую очередь, методы изучения хромосом: подсчет их числа, описание структуры, поведения при делении клетки, а также связь между изменением структуры хромосом с изменчивостью признаков.

Цитогенетические методы заключаются в цитологическом анализе ге­нетических структур и явлений на основе гибридологического анализа с целью сопостав­ления генетических явлений со структурой и поведением хромосом и их участков (анализ хромосомных и геномных мута­ций, построение цитологических карт хромо­сом, цитохимическое изучение активности ге­нов и т. п.). Частные случаи цитогенетического метода – кариологический, кариотипический, геномный анализ.

Для изучения структуры хромосом и других носителей наследственной информации используются методы световой микроскопии и методы электронной микроскопии.

58.Методы изучения наследственности человека.Близнецовый и….

Близнецовый метод считается достаточно объективным и чувствительным. Однако имеется ряд трудностей связанных, во-первых, с относительно низкой частотой рождения близнецов в популяции. В среднем она равна 1,1-1,2 % всех рождений. Из них одна треть приходится на монозиготных близнецов, а две трети - на дизиготных. Однако в связи с несколько повышенной смертностью среди близнецов, по сравнению с таковой у одиночно рожденных, доля близнецов среди населения составляет всего 0,9 %. Это осложняет подбор достаточного количества пар с исследуемым признаком. Во-вторых, сложности возникают с идентификацией монозиготности близнецов. Распознавание моно - и дизиготности близнецов производится на основании сходства генетически детерминированных признаков - цвет глаз и кожи, цвета и формы волос, формы носа, губ, рта, форма и величена головы, ушных раковин, пальцев и кистей, особенности строения зубов, цвета их эмали, расположение веснушек, кожных сосудов, кожных узоров на пальцах и ладонях. Идентичность или очень близкое сходство является доказательством монозиготности.

Идентификацию близнецов лучше проводить через несколько лет после рождения, так как в детском возрасте некоторые признаки недостаточно отчетливо выражены. В акушерской практике тип близнецов определяется по количеству (одна, две) околоплодной оболочек и плацент. Монозиготные близнецы, как правило, однополые, и если они развиваются в общем хорионе, то монозиготность доказана. Используются также методы, основанные на иммунологической идентичности близнецов по эритроцитарным антигенам и по сывороточным белкам. Наиболее достоверный критерий монозиготности предоставляет трансплантационный тест с применением перекрестной пересадки кожи близнецов. Несмотря на трудоемкость близнецового метода и возможность ошибок при определении монозиготности, высокая объективность выводов делает его одним из широко применяемых методов генетических исследований у человека.

Метод генетики соматических клеток основан на размножении соматических клеток в искусственных условиях и позволяет анализировать генетические процессы в отдельных клетках и использовать их для изучения генетических закономерностей целостного организма. Благодаря быстрому размножению на питательных средах соматические клетки могут быть получены в количествах необходимых для анализа. Они успешно клонируются, давая генетически идентичное потомство. Разные клетки могут, сливаясь, образовывать гибридные клоны. Они легко подвергаются селекции на специальных питательных средах. Все это позволяет использовать культуры соматических клеток, полученные из материала биопсий (кровь, кожа, опухолевая ткань, ткань эмбриона) для генетических исследований человека. При этом используются следующие приемы: культивирование, клонирование, селекция, гибридизация. Клонирование позволяет получить достаточное количество клеточного материала для цитогенетических, биохимических, иммунологических и других исследований.

Клонирование (получение потомков одной клетки) дает возможность проводить в генетически идентичных клетках биохимический анализ наследственно обусловленных процессов. Селекция соматических клеток с помощью искусственных сред используется для отбора клеток с определенными мутантными свойствами или другими характеристиками. Гибридизация соматических клеток представляет собой слияние совместно культивируемых клеток разных типов, образующих гибридные клетки со свойствами обоих родительских видов. Для гибридизации могут использоваться клетки разных индивидов, а также клетки животных. Гибридные клетки, содержащие два полных генома, при делении могут утрачивать хромосомы одного из видов. Таким образом, можно получить клетки с желаемым набором хромосом, что дает возможность изучать сцепление генов и их локализацию в определенных хромосомах. Методы генетики соматических клеток позволяют изучать механизмы первичного действия и взаимодействия генов, регуляцию генной активности. Предоставляют возможность лучше представить патогенез на биохимическом и клеточном уровнях. Развитие этих методов определило возможность точной диагностики наследственных болезней в пренатальном периоде.

Date: 2015-09-02; view: 2077; Нарушение авторских прав