164. Чем определяются наследственные болезни человека?

Наследственное заболевание может быть результатом мутации определенного гена. Мутация гена, контролирующего синтез того или иного фермента, может приводить к нарушению соответствующего этапа в цепи метаболических реакций. Такие изменения называются врожденными нарушениями метаболизма. К настоящему времени открыто более 2000 наследственных болезней человека. Часть этих заболеваний определяется генами, проявление которых не зависит от действия внешней среды, например фенилкетонурия, гемофилия. Другие болезни обусловлены генами, действие которых в той или иной степени зависит от неблагоприятного действия внешней среды, например подагра (в случае неправильного питания). Многие болезни имеют мультифакториальную природу и относятся к болезням, к которым человек может иметь наследственную предрасположенность (язвенная болезнь желудка, многие формы злокачественных опухолей).

Рассмотрим несколько примеров наследственных болезней человека.

Алкаптонурия обусловлена недостаточностью фермента оксидазы гомогентизиновой кислоты. Гомогентизиновая кислота в большом количестве выводится с мочой, которая на свету или при добавлении щелочи чернеет. Черные пятна на пеленках новорожденного сразу бросаются в глаза. Накапливающаяся в организме гомогентизиновая кислота связывается с коллагеном хряща, что может привести к артриту. Алкаптонурия - примор генетического нарушения, при котором фенотипические признаки обусловлены накоплением некоторых продуктов в избытке.

При некоторых генетических нарушениях фенотипическое проявление мутации связано с отсутствием нормального продукта реакции на этапе, следующем за блоком.

При других врожденных нарушениях метаболизма фенотипическое проявление связано с избыточным накоплением продукта реакции, представляющей собой в норме второстепенный путь обмена.

Фенилкетонурия, как и алкаптонурия и альбинизм, также связана с генетически обусловленным нарушением метаболизма одной из ароматических аминокислот - превращением фенилаланина в тирозин. Из-за недостатка пигмента волосы и кожа таких больных обычно светлые, но не в такой степени, как при альбинизме, поскольку тирозин поступает в организм с пищей. Один из наиболее ярких симптомов этого заболевания - резкая задержка умственного развития, что, по-видимому, обусловлено влиянием продуктов фенилаланина на мозг. Некоторые из продуктов обмена, в частности фенилпировиноградная кислота, выводятся с мочой, что позволяет поставить диагноз.

Заболевание галактоземия обусловлено недостаточной активностью галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы. Активность фермента у больных не превышает 10% нормы, а иногда и полностью отсутствует. Болезнь проявляется только в гомозиготном состоянии. У гетерозигот активность указанного фермента достигает 50% нормы. Заболевание связано с нарушением процесса превращения галактозы в глюкозу в кишечнике человека. Так как галактоза входит в состав материнского молока, то при галактоземии наблюдается отравление организма галактозой, что в свою очередь ведет к гипогликемии и нарушению аминокислотного обмена. У больного галактоземией ребенка наблюдаются желтуха, диспептические расстройства, поражение печени и селезенки, а главное - умственная отсталость. Частота заболеваемости составляет 1 на 50 тыс. новорожденных. Диета, не содержащая молочного сахара, предотвращает развитие указанных симптомов. Болезнь наследуется по рецессивному типу.

Сахарный диабет связан с дефицитом гормона инсулина. Лечение заключается во введении в организм недостающего гормона, получаемого обычно из поджелудочной железы крупного рогатого скота. Имеются сведения о получении инсулина из бактерий, в которые введен инсулиновый ген человека. Получаемый таким образом инсулин имеет антигенные характеристики, полностью соответствующие человеческому гормону, что предотвращает нежелательные аллергические реакции, возникающие иногда при использовании инсулина от крупного рогатого скота.

Синдром Дауна относится к так называемым хромосомным болезням, которые, как правило, не наследуются из-за нарушения числа хромосом, происходящего в гаметогенезе родителей. Поскольку эти заболевания являются патологией генетического аппарата, их тоже относят к наследственным заболеваниям. При синдроме Дауна наблюдается трисомия по 21-й хромосоме. Частота заболевания составляет 1 на 750 новорожденных. Главными морфологическими признаками болезни Дауна считаются монголоидный тип лица, умственная отсталость, проявляющаяся в широком диапазоне от идиотии до легких степеней дебильности. При синдроме Дауна встречаются пороки сердца, нарушение крупных сосудов, органов пищеварительного тракта, снижение продолжительности жизни, высокая частота злокачественных опухолей. Предполагается, что болезнь есть результат дисбаланса продуктов структурных и регуляторных генов, возникающего при трисомии.

Как правило, врожденные нарушения обмена наследуются по рецессивному типу, и только у гомозигот наблюдается клиническая картина болезни, но иногда и гетерозиготных носителей можно обнаружить специальными методами. Один из методов состоит в усилении нагрузки на определенный ферментативный процесс. Так, если гетерозиготным носителям гена фенилкетонурии ввести определенную дозу фенилаланина, уровень его в крови будет выше и остается повышенным дольше, чем у контрольных здоровых людей.