Гемофилия сцеплена с полом

§ 6. Наследование, сцепленное с полом, у человека

Как мы уже знаем из материала, изложенного в § б IV главы, пол человека зависит от наличия определенного сочетания половых хромосом: XX – у женщин, XY – у мужчин.

Развитие первичных (половые железы и наружные половые органы) и вторичных половых признаков мужского пола определяют гены, расположенные в Y-хромосоме. При отсутствии Y- и второй Х-хромосомы развивается особь, называемая интерсексом (от лат. inter – между, secxus – пол) – существо с промежуточным полом (см. главу VII, § 7 – синдром Шерешевского-Тернера), а человек,, имеющий две или более Х-хромосомы, при наличии Y-хромосомы будет человеком мужского пола (см. также синдром Клайнфельтера).

Х- и Y-хромосомы имеют общие гомологичные участки (рис. 46, 1). В этих участках локализованы гены, детерминирующие признаки, наследующиеся одинаково, как у мужчин, так и у женщин (подобно признакам, сцепленным с аутосомами). В качестве примеров признаков подобного типа можно назвать рецессивное злокачественное новообразование – пигментную ксеродерму (сверхчувствительность к ультрафиолетовым лучам, под влиянием которых на открытых частях тела появляются пигментированные пятна вначале в виде веснушек, затем все более и более крупных папиллом (родинок на ножках) различной величины и формы и, наконец, опухолей; для 2 /₃ больных пигментная ксеродерма заканчивается летально к моменту наступления половой зрелости. Другим примером может служить болезнь Огути (часто встречается в Японии); заболевание выражается в появлении пигментного ретинита и аномалии развития сетчатки. Рецессивный (а иногда и доминантный) характер наследования проявляют спастическая параплегия (нарушение деятельности и слабость нижних конечностей, возникающая в результате дегенерации пирамидальных путей стволовой части спинного мозга) и эпидермальный буллез (образование пузырей после механических травм кожи).

Рис. 46. Карты X и У-хромосом человека (грубая схема). 1 – гомологичные участки Х- и Y-хромосом (содержат рецессивные гены, обусловливающие развитие общей цветной слепоты, пигментной ксеродермы, болезни Огути, спастической параплегии, эпидермального буллеза и, быть может, расщепленных губ и неба); 2 – негомологичный участок Х-хромосомы (содержит рецессивные гены гемофилии, дальтонизма, мышечной дистрофии, гипогаммаглобулинемии, доминантного гена гипофосфатемического рахита); 3 – негомологичный участок У-хромосомы (содержит гены, приводящие к развитию перепонок между пальцами и волосатых ушей)

Кроме гомологичных участков, Х- и Y-хромосомы имеют негомологичные участки (рис. 46, 2 и 3). Негомологичный участок Y-хромосомы, кроме генов, определяющих мужской пол, содержат гены перепонок между пальцами и волосатых ушей. Патологические признаки, сцепленные с негомологичным участком Y-хромосомы, передаются всем сыновьям, поскольку они получают от отца Y-хромосому. Межпальцевые перепонки были обнаружены в четырех поколениях одной семьи и только у сыновей (рис. 47, 2).

Рис. 47. Родословные по признакам, сцепленным с половыми хромосомами. 1 – родословная, в которой имеется женщина, гомозиготная по гену гемофилии; 2 – родословная семья с аномалией, передающейся через Y-хромосому (перепонки между пальцами)

Негомологичный участок Х-хромосомы (см. рис. 46, 2) содержит в своем составе целый ряд рецессивных (для женщин) и доминантных (для мужчины – в силу его гемизиготности – наличие только одного, но не двух генов) генов.

Примером такого рода наследования является гемофилия; агаммаглобулинемия, несахарный диабет, дальтонизм и облысение.

Под общим названием "гемофилия" собран ряд наследственных болезней, связанных с резким снижением свертываемости крови из-за нарушения какого-либо звена этого сложного процесса. Гемофилия может развиться в результате недостатка антигемофильного глобулина (при этой форме заболевания больным вводят плазматический экстракт, содержащий антигемофилитический фактор).

Ранение, даже царапина или ушиб могут вызвать обильные наружные или внутренние кровотечения, которые нередко заканчиваются смертью. Поэтому больных гемофилией детей следует тщательно оберегать от всякого рода травм. В некоторых странах (например, во Франции) для таких детей созданы специальные школы.

Некоторые формы гемофилии наследуются по аутосомно-доминантному и аутосомно-рецессивному типам. Наиболее распространенная форма этого серьезного заболевания сцеплена с полом. Поскольку передача гемофилии связана с Х-хромосомой, эта болезнь встречается у мужчин. У женщин она практические не наблюдается, хотя описаны единичные случаи (рис. 47, 1).

Гемофилия получила широкую известность в связи с тем, что эта патология наблюдалась среди членов нескольких царствующих домов Европы. Возникнув, видимо, в качестве мутации у английской королевы Виктории, гемофилия встречалась в Испании, Германии и России.

Агаммаглобулинемия, или гипогаммаглобулинемия – дефицит защитного белка плазмы крови гамма-глобулина – заканчивается смертью в раннем детском возрасте из-за резко сниженной резистентности к различным инфекционным заболеваниям.

Диабет несахарный – гипофункция гипофиза,- приводит к резкому обезвоживанию организма, которое у новорожденных тормозит рост, резко нарушает психику, вызывает кахексию, а иногда летальный исход.

Нарушение цветного зрения – дальтонизм – обнаружил у себя и описал английский естествоиспытатель Джон Дальтон в 1794 г. Нарушение цветного зрения у машиниста, приведшее к тяжелым последствиям, было описано в 1875 г. (в Швейцарии, где произошло крушение поезда с большим числом жертв). Этот трагический случай послужил поводом для обязательной проверки цветного зрения у работников всех видов транспорта, солдат и др.

Различают несколько форм дальтонизма: дейтеронопию – частичная аномалия восприятия зеленого цвета (смешивают зеленый цвет с серым, желтым и темно-красным) и протанопию – аномалия восприятия красного цвета (смешивают красный цвет с серым, желтым и темно-зеленым).

Примерами доминантных, полностью сцепленных с полом по Х-хромосоме (т. е. сцепленных с негомологичным участком этой хромосомы) могут служить два редких признака: гипофосфатемический рахит, не поддающийся витаминотерапии, и признак отсутствия резцов в челюстях.

Наследования рецессивных и доминантных признаков, гены которых локализуются в негомологичном участке Х-хромосомы (обозначим доминантный аллель буквой A, а рецессивный – буквой а), можно проследить по табл. 10.

Таблица 10. Наследование генов, сцепленных с негомологичным участком Х-хромосомы

Таким образом, рецессивные, сцепленные с негомологичными участками Х-хромосомы признаки проявляются значительно чаще у мужчин (по причине их гемизиготности), чем у женщин. У последних для проявления данной патологии требуется наличие двух генов, полученных от обоих родителей.

Проявление доминантного гена чаще встречается у женщин, чем у мужчин, по причине наличия в каждой популяции 75% Х-хромосом. Поскольку речь идет о редких признаках, наибольшую вероятность составляют браки двух типов: гетерозигота – женщины (Аа) с непораженным мужчиной (а) и непораженной женщины (аа) с пораженным мужчиной (А).

Потомки брака Аа×а проявляют расщепление признака 1/1 независимо от пола: половина дочерей (Аа) и половина сыновей (А) будут проявлять патологию, вторая половина – дочери (аа) и сыновья (а)-окажутся здоровыми.

Дети от брака аа×А покажут расщепление по полу: все потомки женского пола окажутся патологическими (Аа), все потомки мужского пола (а) – нормальными.

В прошлом веке, еще до открытий Менделя, были известны случаи передачи наследственных признаков через цитоплазму.

Разбирая цитоплазматические основы наследственности, мы останавливались на строении митохондрий (глава II, § 3). Содержание в этих органеллах (а возможно и в других) ДНК, позволяет говорить о так называемых плазмогенах, обеспечивающих передачу наследственной информации через цитоплазму яйцеклетки (при оплодотворении сперматозоиды вносят в зиготу в основном лишь ядро – см. главу III, § 4).

В настоящее время известен ряд признаков, передающихся через мать (но не через отца). Примером таких признаков можно назвать наследственную слепоту, которая возникает в результате атрофии зрительного нерва (синдром Лебера) и ряд других патологий (и быть может непатологических признаков).

Гемофили́я (от др.-греч. αἷμα — «кровь» и др.-греч. φιλία , здесь — «склонность» [1] ) — редкое наследственное заболевание, связанное с нарушением коагуляции (процессом свёртывания крови). При этом заболевании возникают кровоизлияния в суставы, мышцы и внутренние органы, как спонтанные, так и в результате травмы или хирургического вмешательства. При гемофилии резко возрастает опасность гибели пациента от кровоизлияния в мозг и другие жизненно важные органы, даже при незначительной травме. Больные с тяжёлой формой гемофилии подвергаются инвалидизации вследствие частых кровоизлияний в суставы (гемартрозы) и мышечные ткани (гематомы). Гемофилия относится к геморрагическим диатезам, обусловленным нарушением плазменного звена гемостаза (коагулопатия).

Гемофилия появляется из-за изменения одного гена в хромосоме X. Различают три типа гемофилии (A, B, C).

• Гемофилия A (рецессивнаямутация в X-хромосоме) вызывает недостаточность в крови необходимого белка — так называемого фактора VIII (антигемофильного глобулина). Такая гемофилия считается классической, она встречается наиболее часто, у 80—90 % [1] больных гемофилией. Тяжёлые кровотечения при травмах и операциях наблюдаются при уровне VIII фактора — 5—20 %.
• Гемофилия B (рецессивная мутация в X-хромосоме) — недостаточность фактора плазмы IX (Кристмаса). Нарушено образование вторичной коагуляционной пробки.
• Гемофилия C (аутосомный рецессивный либо доминантный (с неполной пенетрантностью) тип наследования, то есть встречается как у мужчин, так и у женщин) — недостаточность фактора крови XI, известна в основном у евреев-ашкеназов. В настоящее время гемофилия С исключена из классификации, так как её клинические проявления значительно отличаются от А и В.

Содержание

Симптомы [ править | править код ]

Ведущими симптомами гемофилии А и В являются повышенная кровоточивость с первых месяцев жизни; подкожные, межмышечные, субфасциальные, забрюшинные гематомы, обусловленные ушибами, порезами, различными хирургическими вмешательствами; гематурия; обильные посттравматические кровотечения; гемартрозы крупных суставов, с вторичными воспалительными изменениями, которые приводят к формированию контрактур и анкилозов.

Обычно болезнью страдают мужчины (наследование, сцепленное с полом), женщины же обычно выступают как носительницы гемофилии и могут родить больных сыновей или дочерей-носительниц. Всего в мире задокументировано порядка 60 случаев гемофилии (типа A или B) у девочек. В связи с тем, что современная медицина существенно продлевает среднюю продолжительность жизни больных гемофилией, то определённо можно сказать, что случаи гемофилии у девочек будут встречаться всё чаще. Кроме того, примерно в 15-25 % случаев обследование матерей мальчиков, страдающих гемофилией, не выявляет указанных мутаций генов [ источник не указан 2326 дней ] , что означает появление мутации в момент формирования родительской половой клетки. Таким образом, гемофилия может появляться и при отсутствии среди родителей носителей её генов.

Наиболее распространённое заблуждение о гемофилии — это то, что больной гемофилией может истечь кровью от малейшей царапины, что неверно. Проблему составляют крупные ранения и хирургические операции, удаление зубов, а также спонтанные внутренние кровоизлияния в мышцы и суставы, обусловленные, по-видимому, уязвимостью стенок сосудов у больных гемофилией.

Известные носители [ править | править код ]

Самой известной носительницей гемофилии в истории была королева Виктория; по-видимому, эта мутация произошла в её генотипе de novo, поскольку в семьях её родителей страдающие гемофилией не зарегистрированы. Теоретически, это могло бы произойти и в том случае, если бы биологическим отцом Виктории являлся не Эдуард Август, а какой-либо другой мужчина (больной гемофилией), однако никаких исторических свидетельств в пользу этого не существует. Гемофилией страдал один из сыновей Виктории (Леопольд, герцог Олбани), а также ряд внуков и правнуков (родившихся от дочерей или внучек), включая российского царевича Алексея Николаевича. По этой причине данное заболевание получило такие названия: «викторианская болезнь» и «царская болезнь». Также иногда в царских фамилиях для сохранения титула допускались браки между близкими родственниками, отчего частота встречаемости гемофилии была выше.

Медицинская помощь [ править | править код ]

Для диагностики гемофилии применяется: коагулограмма, определение времени свёртываемости, добавление образцов плазмы с отсутствием одного из факторов свёртывания.

Хотя болезнь на сегодняшний день неизлечима, её течение контролируется с помощью инъекций недостающего фактора свёртываемости крови, чаще всего выделенного из донорской крови. Некоторые гемофилики вырабатывают антитела против замещающего белка, что приводит к увеличению необходимой дозы фактора или применению заменителей, таких как свиной фактор VIII. В целом современные гемофилики при правильном лечении живут столько же, сколько и здоровые люди.

На настоящий момент для лечения используются концентраты факторов свертывания как полученные из донорской крови, так и рекомбинантные (выращенные искусственным путём у животных).

Носительницы гена гемофилии на сегодня практически не имеют возможности заранее спланировать рождение больного или здорового ребёнка, за исключением, возможно, процедуры экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) при соблюдении определённого ряда условий. Также, при соблюдении определённых условий, возможно диагностировать наличие гемофилии у плода с 8 недели беременности. Такое исследование можно провести в ряде медицинских учреждений России, однако самый большой опыт пренатальной диагностики гемофилии накоплен в НИИ акушерства и гинекологии им. Отта в Санкт-Петербурге.

Поиск лечения [ править | править код ]

Группе генетиков удалось вылечить лабораторных мышей от гемофилии при применении генотерапии [2] . Учёные для лечения использовали аденоассоциированные вирусы (AAV).

Принцип лечения заключается в вырезании мутированной последовательности ДНК с помощью фермента, носителем которого является AAV, и последующей вставке в это место здорового гена уже вторым вирусом AAV. Фактор свёртывания IX кодируется геном F9. Если исправить последовательность F9, то фактор свёртывания начнёт вырабатываться в печени, как у здоровой особи.

После генотерапии у мышей уровень фактора в крови вырос до нормы. За 8 месяцев не было выявлено никаких побочных эффектов.

Лечение проводится во время кровотечения:

• гемофилия А — переливание свежей плазмы, антигемофилийная плазма, криопреципитат;
• гемофилия В — свежезамороженная донорская плазма, концентрат фактора свёртывания;
• гемофилия С— свежезамороженная сухая плазма.

Далее проводится симптоматическое лечение.

По мнению С. И. Куцева, опубликованному в мае 2019 года, некоторые фармацевтические компании мира «очень близки» к началу лечения гемофилии с помощью редактирования генома и классической генной терапии [3] .

Методы лабораторной диагностики свертывающей системы крови [ править | править код ]

• Тромбоэластография
• Тест генерации тромбина (тромбиновый потенциал, эндогенный тромбиновый потенциал)
• Тромбодинамика
• Тест протромбинового времени (или Протромбиновый тест, МНО, ПВ)
• D-димер (анализ на уровень D-димера)
• Активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ)

Гемофилия у животных [ править | править код ]

Регистрируют ее преимущественно у собак, свиней и лошадей. Диагноз устанавливают на основании повышенной кровоточивости, наличия случаев заболеваний по линии самцов, с учётом удлинения времени свёртывания крови. Пробы на ломкость сосудов при гемофилии отрицательные. Дифференциальную диагностику проводят с гиповитаминозами С, К, Р, тромбоцитопенией, апластической анемией и аллергией. Решающее значение в диагностике имеют данные биохимических, морфологических исследований крови и результаты постановки аллергических проб [4] .

Болезни, сцепленные с полом, обусловлены наличием патологического гена в Х-хромосоме. Могут быть доминантными и рецессивными.

Особенности передачи доминантных болезней, сцепленных с полом:

1.Передача патологического гена происходит от отца дочери, все дочери больного отца будут больными.

2.Больные женщины могут передавать патологический ген как дочерям, так и сыновьям.

3.Если мать гомозиготна по данному признаку, то все потомство будет больным, если гетерозиготна – больными будут 50% сыновей и дочерей.

Примеры: дефект зубной эмали, аномалия волосяных фолликулов (фолликулярный гиперкератоз, он приводит к полной или частичной утрате ресниц, бровей, волос головы – тяжелые формы только у мужчин) и др.

Особенности передачи рецессивных болезней, сцепленных с полом:

1.Передача патологического гена происходит от отца дочери, все дочери больного отца – фенотипически здоровые носители.

2.Женщина-носитель передаст патологический ген 50% своих детей.

3.Больной мужчина может получить патологический ген только от матери.

4.Женщина-носитель может получить патологический ген как от матери, так и от отца.

5.Женщины болеют редко. Почему? Рождение больной дочери возможно только в случае брака гемизиготного отца и гетерозиготной матери, происходит гомозиготирование – заболевание протекает тяжело, часть плодов абортируется, часть новорожденных погибает на 1-ом году жизни. У гомозиготной же больной матери будут больными только сыновья, дочери будут носителями.

Примеры: гемофилия А,В, ихтиоз, сцепленная с полом агаммаглобулинемия, недостаток Г-6-ФДГ, дальтонизм, синдром Леша-Найяна (спастический центральный парез, идиотия, неукротимое стремление к самоповреждениям – откусыванию пальцевых фаланг, кончика языка), редкая аномалия метаболизма пуринов, связанная с недостаточностью фермента гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазы (тяжелая гиперурикемия, неврологические расстройства, подагрические узлы).

Мультифакториальные болезни

Мультифакториальные заболевания – группа болезней, в развитии которых играют роль не только генетические, но и средовые факторы.

Роль тех и других факторов можно проследить по схеме Харриса(есть в учебнике на стр.123):

Популяция в целом

Болезни с наследственным предрасположением делят на:

– Полигенные (см. учебник).

Моногенные болезни с наследственным предрасположением обусловливаются мутацией одного гена, для проявления которого требуется действие одного специфического фактора среды.

Полигенные болезни с наследственным предрасположением обусловливаются комплексом патологических генов, проявление которых определяется многими внешними факторами (это эпилепсия, гипертоническая болезнь, сахарный диабет, язвенная болезнь желудка, аллергия и др.).

Выделяют 3 степени предрасположенности и (соответственно) 3 степени воздействия среды: слабую, умеренную и сильную.

Болезни с наследственным предрасположением необходимо отличать от врожденных аномалий развития (заячья губа, волчья пасть, врожденный вывих бедра, пилоростеноз, дефекты межжелудочковой перегородки в сердце и др.), когда для проявления патологического гена нужны не внешние факторы, а определенная концентрация многих генов.

Хромосомные болезни.

Хромосомные болезни – группа врожденных наследственных болезней, проявляющихся множественными врожденными пороками развития (МВПР). Они делятся на 3 группы:

1. связанные с нарушением плоидности,

2. связанные с изменениями числа отдельных хромосом,

3. связанные с изменениями структуры хромосом.

Хромосомные болезни могут быть также полными и неполными.

Полные хромосомные болезни возникают в результате геномных или хромосомных мутаций в половых клетках родителей. Возникшая хромосомная аномалия будет выявляться во всех клетках потомства.

Неполные хромосомные болезни (мозаицизм)возникают, если мутация происходит во время первых делений зиготы. Формируется организм, часть клеток которого имеет нормальный хромосомный набор, другая – измененный.

Основным звеном патогенеза хромосомных заболеваний является несбалансированность генотипа в результате геномных и хромосомных мутаций, что проявляется:

a) внутриутробной гибелью эмбрионов и плодов,

b) развитием специфических синдромов, проявляющихся нарушениями физического и психического здоровья.

К настоящему времени известно более 100 хромосомных синдромов.

Для хромосомных болезней характерна множественность поражения. Какие это поражения?

1. черепно-лицевые дисморфии,

2. врожденные пороки развития внутренних и наружных органов,

3. замедленный рост и физическое развитие,

4. задержка психического развития,

5. нарушение функций нервной и эндокринной систем.

Синдромы могут быть связаны с неправильным расхождением в процессе гаметогенеза

Синдромы, связанные с неправильным расхождением половых хромосом:

1. Синдром Клайнфельтера (47, ХХY) – частота 1:1000. Проявления: высокий рост с непропорционально длинными конечностями, в детстве – хрупкое телосложение, у взрослых – ожирение, гипогенитализм (гипоплазия яичек и полового члена), недоразвитие вторичных половых признаков, иногда оволосение по женскому типу, в 50% случаев – гинекомастия. При гистологическом исследовании – гиалиноз и фиброз семенных канальцев, аспермия. Характерны снижение полового влечения, импотенция, бесплодие, отмечается склонность к алкоголизму, гомосексуализму, асоциальному поведению. В соматических клетках содержатся тельца Барра (половой хроматин) (в норме – только в соматических клетках у женщин). елосложение, у взрослых – ожирение.рост с непропорционально длинными конечностями

2. Синдром Шерешевского-Тернера (45, ХО) – отек кистей и стоп, кожные складки на шее, низкий рост (до 140 см), врожденные пороки сердца, аменорея, бесплодие, иногда снижение умственного развития. Телец Барра нет.

3. Трисомия Х – гипоплазия яичников и матки, бесплодие, иногда умственная отсталость. В соматических клетках 2 тельца Барра.

Синдромы, связанные с неправильным расхождением аутосом:

1. Синдром Патау (трисомия по 13 хромосоме) – микроцефалия, полидактилия, расщелина губы и неба, деформированные ушные раковины, микроофтальмия, врожденные пороки сердца, дефект межжелудочковой перегородки, аномалия почек, пороки развития органов пищеварения. Наблюдается крипторхизм, гипоплазия наружных половых органов, удвоение матки и влагалища, двурогость матки, гипоспадия.

2. Синдром Дауна (трисомия по 21 хромосоме) – плоское лицо, монголоидный разрез глаз, эпикант (кожная складка у внутреннего угла глаза), открытый рот, короткий нос, плоская переносица, страбизм (косоглазие), пигментные пятна по краю радужки (пятна Брушфильда), плоский затылок, диспластические уши, аркообразное лицо, зубные аномалии, бороздчатый язык и др. Гиперподвижность суставов, мышечная гипотония, врожденные пороки сердца, поперечная ладонная складка. Умственная отсталость. Иногда сочетается с эпилепсией (40%), лейкозом (8%). Развитие синдрома связывают с возрастом матери.

Генетические болезни соматических клеток – см. учебник, стр. 127