Алкаптонурия наследуется как аутосомный рецессивный признак

Приложение. 1.1 Алькаптонурия наследуется как аутосомно-рецессивный признак

1.1 Алькаптонурия наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Заболевание встречается с частотой 1:100000. (В.П. Эфроимсон, 1968). Вычислите количество зигот.

1.2 Аниридия наследуется как аутосомно-доминантный признак и встречается с частотой 1:10000 (В.П. Эфроимсон, 1968)

Определите генетическую структуру популяции.

1.3 Врождённый вывих бедра наследуется доминантно, средняя пенетрантность 25%. Заболевание встречается с частотой 6:10000. (В.П. Эфроимсон, 1968).

Определите число гомозиготных особей по рецессивному гену.

1.4 Подагра встречается у 2% людей и обусловлена аутосомным доминантным геном. У женщин ген подагры не проявляется, у мужчин пенетрантность его равна 20%. (В.П. Эфроимсон, 1968).

Определите генетическую структуру популяции по анализирующему признаку, исходя из этих данных.

1.5 Определить генетическую структуру популяции г.Самары по кареглазости, если известно, что голубоглазые люди составляют 49%, а кареглазые-51%.

1.6 В родильном доме из 1000 рожениц у 150 наблюдается иммуно-конфликт (по резус-фактору).

Определите частоты встречаемости аллелей в данной выборочной группе и установите генотипическую структуру популяции.

1.7Альбинизм общий наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Заболевание встречается с частотой 1:20000 (А. Мюнтцинг, 1967., Штерн, 1965).

Какова вероятность рождения ребёнка альбиноса в браке альбиноса и фенотипически здорового, но гетерозиготного родителя.

Данная задача на наследование в панмиктических популяциях, которое осуществляется по закону Харди-Вайнберга. Формулировка закона. В неограниченно больших популяциях, при отсутствии давления естественного отбора, мутаций, миграций и наличии панмиксии имеет место постоянное число генотипов и фенотипов.

2.Устанавливаем, что ген альбинизма а, ген нормальный пигментации А

3.Записываем формулу, определяющую вероятность встречаемости различных частот генов (а) и вероятность встречаемости различных частот генотипов (б).

б) p 2 (AA)+2pq(Aa)+q 2 (aa)=1

1.Буквенная запись условия:

p-частота встречаемости гена А

q-частота встречаемости гена а

Вероятность рождения ребёнка альбинос составляет 59% или ½.

3. Определяем вероятность частоты гетерозиготного носительства гена альбинизма. Для этого используем формулу Харди-Вайнберга.

q 2 =1/20000, следовательно

Частота встречаемости гетерозиготного носительства гена альбинизма составляет 1/70.

Общая вероятность рождения в семье альбиноса определяется, используя закон умножения вероятностей.

1/70 * ½=1/140, т.к. вероятность определяется в %, умножаем 1/140 на 100%

Ответ: вероятность рождения альбиноса от брака альбиноса и фенотипически здорового, но гетерозиготного родителя составляет 0,7%.

Источник

РАБОТА 1. Решение задач с использованием популяционно- статистического метода.

Пользуясь формулой Харди-Вайнберга, решить ситуационные задачи.

Задача № 1

Алкаптонурия характеризуется окрашиванием суставных хрящей в оранжевый цвет и быстрым потемнением подщелоченной мочи. В возрасте после 40 лет при этой аномалии развивается упорный полиартрит, приводящий к тугоподвижности суставов.

Наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Заболевание встречается с частотой 1 : 100 000,

Определить частоту встречаемости гетерозигот в популяции в %.

Задача № 2.

Глухонемота связана с врожденной глухотой, которая препятствует нормальному усвоению речи. Наследование аутосомно-рецессивное. Для европейских стран частота заболевания составляет 2 : 10 000.

Определите возможное число гетерозиготных по глухонемоте людей в районе, включающем 8 000 000 жителей.

Задача № 3.

Гиперхолестеринемия (повышенное содержание в крови холестерина) является аутосомно-доминантным признаком. Среди населения Европы Гиперхолестеринемия встречается с частотой 2 : 1 000 новорожденных.

Определите частоту доминантных и рецессивных генов из данной аллельной пары в генофонде населения Европы.

Задача № 4.

Врожденный вывих бедра наследуется доминантно, средняя пенетрантность 25 %.

Заболевание встречается с частотой 6 : 10 000.

Определите число гомозиготных особей по рецессивному гену среди 10 000 населения (и в %).

РАБОТА 2. Решение задач с использованием биохимического и других методов генетики.

Задача № 1.

В медико-генетическую консультацию пришли муж и жена, являющиеся троюродными братом и сестрой. Их первый ребенок болен фенилкетонурией, родители здоровы. Каким образом можно подтвердить диагноз и как помочь ребенку? Определите возможность рождения у данных родителей здоровых детей, если известно, что фенилкетонурия наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

1) Диагноз фенилкетонурии подтверждается скрининг-тестом: капнуть раствором

Задача № 2.

В медико-генетическую консультацию обратилась здоровая женщина, мать которой страдала упорными полиартритами невыясненной этиологии. Определите возможность рождения больных детей, если эта женщина выйдет замуж за мужчину, страдающего алкаптонурией. Известно, что алкаптонурия наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Какой скрининговый тест на алкаптонурию может быть использован при рождении ребенка?

1) Установить точно по данным сведениям генотип женщины нельзя. Учитывая то, что ее мать страдала упорными полиартритами, причиной которых могла быть алкаптонурия, генотип этой женщины может быть как гомо- так и гетерозиготным.

Задача №3.

В медико-генетическую консультацию обратилась женщина по поводу того, что родившаяся у нее дочь страдает поносами, имеет падение веса и у нее отмечается рвота после кормления грудью. Рвота отмечается и после молочной смеси. Сама мать ребенка после употребления в пищу молока отмечает вздутие живота. Чувство дискомфорта в животе после приема молока отмечает и ее муж.

Какой предположительно можно поставить диагноз? Каков прогноз заболевания и какие рекомендации можно дать родителям ребенка?

Читайте также:  Кпп газель признаки неисправности

1) По проявившимся симптомам у ребенка можно предположить галактоземию. Плохая переносимость молока взрослыми характерна для гетерозиготного носительства гена галактоземии, следовательно, родители этой девочки могут быть гетерозиготами.

Препятствием к к деторождению их гетерозиготность не является, т. к. галактоземия лечится. Однако, все дети, рождающиеся в этой семье, должны находиться под тщательным наблюдением, чтобы не пропустить галактоземию.

Задача № 4.

В медико-генетическую консультацию обратилась здоровая женщина, у которой родился ребенок с заячьей губой, волчьей пастью и катарактой. При опросе выяснилось, что в первой половине беременности мать ребенка переболела корьевой краснухой (вирусным заболеванием). Родители пробанда, дед и бабка по линии отца и матери, а также все дяди и тети по линии родителей, их дети также здоровы.

Какой предположительно можно поставить диагноз и как его обосновать?

По видимому, у данного ребенка имеет место фенокопия. Причиной ее могла быть перенесенная матерью во время беременности корьевая краснуха, вирус которой обладает тератогенным действием. Однако, следует исключить синдром Патау. Обоснованием диагноза должна стать кариограмма ребенка, которая в случае фенокопии будет нормальной.

Источник

Алкаптонурия

Алкаптонурия – генетически обусловленное нарушение метаболизма, характеризующееся врожденным дефицитом фермента гомогентизиназы и приводящее к неполному расщеплению гомогентизиновой кислоты, ее экскреции с мочой и отложению данного метаболита в тканях (коже, суставных хрящах, сухожилиях, склерах и др.). Признаки алкаптонурии появляются в детстве и включают выделение быстро темнеющей на воздухе мочи, пигментацию кожи и склер, остеоартроз, нефролитиаз, охриплость голоса, дисфагию и т. д. Диагноз алкаптонурии устанавливается с учетом клинических проявлений и лабораторных тестов (биохимического исследования мочи, анализа синовиальной жидкости), рентгенографии, артроскопии. Лечение алкаптонурии носит симптоматический характер (диетотерапия, витамин С, хондропротекторы, НПВС, бальнеофизиотерапия); при необходимости проводится протезирование суставов или клапанов сердца.

Общие сведения

Причины алкаптонурии

Алкаптонурия относится к числу генетически обусловленных энзимопатий, наследуемых по аутосомно-рецессивному типу, т. е. для развития клинических проявлений заболевания ребенок должен получить от каждого из родителей по одной копии мутантного гена. При алкаптонурии мутации затрагивают ген оксидазы гомогентизиновой кислоты (HGD), локализованный на длинном плече 3 хромосомы (3q 21-23). В результате нарушается воспроизводство фермента гомогентизиназы (гомогентизиновой оксидазы), который участвует в расщеплении тирозина и фенилаланина.

В норме гомогентизиновая кислота, являющаяся промежуточным метаболитом обмена тирозина и фенилаланина, под действием гомогентизиназы трансформируется в малеилацетоуксусную кислоту и далее расщепляется до ацетоуксусной и фумаровой кислот, которые затем участвуют в последующих биохимических циклах. При алкаптонурии, в условиях врожденного дефицита фермента, гомогентизиновая кислота не подвергается дальнейшему метаболизму, а превращается в хиноновые полифенолы (пигмент алкаптон), которые накапливаются в соединительных тканях и в больших количествах экскретируются с мочой (до 4-8 г в сутки).

Симптомы алкаптонурии

Алкаптонурия характеризуется следующими основными симптомокомплексами: гомогентизиновой ацидурией, охронозом и артропатией. Эти признаки возникают в разное время: окрашивание мочи существует с рождения, пигментация тканей становится выраженной к 30 годам, поражение суставов развивается на четвертом десятилетии жизни.

Ранние признаки алкаптонурии можно заметить еще в раннем детском возрасте: на мокрых пеленках ребенка остаются темные разводы от мочи, которые невозможно отстирать. Из-за большого количества гомогентизиновой кислоты собранная моча при отстаивании также быстро приобретает темно-бурый цвет. В дальнейшем со стороны мочеполовых органов нередко развиваются пиелонефрит, мочекаменная болезнь, калькулезный простатит.

Кожный синдром при алкаптонурии характеризуется появлением серо-коричневой пигментации на лице (в области спинки носа, вокруг губ и глаз), на шее, ладонях, животе, подмышечной и паховой области. Типичным признаком алкаптонурии служит уплотнение и серо-голубое окрашивание ушных раковин, пигментация склеры и конъюнктивы. Диффузное отложение пигмента отмечается в хрящах гортани, что сопровождается охриплостью голоса, одышкой, дисфагией и болью при глотании. Со временем развивается кальцификация аорты и клапанов сердца, следствием чего являются атеросклероз, приобретенные аортальный и митральный пороки. При тяжелых формах алкаптонурии отложение пигмента может встречаться в щитовидной железе, надпочечниках, яичках, поджелудочной железе, селезенке.

Поражение опорно-двигательной системы при алкаптонурии, затрагивает, главным образом, крупные суставы нижних конечностей и позвоночник. Раньше всего изменения по типу деформирующего спондилеза развиваются в поясничном, затем в грудном отделе позвоночника. При этом постепенно нарастает сглаженность поясничного лордоза, боли и скованность при движениях, вплоть до полной потери подвижности в пораженных отделах позвоночника. Вслед за поражением позвоночника появляются признаки деформирующего остеоартроза коленных, плечевых и тазобедренных суставов. Характерны артралгии, припухлость суставов (реактивный синовит), крепитация, подвижность, развитие сгибательных контрактур. Нередко при алкаптонурии поражаются крестцово-подвздошные суставы и лонное сочленение.

Диагностика алкаптонурии

Чаще всего алкаптонурия диагностируется еще в раннем детском возрасте, однако в ряде случаев может выявляться только по мере развития полного симптомокомплекса. Важное значение имеют указания на выделение мочи, темнеющей на воздухе; наличие пигментации и уплотнения кожи; прогрессирующее поражение позвоночника и суставов. Правильной постановке диагноза способствует инструментальное (рентгенологическое, ультразвуковое, эндоскопическое) и лабораторное обследование. С целью оценки сопутствующих алкаптонурии нарушений пациенты нуждаются в консультации ревматолога, ортопеда, дерматолога, уролога, нефролога, кардиолога, офтальмолога.

При проведении рентгенографии позвоночника выявляются признаки хондрокальциноза межпозвонковых дисков и остеосклероза тел позвонков, сужение межпозвонковых щелей. Данные УЗИ и рентгенографии крупных суставов характеризуются сужением суставных щелей, остеосклерозом, наличием остеофитов и свободных внутрисуставных тел, оссификацией хрящей и периартикулярных тканей. Диагностическая артроскопия коленных и тазобедренных суставов при алкаптонурии позволяет обнаружить характерную пигментацию хряща. Камни в почках и простате выявляются в ходе пиелографии, УЗИ почек и предстательной железы. Состояние клапанов сердца и сосудов уточняется при проведении ЭхоКГ, УЗДГ аорты. При проведении ларингоскопии можно увидеть темную окраску хрящей гортани.

Читайте также:  Что такое признаки индустриального общества

Патогенетическая диагностика алкаптонурии предусматривает биохимическое исследование мочи с помощью метода ферментативной спектрофотометрии или жидкостной хроматографии и определение в ней гомогентизиновой и бензохиноуксусной кислот. Оценка цвета мочи позволяет заметить ее значительное потемнение при нахождении на воздухе, подогревании и подщелачивании. Определенную помощь может оказать исследование синовиальной жидкости, в которой отсутствуют признаки воспаления, но содержатся частицы охронотического пигмента. Специфические для алкаптонурии изменения обнаруживаются в синовиальной оболочке, полученной с помощью биопсии сустава.

Дифференциальную диагностику алкаптонурии необходимо проводить с остеохондрозом, болезнью Бехтерева, порфирией, амилоидозом, аргирозом, липопротеинозом и др. Генетическую форму заболевания следует отличать от симптоматической алкаптонурии, обусловленной гиповитаминозом С – последняя исчезает после назначения больших доз аскорбиновой кислоты.

Лечение алкаптонурии

Этиопатогенетическая терапия генетической алкаптонурии на сегодняшний день не разработана. Для предотвращения избыточного образования гомогентизиновой кислоты некоторые авторы указывают на целесообразность соблюдения низкобелковой диеты. С целью улучшения метаболизма тирозина при алкаптонурии показан прием витамина С. В основном же медикаментозная терапия алкаптонурии носит симптоматический характер и включает прием нестероидных противовоспалительных средств, спазмолитиков, хондропротекторов; внутрисуставное введение гидрокортизона, гиалуроновой кислоты. Положительным эффектом обладают бальнеофизиотерапевтические процедуры (радоновые ванны, грязелечение, парафиновые аппликации), массаж, лечебная физкультура.

При значительной деформации суставов решается вопрос о проведении ортопедохирургической коррекции – эндопротезирования коленных, тазобедренных или плечевых суставов. В случае развития гемодинамически значимого поражения клапанов сердца проводится протезирование митрального или аортального клапана.

Прогноз алкаптонурии

Прогноз на излечение алкаптонурии неблагоприятный. Заболевание имеет хроническое прогрессирующее течение с развитием необратимых изменений в организме. Исходом алкаптонурии является стойкая инвалидизация больного. Генетический характер патологии не позволяет говорить о возможности специфической профилактики. Для прогноза развития алкаптонурии у потомства рекомендуется консультация генетика.

Источник

Алкаптонурия — это… Причины, симптомы, диагностика и лечение алкаптонурии

Алкаптонурия – это очень редкое генетическое заболевание, которое встречается лишь в 1 случае на 500 тысяч человек. Связано оно с мутацией гена HGD. Замечено, что заболевание встречается чаще всего на территории Чехии, Словакии, Индии, в США и в Германии. Болезнь в большей мере свойственна мужчинам.

Впервые патология была описана еще в 1584 году, но суть заболевания была полностью определена только в XIX веке. Двум ученым, Волкову М. и Байману Е., удалось выделить из мочи кристаллы алкаптона.

Особенности патологии

Заболевание является следствием выделения гомогентизиновой кислоты. На ней останавливается метаболизм аминокислот. Она является промежуточным продуктом распада тирозина и фенилаланина. В дальнейшем в организме накапливается метаболит. Он является продуктом распада гомогентизиновой кислоты.

Концентрируется вещество в суставах, преимущественно крупных, в коже, в органах эндокринной системы, в хрящах, в сердечной мышце и даже в склерах глаз. Вследствие этого, ткани или органы, где накопился этот продукт, пигментируют, точнее, приобретают темный окрас. Данный вид пигментации называют охроноз, который приводит к накоплению кальция и в дальнейшем к окостенению.

К примеру, если патология проявляется на ушной раковине, то появляется уплотнение с серо-голубоватым окрасом. Если речь идет о позвоночнике, то формируется спондилез. При накоплении вещества в суставах появляется заболевание под названием охронотический остеоартроз. При накоплении метаболита в сердечной мышце может формироваться инфаркт миокарда.

Причины развития

Патология является полностью генетическим расстройством. Алкаптонурия наследуется как аутосомный рецессивный признак, то есть, чтобы у ребенка появилась патология, необходимо чтобы ген HGD был поврежден у обоих родителей.

Еще в 1925 году, ученые описали семью, в которой было 13 членов семьи с подобной патологией.

Если говорить о здоровом организме, то гомогентизиновая кислота (алкаптон) полностью расщепляется и преобразуется в малеитацетоуксусную, которая превращается в ацетоуксусную и фумаровую. Эти кислоты играют важную роль во многих биохимических циклах организма. Если же у человека есть мутировавший ген, алкаптон накапливается в организме и вызывает ряд неприятных симптомов и заболеваний.

Терминология

Фенилаланин — это аминокислота, которая участвует в формировании инсулина, папаина и меланина. Она необходимо для нормальной работы центральной нервной системы, помогает справиться с депрессией. Хотя на сегодняшний день еще не четко понятно, как все же действует это вещество в организме.

Тирозин — это ароматическая альфа-аминокислота, которая, как и фенилаланин, участвует в процессе катаболизма. Аминокислота является полностью промежуточным продуктом распада в организме человека.

Клиническая картина

На сегодняшний день выделяют ряд характерных признаков заболевания.

Прежде всего, алкаптонурия — это потемнение мочи, которое заметно даже в младенческом возрасте. При контакте с кислородом, алкаптон принимает темный окрас. Этот симптом может привести к развитию пиелонефрита или мочекаменной болезни, почечной недостаточности.

Следующий симптом, характерный для заболевания – серо-голубоватый окрас кожного покрова. Чаще всего проявляется на хрящах ушей, в области подмышечных впадин, в паху и на пазухах носа.

Избыточная пигментация может проявляться на гортани, поджелудочной и щитовидной железе, других внутренних органах. Заметить изменение цвета можно при помощи эндоскопического исследования.

Читайте также:  При каких признаках рождаются двойняшки

Симптомы алкаптонурии проявляются на опорно-двигательном аппарате. В частности, при поражении позвоночного столба, формируется спондилез грудной или поясничной области. Больной мучается не только от болезненных ощущений, но и может ограничиваться подвижность в позвоночном столбе, вплоть до полного обездвиживания. Вначале больной ощущает скованность при движении, затем появляются боли. Со временем, боли становятся только интенсивнее. У некоторых пациентов даже наблюдается процесс уменьшения роста. В местах, где поражен позвоночный столб, при прощупывании, боль вообще не ощущаются.

Болезнь поражает суставы, с дальнейшим развитием остеоартроза. Патология затрагивает крупные сочленения, в частности плечевые, коленные и тазобедренные суставы. В области поражения появляется припухлость, нарушается подвижность и мучают постоянные болевые ощущения.

Также возможно развитие кальцификации, то есть отложение в суставных сумках или межпозвоночных дисках кальция. Патология может стать причиной развития атеросклероза, так как алкаптон может накапливаться на створках аортального клапана.

В зависимости от места, где накапливается алкаптон, там и возникают проблемы. Как уже говорилось ранее, прежде всего, в месте накопления вещества темнеет поверхность, приобретая серо-голубоватый оттенок.

Детская симптоматика

Алкаптонурия – это, прежде всего, генетическое заболевание, поэтому его чаще всего обнаруживают практически сразу при рождении малыша. Обычно мать замечает, что моча ребенка темнеет после выхода наружу. При этом на пеленках остаются темные пятна, которые невозможно отстирать. У некоторых малышей отмечается потемнение кожного покрова в складках, вплоть до уплотнения.

В случаях, кода диагностировать патологию в детском возрасте не удается, то основная симптоматика проявляется примерно с 30 года жизни. Проблемы с суставами чаще всего проявляются на 35-40 году жизни.

Формы

На сегодняшний день выделяют только две формы патологии. Прежде всего – генетическая, то есть напрямую связанная с генетической мутацией. Если только у одного родителя будет мутировавший ген, то у ребенка болезнь не будет развиваться, а также исключено накопление вредного вещества в организме.

Последними исследованиями доказано, что патология может быть приобретенной и возникать на фоне дефицита витамина С, однако после восполнения недостатка, все признаки и симптомы моментально исчезают.

Принципы диагностики

Диагностика заболевания начинается с подробного сбора анамнеза. В качестве подтверждения или опровержения наличия заболевания используются следующие методики:

Остальные методики диагностики нацелены на определение степени поражения тех или иных органов. В частности, может проводиться рентгенография позвоночника или суставов, с целью определения степени сужения межпозвоночных щелей, наличия свободных внутрисуставных тел, есть ли кальциноз или остеофиты. При обнаружении каких-либо проблем для уточнения проводится УЗИ.

Проверить пигментацию внутри суставов можно при помощи артроскопии, также проводится исследование синовиальной жидкости. Эта методика позволяет определить наличие воспалительного процесса.

Возможно, что при наличии алкаптонурии, клинические рекомендации будут состоять в проведении УЗИ почек или пиелографии. Так как патология очень часто дает осложнения именно на почки. У мужчин, в 99% проводится УЗИ предстательной железы.

При жалобах на сердце, потребуется пройти УЗИ аорты и сердечной мышцы.

В зависимости от полученных результатов терапевт направляет пациента к профильному врачу.

Принципы терапии

Так, если фенилаланин – это невосполнимая аминокислота, то в медикаментозную терапию патологии включают большое количество аскорбиновой кислоты. До 6 грамм в сутки, каждый день. В данном случае, аскорбинка будет участвовать в процессе разложения тирозина. Это, конечно же, не полноценный заменить фенилаланина, но на сегодняшний день не существует препарата, который смог бы полноценно заменить недостающие ферменты. Однако ряд медиков придерживаются мнения, чтобы облегчить симптоматику и замедлить развитие заболевания следует перейти на питание, с низким содержанием белка.

Остальные методики лечения нацелены лишь на снижение симптомов проявления заболевания. Для снижения болевых ощущений в области хрящей, суставов и позвоночного столба используются нестероидные противовоспалительные медикаменты. Для расслабления мышц в области позвоночника, назначают миорелаксанты.

Чтобы улучшить обменные процессы в хрящевых суставах, используются хондропротекторы.

После снятия основных болевых ощущений, очень полезна лечебная физкультура и другие физиотерапевтические процедуры. В частности, хорошие результаты дают радоновые ванны. Принятие таких ванн – это комплексное оздоровление всего организма. Рекомендуется также грязелечение, озокеритные и парафиновые аппликации. Также хорошо снять мышечное напряжение позволяют массажные процедуры.

Иногда, пациентам, у которых слишком повреждены суставы, приходится заменять их хирургическим путем на искусственные, чтобы обеспечить достойное качество жизни, то есть проводиться ортопедохирургическая коррекция. Хирургическое вмешательство также показано при поражении сердечного клапана.

Следует понимать, что алкаптонурия — это генетическое заболевание, и полностью от него невозможно избавиться. Все терапевтические мероприятия направленны на поддержание организма, снятие болей.

Прогноз

Необходимо признать, что не существует специфического лечения, поэтому прогноз при наличии данного вида патологии неблагоприятный. Независимо от того, какой орган больше всего пострадал, болезнь будет постепенно развиваться и в какой-то момент все дойдет до инвалидности.

Профилактические мероприятия

Невозможно предпринимать какие-либо меры, чтобы предупредить заболевание. Единственное, что могут сделать родители, перед зачатием ребенка пройти обследование у генетика. Тем более следует обратиться к этому врачу, если алкаптонурия диагностирована хотя бы у одного из родственников.

Источник

Adblock
detector