choroby genetyczne

CHOROBY GENETYCZNE
Maria Zawadowska
I rok Pedagogiki Stacjonarnej
Grupa II
Plan pracy:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Wstęp.
Ogólna definicja chorób genetycznych.
Definicja mutacji jako przyczyny chorób genetycznych.
Podział mutacji:
a) punktowe
b) aberracje chromosomowe
 delecja
 duplikacja
 inwersja
 translokacja
c) zmiana liczby chromosomów
 monosomia 2n – 1
 trisomia 2n + 1
Anemia sierpowata – przyczyny, objawy.
Fenyloketonuria i albinizm.
Mukowiscydoza.
Zespół Cri Du Chat (kociego krzyku).
2
9. Zespół Downa.
10. Zespół Pataua.
11. Zespół Edwardsa.
12. Aberracje chromosomów płciowych:
a) Mężczyźni XYY
b) Zespół Klinefeltera oraz mężczyźni XX
c) Kobiety XXX
d) Zespół Turnera
13. Nowotwory:
a) Siatkówczak
b) Przewlekła białaczka szpikowa
14. Podsumowanie.
Teraźniejsze lata to czas wielkiego rozkwitu genetyki i prac z wiązanych z ludzkim
DNA. W laboratoriach powstają nowe organizmy na skutek procesu klonowania. Ostatnio
głośno jest o pierwszym sklonowanym w USA człowieku. Skoro współczesna inżynieria
genetyczna stoi na tak wysokim poziomie, to dlaczego genetycy nie szukają sposobu na
zapobieganie chorobom genetycznym? W niniejszej pracy chciałabym przedstawić te
najważniejsze, choć wiem, że ludzkość zna już wiele takich chorób. Nie jestem w stanie ich
wszystkich tu opisać.
Cóż to jest choroba genetyczna? Prof. dr hab. Med. Przemysław Czerski definiuje ją
tak: „Choroby genetyczne można zdefiniować jako upośledzające sprawność życiową
odchylenia od stanu prawidłowego, które przekazywane są jako cecha dziedziczna
z pokolenia na pokolenie, lub które powstają de novo na skutek zmian i zaburzeń
w mechanizmach przekazywania cech dziedzicznych.”
3
Choroby genetyczne powstają na skutek mutacji, czyli trwałych błędów powstałych
podczas procesu replikacji DNA. Zmiany te zachowywane są w informacji genetycznej.
Mutacje mogą dotyczyć tylko jednego genu i tutaj wyróżniamy przede wszystkim mutacje
punktowe. Polegają one na zamianie w DNA jednej pary nukleotydów na inną. Zmiany te
mogą dotyczyć też dłuższych odcinków DNA i wtedy nazywamy je aberracjami
chromosomowymi. Wśród nich rozróżniamy delecję - utrata odcinka DNA, duplikację –
podwojenie odcinka DNA o różnej długości, inwersję – odwrócenie odcinka DNA o różnej
długości oraz translokację – przemieszczenie odcinka DNA z jednego chromosomu do
innego, niehomologicznego. Mutacje mogą też polegać na zmianie liczby chromosomów.
Zdrowa, niezmutowana zygota jest diploidalna (2n). Tu można wyróżnić dwa typy tych
zmian. Aneuploidalność polega na utracie (monosomia 2n – 1) jednego chromosomu lub na
pojawieniu się jednego dodatkowego chromosomu (trisomia 2n + 1). Poliploidalność to
zwielokrotnienie całego kompletu chromosomów w zygocie (3n, 4n, 5n itd.)
Anemia sierpowata powstaje na skutek mutacji punktowej. Osoby mające tę mutację
mają w erytrocytach polipeptyd  hemoglobiny, w którym w pozycji 6 występuje reszta
waliny zamiast kwasu glutaminowego. Objawem tej choroby jest przewlekła niedokrwistość
hemolityczna. Kształt czerwonych krwinek podobny jest do półksiężyca i mają one
upośledzony proces przyswajania żelaza, co powoduje zwiększone stężenie tego pierwiastka
w surowicy. Przy niedokrwistości hemolitycznej towarzyszy podwyższone stężenie bilirubiny
i zażółcenie rogówek gałek ocznych i skóry.
Mutacje punktowe mogą również wywołać wrodzone defekty metabolizmu.
Przykładem takiego jest fenyloketonuria. U zdrowych osób fenyloalanina przekształcana jest
w tyrozynę, która zostaje wbudowana do białek lub ulega dalszym przekształceniom
w barwniki melaninowe albo zostaje zdegradowana i wydalona z organizmu. U osobników
z fenyloketonurią pierwszy proces jest zahamowany i powoduje to gromadzenie się
fenyloalaniny we krwi oraz wydalaniem jej pochodnych z moczem. Dzieci z takim
zaburzeniem przychodzą na świat bez zaburzeń, ale podczas pierwszych 6 miesięcy życia
proces rozwoju jest wyraźnie zahamowany. Gdy dziecko osiągnie 4 – 5rok życia jest już
głęboko upośledzone umysłowo (IQ 20). Somatycznie chorzy nie wykazują znacznego
upośledzenia. Obwód głowy jest poniżej normy, występują charakterystyczne zaburzenia
barwnikowe – jasna skóra z tendencją do wyprysków, włosy jasny blond. Mocz i pot mają
zapach kwasu fenylooctowego. W przypadku fenyloketonurii stosowana jest dieta, gdzie
wprowadza się produkty zawierające białka z małą ilością fenyloalaniny. Jednak jest tu
pewien problem. Taką dietę należy wprowadzić w ciągu nie więcej niż 24 godzin od
4
narodzenia się dziecka. Dlatego w tak krótkim czasie należy wykryć tę wadę metaboliczną.
Gdy podczas przekształceń fenyloalaniny i tyrozyny zostaje zablokowany proces zamiany
tyrozyny w barwniki melaninowe, dochodzi do innych zaburzeń metabolicznych. Osoby
mające tę wadę pozbawione są zupełnie barwników melaninowych. Choroba ta to albinizm.
Objawy są bardzo charakterystyczne. Osoby te mają białe włosy i skórę, a ich tęczówki oczu
są czerwone. Są one szczególnie wrażliwe na promieniowanie nadfioletowe, ponieważ
barwniki te chronią skórę przed nimi.
Jedną
z
najczęstszych
chorób
metabolicznych
w
ludzi
rasy
białej
jest
mukowiscydoza. Nie ustalono dotychczas etiologii tej choroby, ale wiadomo, że powoduje ją
defekt genu położonego w długich ramionach 7 chromosomu. Charakterystycznymi objawami
są dysfunkcje gruczołów zewnątrzwydzielniczych. Prowadzi to do uszkodzenia płuc, trzustki,
niektórych narządów jamy brzusznej oraz gruczołów potowych. Mukowiscydoza objawia się
w różnych postaciach i nie są znane czynniki odpowiedzialne za zmiany chorobowe.
Charakterystyczną
chorobą
powstającą
na
skutek
delecji
ramion
kótkich
chromosomów nr 5 jest Zespół Cri Du Chat (polska nazwa: zespół „miauczenia kota”).
Pierwszy raz została ona opisana w 1963 r. u trzech noworodków. Charakterystyczne objawy
to szczególny płacz, który przypomina miauczenie kota, niedorozwój umysłowy,
małomózgowie, hiopotonia mięśniowa, niskie osadzenie uszu, mała żuchwa, rozszczep
podniebienia oraz inne nieprawidłowości.
Aberracje chromosomowe to trisomie oraz monosomie. Obecnie nie ma opisanego
osobnika z całkowitą monosomią, gdyż takie zaburzenie ma skutki letalne. Wyjątkiem są
niemowlęta z monosomią 21, jednak te żyją zaledwie kilka miesięcy. Najczęstszą mutacją
tego typu jest trisomia, kiedy to osobnik ma za dużo materiału genetycznego i powoduje to
zaburzenia w jego rozwoju. Wśród trisomii najbardziej znaną i najlepiej opisaną chorobą jest
Zespół Downa. Powoduje go dodatkowy chromosom zlokalizowany przy parze
chromosomów z numerem 21. Dzieci z tym zespołem są upośledzone umysłowo
w mniejszym lub większym stopniu. Oprócz tego można wyróżnić charakterystyczne cechy
somatyczne jak niski wzrost, nieprawidłowa proporcjonalność ciała. Twarz jest okrągła ze
słabo wykształconym pomostem do nosa. Oczy są skierowane do dołu i mają fałd mongolski.
Uszy są nisko osadzone i słabo uformowane. Język ma głębokie wyżłobienie oraz posiada
tendencję do wypadania z ust. Dzieci takie mają krótką szyję, a dłoń jest kwadratowa
z wygiętym do wewnątrz małym palcem. Występują też liczne wady narządów
wewnętrznych: wrodzone wady serca, układ pokarmowy może być niedostatecznie
rozwinięty, co powoduje kłopoty związane z karmieniem, niedojrzały układ immunologiczny,
5
który wytwarza mniejszą liczbę przeciwciał, dlatego dziecko z zespołem Downa ma niską
odporność na zakażenia. Mimo tych wielu objawów chorobowych dzieci te mają pozytywne
cechy. Są one bardzo pogodne, niezwykle czułe i kochające. Potrzebują okazywania wielu
uczuć i właśnie przez to można uzyskać jakiś postęp w rozwoju dziecka. Żyją dość długo,
bywają osobniki, które dożywały 65 roku życia.
Istnieją też choroby, które również powodują trisomie. Jedną z nich jest Zespół
Pataua. Tutaj występuje dodatkowy chromosom przy parze nr 13 i odkrył to Patau w 1960 r.
Najczęstsze objawy kliniczne zaobserwowane u osobników z tą choroba to: niedorozwój
umysłowy, wady oczu, zdeformowane i nisko osadzone uszy, rozszczep warg i podniebienia,
polidaktylia, wrodzone wady serca. Inne, już rzadziej stwierdzane to głuchota, wąskie
paznokcie, dodatkowa śledziona, anomalie w układzie moczowo – płciowym (u dziewczynek
dwudrożna macica, a u chłopców kryptorchizm oraz niedorozwój moszny) oraz przepuklina
pępkowa. Noworodki z zespołem Pataua nie żyją długo, jeśli oczywiście urodzą się żywe.
Około 45% nie osiąga pierwszego miesiąca życia, 90% umiera w czasie pierwszych sześciu
miesięcy życia, a mniej niż 5% osiąga 3 rok życia.
Inną znaną trisomią jest Zespół Edwardsa. Tutaj następuje trisomia chromosomów
nr 18. Chorobę tę opisał Edwards w 1960 r. Główne wady somatyczne to: czaszka
nieprawidłowo zbudowana (wystająca potylica), nisko osadzone i zdeformowane uszy, mała
żuchwa, płetwistość szyi. Z wad narządów wewnętrznych można wymienić otwór
międzyprzedsionkowy w sercu oraz podkowiasta nerka. Ponadto silny niedorozwój
umysłowy. Chorzy z trisomią 18 nie żyją długo, umierają jeszcze w okresie niemowlęcym.
Około 30% umiera w pierwszym miesiącu życia, a tylko 10% osiąga 1 rok życia.
Choroby genetyczne mogą też być spowodowane mutacją chromosomów płciowych
X i Y. Istnieją kobiety oraz mężczyźni, którzy posiadają jeden chromosom więcej (zespół
Klinefeltera, mężczyźni XYY, kobiety XXX) raz tacy, u których stwierdza się brak drugiego
chromosomu (zespół Turnera).
W 1965 roku Jacobs badał mężczyzn zamkniętych w zakładach z powodu
agresywnego zachowania. Stwierdził, że u ponad 2% występował kariotyp XYY, a więc mieli
oni dodatkowy chromosom Y. Mężczyźni ci byli bardzo wysocy wykazywali agresywne
zachowanie (pobicia, małe przestępstwa i wrogi stosunek do otoczenia). Pod względem
rozwoju cech męskich budowa była prawidłowa. Posiadają oni charakterystyczne cechy
osobowości jak zwiększona pobudliwość emocjonalna, nie panują nad swymi emocjami,
zmniejszona zdolność pokonywania strachu i obaw oraz są niedojrzali psychicznie, co
charakteryzuje się wieloma cechami infantylnymi. Większość mężczyzn XYY jest płodna,
6
tylko u niektórych stwierdzono zaburzenia spermatogenezy, niedorozwój narządów
płciowych oraz hipogonadyzm.
U mężczyzn może też występować też zaburzenie określane jako Zespół Klinefeltera.
Są to mężczyźni, którzy mają kariotyp XXY. Choroba ta charakteryzuje się niepłodnością,
eunuchoidalnymi proporcjami ciała oraz dysgenezją jąder. Po wielu badaniach wykazano, że
choroba ta występuje częściej u mężczyzn upośledzonych umysłowo. Dzięki badaniom nad
zespołem Klinefeltera wyodrębniono też grupę mężczyzn z kariotypem żeńskim XX. Objawy
tej choroby właściwie tak mało różnią się od objawów zespołu Klinefeltera, że początkowo
diagnozowano u nich właśnie tę chorobę. Chorzy różnią się między sobą tylko średnią
wzrostu. Mężczyźni XX są nieco niżsi od mężczyzn XXY.
Zaburzenia płciowe występują też u kobiet. Jedną z takich chorób jest Zespół Super
Kobiety (triplet X – kariotyp XXX). Pierwszy taki przypadek został opisany u kobiety, która
wtórnie utraciła miesiączkę. Nie posiadała ona innych anomalii płciowych, zewnętrznych czy
umysłowych. Mimo że jest to choroba określana Zespołem Super Kobiety, to chore nie
odznaczają się jakąś szczególną urodą. Objawów somatycznych u kobiet XXX nie
stwierdzono. Jedynie co można zauważyć to wtórny brak miesiączki, zaburzenia
miesiączkowania, przedwczesna menopauza czy niski stopień inteligencji. Inną już bardziej
poważną chorobą jest Zespół Turnera. Kobiety takie są niskiego wzrostu, maja aplastyczne
dysgenetyczne gonady, ich narządy płciowe są infantylne oraz posiadają wiele wad
somatycznych (płetwistość szyi, koślawość łokci). Ich narządy wewnętrzne posiadają wady,
szczególnie układ moczowo – płciowy oraz krążenia. Kobiety te mają kariotyp X, czyli brak
jest u nich drugiego chromosomu X. Powoduje to zaburzenia w rozwoju tkanek pochodzenia
mezodermalnego, gdyż drugi chromosom X reguluje ich rozwój wzrost i funkcje. Dlatego
kobiety z zespołem Turnera są niskie, mimo prawidłowego poziomu hormony wzrostu.
Oprócz powyższych opisanych chorób istnieją też inne zaburzenia rozwoju płciowego,
takie jak dysgenezja gonad lub zespół nadwrażliwości na androgeny (dawniej: zespół
feminizujących
jąder).
Jednak
te
choroby
spowodowane
są
nie
aberracjami
chromosomalnymi, lecz mutacjami genetycznymi.
Kolejne z chorób wrodzonych to nowotwory. Najczęstszymi są siatkówczak oraz
przewlekła białaczka szpikowa. Siatkówczak jest nowotworem złośliwym, wrodzonym.
Ujawnia się on w pierwszych trzech latach życia i w 25 – 40% występuje w dwóch oczach.
Pierwszym z objawów zauważanych u dziecka przez otoczenie jest „biała źrenica”,
uporczywy zez albo zielonkawy odblask z oka. U dzieci potrzebne jest jak najwcześniejsze
badanie okulistyczne, które należy przeprowadzić w znieczuleniu ogólnym, szczególnie
7
u dzieci, gdzie w rodzinie występował tego typu nowotwór. Wczesne wykrycie daje dużą
szansę na wyleczenie: 90% leczenia małych guzów zakończył się sukcesem, a zaawansowane
zostały wyleczone w 30 – 40%. Zaniedbanie leczenia może spowodować przerzuty do innych
części ciała i śmierć dziecka.
Pierwszym nowotworem, jaki udało się powiązać ze zmianami chromosomowymi, jest
białaczka. Badacze, Nowell i Hungerford, badali białe krwinki z krwi obwodowej i wykazali
istnienie chromosomu zwanego Ph1. Nieprawidłowym chromosomem jest chromosom nr 22,
który posiada delecję ramion długich. Objawy przewlekłej białaczki szpikowej są takie same
jak w przypadku innych białaczek, także leczenie jest prowadzone w ten sam sposób, czyli
odpowiednie leki, zabiegi, radioterapia oraz przeszczep szpiku kostnego.
Opisane powyżej przeze mnie choroby uwarunkowane zmianami genetycznymi to
tylko niewielki wycinek z ogromnego koła zaburzeń genetycznych. Starałam się przedstawić
te najważniejsze, które znamy z własnego doświadczenia i obserwacji. Nie są to opisy czysto
genetyczne ani czysto medyczne. Starałam się w nich zawrzeć te wiadomości, które potrzebne
są do pracy pedagoga. Uważam, że każdy pedagog powinien wiedzieć, chociaż cokolwiek,
o chorobach genetycznych, ich przyczynach i objawach. Mimo że jako przyszły pedagog nie
planuję pracować z dziećmi niepełnosprawnymi, to jednak zawsze mnie ten temat
interesował. Uważam, że każdy ma na co dzień styczność z ludźmi niepełnosprawnymi i
powinien cokolwiek wiedzieć dlaczego to dziecko jest inne niż większość dzieci. Wiem że
pan magister inaczej uważa, ale nie można samemu zmienić świata. Jak świat istnieje i będzie
jeszcze istniał, tak podziały między ludźmi będą. Każdy będzie dzielił na chorych i zdrowych.
To jest nieuniknione. Dziękuję bardzo za semestr, który było nam dane razem przeżyć i
wymienić swoje poglądy na świat i na życie.
8
BIBLIOGRAFIA:
1. „Zarys genetyki medycznej” Podręcznik dla studentów medycyny
pod red. prof. dr hab. med. Krzysztofa Boczkowskiego,
Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich Warszawa 1990
2. „Opieka nad dzieckiem” Helen Lewer, Leslie Robertson
Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich Warszawa 1990
3. „Biologia część 4” Podręcznik dla klasy czwartej liceum ogólnokształcącego
Wacław Gajewski, Aleksandra Putrament
Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1989
4. „Domowy poradnik medyczny” pod red. prof. dr hab. med. Kazimierza Janickiego
Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich Warszawa 1991
WIADOMOŚCI ZACZERPNIĘTE Z INTERNETU:
www.pegaz.home.staszic.waw.pl/choroby.html
www.kpjas.bis.czestochowa.pl/ee.php?n=69
www.pm.waw.pl/~u14732/biol.html
9
10