Виды мультифакториальных признаков кратко
Обновлено: 05.07.2024
Полигенное или мультифакторное наследование: принципы, примеры
Полигенное или мультифакторное наследование - это спектр этиологии от факторов окружающей среды (например, травма), с одной стороны, до сугубо генетических причин (например, заболевания с наследованием по законам Менделя) — с другой. Между этими двумя крайностями находится множество болезней, которые развиваются при дополнительном влиянии нескольких генов (отсюда термин — полигенный) с влиянием факторов окружающей среды или других неизвестных причин (т.е. мультифакторный) или без него. Два термина часто используют как взаимозаменяемые.
Заболевания с мультифакторным наследованием:
I. Врождённые аномалии:
• дефект нервной трубки (анэнцефалия и spina bifida);
• врождённые пороки сердца;
• расщепление верхней губы и нёба;
• пилоростеноз;
• врождённый вывих тазобедренного сустава;
• деформация стоп;
• гипоспадия.
II. Заболевания у взрослых пациентов:
• атеросклероз и ишемическая болезнь сердца; сахарный диабет;
• бронхиальная астма;
• эпилепсия;
• АГ.
Нормальные признаки, например рост и интеллект, также наследуются таким путём. Эти параметры характеризуются нормальным распределением в популяции (кривая распределения Гаусса). По аналогии с этим способность индивидуума развить заболевание мультифакториальной, или полигенной, этиологии также характеризуется нормальным распределением. Заболевание развивается, когда превышен определённый пороговый уровень склонности к патологии. У родственников пациента оказывается повышенной склонность к заболеванию в связи с наследованием обусловливающих её генов, и поэтому большая, чем в общей популяции, их часть будет находиться за пороговым уровнем развития заболевания.
Риск рецидива полигенного заболевания в семье обычно низкий и наиболее значим среди родственников первой линии. Эмпирические данные о риске рецидива используют при генетическом консультировании. Их получают при исследовании семей, где устанавливают частоту заболеваний у различных членов семьи. Факторы, повышающие риск для родственников, следующие:
• более тяжёлая форма заболевания, например для сестёр и братьев риск повтора двусторонней расщелины губы и мягкого нёба выше, чем односторонней расщелины одной лишь губы;
• близкое родство с пациентом, например общий риск для родных братьев и сестер выше, чем для более дальних родственников;
• несколько больных членов семьи: например, чем больше братьев и сестёр уже больны, тем выше риск повтора заболевания в семье;
• половые различия в распространённости, например соотношение мужчин и женщин при болезни Гиршпрунга составляет 3:1;
• больная женщина имеет более высокую генетическую предрасположенность, поэтому риск для братьев и сестёр выше, чем при наличии в семье пациента мужского пола.
Фенотип (клинические проявления) заболевания может иметь гетерогенную (смешанную) основу в различных семьях; например, гиперлипидемия, вызывающая атеросклероз и ишемическую болезнь сердца, может быть вызвана патологией единственного гена, такой как аутосомно-доминантная гиперхолестеринемия, но некоторые формы гиперлипидемии полигенные и происходят от совместного влияния генов на различные липопротеины.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Генетическая (или наследственная) информация содержится в нуклеотидной последовательности ДНК. Нить ДНК плотно упакована (скручена) в хромосомы.
Каждая клетка человеческого организма содержит 23 пары хромосом.
В каждой паре одна хромосома от матери, одна от отца. Исключение составляют половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды), которые содержат по одной хромосоме из каждой пары.
После оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, получается зародыш с 23 парами хромосом, из которого развивается человек с полным объемом генетической информации.
Кроме внешности, характера или способностей человек наследует также особенности своего здоровья – устойчивость к стрессам, способность переносить физические нагрузки, особенности обмена веществ, переносимость медикаментов. Уникальность наследственной информации проявляется в особенностях функционирования организма на молекулярном уровне. Например, у одного человека определенный фермент может быть более активен, чем у другого, а у третьего этот фермент может вообще отсутствовать. Такие вариации могут приводить к различным заболеваниям, причем эти заболевания делятся на наследственные и мультифакториальные.
Наследственные заболевания
В случае наследственных заболеваний изменения в геноме (мутации) напрямую ведут к развитию заболевания. То есть если мутацию передал один из родителей, то человек становится носителем заболевания, если мутацию передали оба родителя, то человек заболеет. К самым распространенным генетическим (или наследственным) заболеваниям относят муковисцидоз, фенилкетонурию, гемофилию, дальтонизм и другие.
Наследственные заболевания достаточно редкое явление, в основном вариации в геноме связаны с мультифакториальными заболеваниями.
Мультифакториальные заболевания.
Полиморфизмы встречаются с частотой больше 1-2%. Они могут быть нейтральными (никак не воздействовать на организм), предрасполагать к заболеваниям при определенных условиях либо, наоборот, в некоторой степени защищать от развития заболевания.
Мультифактериальные болезни с наследованием предрасположенности были выделены из группы генных болезней благодаря широким генетико-эпидемиологическим исследованиям в разных популяциях (клинико-генеалогическим, близнецовым, популяционно-статистическим).
В отличие от моногенных болезней, обусловленных единственной мутацией, для мультифакториальных заболеваний характерно наследование предрасположенности, зависящей от значительного числа генов с суммарным (аддитивным) эффектом (генетическая компонента) и от факторов внешней среды (средовая компонента).
Генетические факторы (наследственная компонента) представляющие полигенные системы, несущие информацию о предрасположенности, могут быть в виде двух вариантов: 1) с пороговым действием; 2) без порогового действия.
Полигенным системы предрасположенности без порогового действия предполагают, когда результат действия увеличивается количественно при накоплении патологических генов.
Генетическая компонента мультифакториальных заболеваний может быть обусловлена суммарным (аддитивным) действием специфических комбинаций аллелей нескольких генов с незначительным влиянием каждого, либо один ген является главным, а остальные будут иметь модифицирующее влияние. Средовая компонента также имеет сложный характер и представляется в виде нескольких компонентов, таких как, систематические средовые факторы и случайные.
Сложность генетических и средовых компонент предрасположенности мультифакториальных заболеваний, а также сложность их взаимодействия, проявляется прежде всего в выраженном клиническом полимофизме этой группы заболеваний, а именно:
· полнота и степень выраженности симптомов;
· характер, тяжесть, продолжительность течения;
· толерантность к лечению;
· выход из болезни (выздоровление, инвалидность, смерть).
Клиническое многообразие мультифакториальных заболеваний можно условно разделить на следующие варианты:
· врожденные пороки развития (ВПР);
· системные поражения с хронически прогрессирующим характером течения;
· возможное сочетание этих вариантов.
Соотносительная роль генетических и средовых факторов (компонент) различна как для конкретной патологии, так и для каждого индивида. Величина предрасположенности может быть различна для индивидов мужского и женского пола, разных конституциональных типов, биохимических, иммунологических характеристик. Например, по ишемической болезни сердца группу риска составляют лица мужского пола гипер и нормостеники, с коронарным типом личности, с повышенным содержанием холестерина липопротеидов низкой плотности, пониженным холестерина липопротеидов высокой плотности, высоким уровнем апоВ, липопротеина L, фибриногена плазмы и гомоцистеина. Но для реализации предложенного генотипа необходимо определённое временное воздействие средовых факторов, таких как курение, высококалорийное питание с высоким содержанием животных жиров, низким растительных жиров, определённый способ приготовления пищи, низкая физическая нагрузка, хронический стресс и др.
При мультифакториальном характере заболевания ожидается уменьшение частоты заболевания с уменьшением степени родства (третьей по сравнению со второй и второй по сравнению с первой).
Частота заболевания будет выше среди родственников больных с более тяжёлыми клиническими вариантами данного заболевания, т.к. степень предрасположенности этих больных должна быть больше, т.е. кривая предрасположенности расположена дальше за порогом.
Доля идентичных генов у родственников в зависимости от степени родства составляет:
· у родственников I степени родства (родители, сибсы, дети) - 1/2;
· у родственников II степени родства (дяди/тёти, бабушки/дедушки, внуки/внучки, полусибсы, племянницы/племянники) - 1/4;
· у родственников III степени родства (двоюродные сибсы, прадедушки/прабабушки, правнуки/правнучки) – 1/8.
Мультифактериальные болезни при всем их разнообразии характеризуют следующие общие черты:
· высокая частота популяции;
· несоответствие наследования простым менделеевским моделям;
· выраженная внутригенная и межгенная генетическая гетерогенность;
· антиципация – утяжеление клиники в семье по поколениям (как за счет средовой, так и наследственной компонент).
Генными болезнями называют разнородные по клиническим проявлениям группы заболеваний, возникающие под воздействием мутаций на генном уровне. Отдельно следует рассматривать группу наследственных генных заболеваний, которые возникают и развиваются на фоне дефекта в наследственном аппарате клеток и влияния неблагоприятных факторов окружающего мира.
Что представляют собой мультифакториальные наследственные болезни
Конкретно эта группа заболеваний имеет одно четкое отличие от генных заболеваний. Мультифакториальные заболевания начинают проявляться при неблагоприятных факторах внешней среды. Некоторые ученые выдвигают предположение, что генетическая предрасположенность может не проявиться никогда, если не возникнут окружающие факторы.
Этиология и генетика мультифакториальных заболеваний очень сложна, происхождение имеет многоступенчатую структуру и может быть разным в случае каждой конкретной болезни.
Разновидности мультифакторианых патологий
Условно мультифакториальные наследственные заболевания можно разделить на:
- нативные пороки развития;
- болезни психического и нервного характера;
- возрастные болезни.
Диагностика МФЗ
Врачи нередко прибегают к изучению близнецов. Данный метод, как никакой другой, позволяет оперировать надежными данными о наследственной природе болезни.
Изучая мультифакториальные заболевания, немало внимания ученые уделяют изучению связей между заболеванием и генетической системой, а также анализу родословной.
Характерные для МФЗ критерии
- Степень родства напрямую влияет на вероятность проявления заболевания у родственников, то есть, чем ближе родственник находится к больному (в генетическом плане), тем больше вероятность возникновения болезни.
- Количество больных в семье влияет на риск возникновения заболевания у родственников больного.
- Степень тяжести болезни пораженного родственника влияет на генетический прогноз.
Заболевания, относящиеся к мультифакториальным
К мультифакториальным заболеваниям относятся:
- Бронхиальная астма – болезнь, базирующаяся на хроническом аллергическом воспалении бронхов. Сопровождается оно гиперактивностью легких и периодическим возникновением приступов затрудненного дыхания или удушья.
- Язвенная болезнь, являющаяся хроническим рецидивирующим заболеванием. Характеризуется образованием язв в желудке и двенадцатиперстной кишке из-за нарушения в общих и местных механизмах нервной и гуморальной системы.
- Сахарный диабет, в процессе возникновения которого участвуют и внутренние, и внешние факторы, вызывающие нарушения углеводного обмена. На возникновение заболевания сильно влияют стрессовые факторы, инфекции, травмы, операции. Факторами риска могут быть вирусные инфекции, токсические вещества, избыточная масса тела, атеросклероз, снижение физической активности.
- Ишемическая болезнь сердца - это следствие сокращенного или полного отсутствия снабжения кровью миокарда. Происходит это из-за патологических процессов в коронарных сосудах.
Профилактика мультифакториальных заболеваний
Виды профилактик, предупреждающих возникновение и развитие наследственных и врожденных заболеваний, могут быть первичными, вторичными и третичными.
Первичный вид профилактики направлен на предупреждение зачатия больного ребенка. Реализоваться это может в планировании деторождения и улучшении среды обитания человека.
Вторичная профилактика направлена на прерывание беременности, если вероятность заболевания у плода велика или диагноз уже установлен пренатально. Основанием для принятия такого решения может быть наследственная болезнь. Происходит только с согласия женщины в установленные сроки.
Третичный вид профилактики наследственных болезней направлен на борьбу с развитием болезни у уже родившегося ребенка и его тяжелых проявлений. Данный вид профилактики еще называют нормокопированием. Что это такое? Это развитие здорового ребенка с патогенным генотипом. Нормокопирование с соответствующим лечебным комплексом может производиться внутриутробно или после рождения.
Профилактика и ее организационные формы
Профилактика наследственных заболеваний реализуется в следующих организационных формах:
1. Медико-генетическое консультирование – это специализированная медицинская помощь. На сегодняшний день один из основных видов профилактики наследственных и генетических заболеваний. За медико-генетической консультацией обращаются:
- здоровые родители, родившие больного ребенка, где один из супругов имеет заболевание;
- семьи с практически здоровыми детьми, но у кого имеются родственники с наследственными заболеваниями;
- родители, стремящиеся сделать прогноз на здоровье братьев или сестер больного ребенка;
- беременные женщины, имеющие повышенный риск рождения ребенка с аномальным здоровьем.
2. Пренатальной диагностикой называется дородовое определение врожденной или наследственной патологии плода. В общем-то, все беременные должны проходить обследование для исключения наследственной патологии. Для этого используется ультразвуковое обследование, биохимические исследования сыворотки беременных. Показаниями для проведения пренатальной диагностики могут быть:
- присутствие в семье точно диагностированного наследственного заболевания;
- возраст матери, превышающий 35 лет;
- предшествующие спонтанные аборты у женщины, мертворождения с неясными причинами.
Значение профилактики
Медицинская генетика с каждым годом совершенствуется и дает все больше возможностей предотвращать большинство наследственных заболеваний. Каждой семье с проблемами со здоровьем дает полную информацию о том, чем они рискуют и на что могут рассчитывать. Повышая генетическую и биологическую осведомленность широких масс населения, пропагандируя здоровый образ на всех жизненных этапах человека, мы повышаем шансы человечества на рождение здорового потомства.
Но в то же время загрязненная вода, воздух, пищевые продукты с мутагенными и канцерогенными веществами повышают распространенность мультифакториальных заболеваний. Если же достижения генетики будут применяться в практической медицине, то и количество детей, рожденных с наследственными генетическими заболеваниями, будет сокращаться, доступна будет ранняя диагностика и адекватное лечение больных.
Читайте также: