Biokémiai módszer

A veleszületett anyagcsere-rendellenességek gyanúja esetén biokémiai kutatási módszereket alkalmaznak. Ezek meglehetősen összetettek és drágák, ezért a vizsgálatot két szakaszban végzik. Az első szakaszban olcsóbb és gyorsabb kutatást alkalmaznak. Ezek az úgynevezett szűrési (szitáló) expressz módszerek, amelyek lehetővé teszik a vizsgálatot nagy csoportok népesség. Ide tartozik például a Guthrie mikrobiológiai teszt, amely minden újszülöttet fenilketonuriára szűr. A Felling teszt a fenilketonuria diagnosztizálásának expressz módszerének is tekinthető. Ilyen galaktoszémia és fruktoszémia vizsgálata a Benedict-teszt. Ezek a vizsgálatok vért és vizeletet használnak.

A diagnosztika második szakaszában a biokémia és a molekuláris biológia összetettebb módszereit alkalmazzák: frakcionálási és kvantitatív elemzési módszereket, folyadék- és gázkromatográfiát, immunkémiai módszereket, valamint a fehérjék elektroforetikus mobilitásának vizsgálatát. Közvetlen mérés lehetséges enzimatikus aktivitás. A mutáns fehérjéket jelölt szubsztrátokkal vizsgálják.

Populációgenetikai módszer

A klinikai-genealógiai és ikerkutatási módszerekkel nyert adatokat összevetjük egy adott tulajdonság (betegség) általános populációban való előfordulási gyakoriságára vonatkozó adatokkal. Egy adott gén gyakorisága egy adott populációban meghatározza a betegek családon belüli felhalmozódásának jellemzőit is.

A populáció genetikai szerkezetének vizsgálata szükséges lépés az örökletes betegségek családon belüli megoszlásának tanulmányozásában.

A genetikában a populáció alatt a populáció azon részét értjük, amely több generáción keresztül egy területet foglal el, és szabadon házasodik egymás között. Ebben a csoportban a panmixia feltétele teljesül, és nincsenek szigetelő akadályok, amelyek akadályoznák a szabad házasságot. Egy ilyen populációban a kellően nagy populációmérettel rendelkező domináns és recesszív allélok gyakoriságának aránya több generáción keresztül változatlan marad. A genetikai stabilitás törvényét a Hardy-Weinberg képlet fejezi ki:

p 2AA: 2pqAa: q2aa, vagy (R+ q)2=1, akkor (p+q)=1,

azok. a domináns frekvenciái DEés recesszív gén aösszeadódik egy, és állandó, és a domináns homozigóták, heterozigóták és recesszív homozigóták aránya a domináns allél előfordulásának négyzete, a domináns és recesszív allélok szorzata, valamint a domináns allél előfordulásának négyzete. recesszív allél, ill.

A Hardy-Weinberg szerint az ideális genetikai stabilitás követelményeit teljes mértékben kielégítő populációk nem léteznek a természetben, mert a fenti feltételek teljesítéséhez nem lehet mutációs folyamat, természetes szelekció és migráció. Munkaképletként azonban a Hardy-Weinberg törvényt sikeresen alkalmazzák a populációgenetikai vizsgálatokban, mert nagy populációkban a felsorolt ​​folyamatok meglehetősen lassan mennek végbe (háborúk és humanitárius katasztrófák hiányában), és nem okoznak jelentős változást az arányban. az allélgyakoriságokról.

A populációgenetikai módszer lehetővé teszi a betegséggének gyakoriságának meghatározását egy populációban és a heterozigóta hordozás gyakoriságát. A heterozigóta hordozás előfordulását néhány autoszomális recesszív öröklődésű veleszületett anyagcserezavarban a táblázat mutatja. 3.

3. táblázat A heterozigóta hordozás előfordulása

A génfrekvenciák és a kapcsolódó fenotípusok prevalenciája felhasználható az egyes genotípusok adaptív értékének megítélésére.

A belső házasságokon keresztül egyes populációk bizonyos gének bizonyos populációkra korlátozódhatnak, vagy egyenlőtlenül oszlanak meg a különböző populációk között. Ha a házasság egyformán valószínű a népesség bármely tagja számára, akkor az ilyen populációt panmixednek nevezzük. Ha vannak akadályok (etnikai, társadalmi, vallási), akkor az ezekben a paraméterekben eltérő népességcsoportok izolátumokat alkothatnak a populáción belül. Azok a házasságok, amelyek a feltüntetett kritériumok szerint nem szelektívek (túltenyésztés), a házastársak véletlenszerű kiválasztásával járnak. A panmixiától való eltérések akkor fordulnak elő, ha a házasságok assortatívak, pl. a házastársakat valamilyen alapon választják ki, például az érzékszervi szféra, a mozgásszervi rendszer általános hibái vagy a mentális fejletlenség miatt.

Korunkban a hallás- vagy látássérült egyének házassága inkább szabály, mint kivétel. A panmixiától való eltérések akkor is előfordulnak, amikor a rokonok házasodnak. Az ilyen házasságot rokonságnak (beltenyésztésnek) nevezik. Az I. fokú rokonsági rokonok (szülők és gyermekek, testvérek között) szorosan összefüggő házasságait vérfertőzésnek nevezzük. Ilyen házasságokra csak a történelemből lehet példákat felhozni. Tehát Kleopátra Egyiptom királynője vérfertőzésből született, és feleségül vette testvéreit. Ez annak volt köszönhető, hogy meg akarták őrizni "kék" vérüket. Jelenleg az ilyen házasságok általánosan tiltottak. A tiltás összefügg megnövekedett kockázat recesszív és poligén patológia kimutatása. A második fokú rokonság (nagybácsi - unokahúga, nagynéni - unokaöccse) közötti házasságok különösen az arab országokban jellemzőek gazdasági megfontolások miatt. Oroszországban a rokonsági házasságok gyakorisága nem haladja meg az 1%-ot, és alapvetően unokatestvérek, vagy távolabbi rokonsági fokú rokonok kötnek ilyen házasságot. Így a rokonság mértéke a különböző populációkba tartozó egyedek között nem azonos. Kiértékeléséhez használja a beltenyésztési együtthatót F(Wright, 1885), amelyek egy adott lókusz bármely két alléljának eredete alapján határozzák meg az azonosság valószínűségét. Például meg kell állapítani annak valószínűségét, hogy a házastársak - nagybácsik és unokahúgok egy közös őstől származó recesszív fenilketonuria génnel rendelkeznek. Ilyen közös ősük az unokahúg nagymamája vagy nagyapja. 1/2 annak a valószínűsége, hogy egy nagyszülő továbbadta PKU génjét valamelyik gyermekének. Annak a valószínűsége, hogy a nagyszülők mindkét gyermeke megkapta ezt a gént, 1/2 x 1/2 = 1/4. Két független esemény valószínűsége egyenlő valószínűségeik szorzatával. Annak a valószínűsége is 1/2, hogy a nagymama egyik gyereke átadta ezt a gént gyermekének. Ezért a beltenyésztési együttható 1/4 x 1/2 = 1/8 lesz. Ily módon okoskodva kiszámolható, hogy az első unokatestvér testvérek házasságának beltenyésztési együtthatója 1/16, másodunokatestvérek esetében 1/32, negyedik unokatestvérek esetében 1/64.

Kis populációkban a korlátozott választék miatt megnövekszik a beltenyésztés, fellép a "beltenyésztési depresszió" jelensége: csökken a recesszív betegség heterozigótáinak száma, nő a homozigóták (betegek) száma. A beltenyésztési együttható populációkra és egyedpárokra egyaránt számítható. Egy másik szorosan kapcsolódó mutató, az úgynevezett kapcsolati együttható (F), csak két személyre számítható. Rokonsági együttható fhu annak a valószínűsége, hogy az X egyedhez tartozó bármely gén azonos az azonos lókusz génjével. U. A kapcsolati együttható határozza meg a közös gének arányát egy rokonpárban. Tehát az egypetéjű ikrek 100%-ban közös génekkel rendelkeznek, az 1. rokoni fokú rokonok (szülő-gyermek, őshonos testvérek) 50%-kal, a 11. fokú rokonság (nagybácsik, nagynénik, unokaöccsek, nagymamák (nagyapák) ), unokák) - a közös gének 25%-a a 111 fokú rokonságban (unokatestvérek, dédszülők (dédnagymamák), dédunokák) - a közös gének 12,5%-a. Így a rokonoknál a közös gének aránya a képlettel határozható meg (1j2n), ahol P - reláció foka.

Biokémiai módszerek segítségével vizsgálják a normál primer géntermékekben előforduló génmutációk és polimorfizmusok által okozott örökletes betegségeket. Az emberi genetika ezen módszereit először a huszadik század elején kezdték alkalmazni. A közelmúltban széles körben alkalmazzák a mutáns allélok új formáinak keresésében. Segítségükkel több mint 1000 veleszületett anyagcsere-betegséget írtak le. Sokuknál az elsődleges géntermék hibáját azonosították.

Az örökletes anyagcserezavarok biokémiai diagnózisát 2 szakaszban végzik. Az első szakaszban a feltételezett betegségeket választják ki, a második szakaszban összetettebb és pontosabb módszerekkel pontosítják a betegség diagnózisát. A prenatális időszakban vagy közvetlenül a születés utáni betegségek diagnosztizálására szolgáló biokémiai vizsgálatok lehetővé teszik a patológia időben történő felismerését és speciális orvosi intézkedések megindítását.

transzkripciós faktorok- olyan fehérjék, amelyek kölcsönhatásba lépnek bizonyos szabályozó helyekkel, és felgyorsítják vagy lassítják a transzkripciós folyamatot. Az eukarióta transzkripciókban az informatív és a nem informatív részek aránya átlagosan 1:9 (prokariótákban 9:1), a szomszédos transzkriptonokat nem átírt DNS-régiók választhatják el egymástól. A DNS sok transzkripcióra való felosztása lehetővé teszi a különböző aktivitású gének egyéni leolvasását (átírását).

Mindegyik transzkripcióban a DNS két szála közül csak az egyik, amelyet templátnak nevezünk, íródik át, a második, azzal komplementer szálat kódoló szálnak nevezzük. Az RNS-lánc szintézise az 5-ös végétől a 3-asig tart, míg a templát DNS-lánc mindig antiparallel a szintetizált nukleinsavval.

Transzkripciós az elsődleges transzkript RNS módosításai (tRNS feldolgozás)

A tRNS elsődleges transzkriptuma körülbelül 100 nukleotidot tartalmaz, és a feldolgozás után - 70-90 nukleotid maradékot. A primer tRNS-transzkriptumok transzkripció utáni módosulásai RNázok (ribonukleázok) részvételével történnek. Így a tRNS 3'-végének kialakulását az RNáz katalizálja, amely egy 3'-exonukleáz, amely "levág" egy nukleotidot, amíg el nem éri a -CCA szekvenciát, amely minden tRNS esetében azonos. Egyes tRNS-ek esetében a -CCA szekvencia kialakulása a 3" végén (akceptor végén) ennek a három nukleotidnak az egymás utáni hozzáadásával megy végbe. A pre-tRNS csak egy intront tartalmaz, amely 14-16 nukleotidból áll. az intron és a splicing egy "antikodon" nevű szerkezet kialakulásához vezet - egy nukleotidhármas, amely biztosítja a tRNS kölcsönhatását az mRNS komplementer kodonjával a fehérjeszintézis során

Transzkripciós az elsődleges transzkript RNS módosításai (feldolgozása). Riboszóma képződés

Az emberi sejtek az rRNS-gén körülbelül száz másolatát tartalmazzák, öt kromoszómán található klaszterekben. Az rRNS-géneket az RNS-polimeráz I írja át, így azonos transzkriptumok jönnek létre. Az elsődleges transzkriptumok körülbelül 13 000 nukleotid hosszúságúak (45S rRNS). Mielőtt egy riboszómális részecske részeként elhagyná a sejtmagot, a 45 S rRNS molekula feldolgozáson megy keresztül, ami 28S rRNS (körülbelül 5000 nukleotid), 18S rRNS (körülbelül 2000 nukleotid) és 5,88 rRNS (körülbelül 160 nukleotid) képződését eredményezi. komponensek riboszómák (4-35. ábra). A transzkriptum többi része a sejtmagban lebomlik.

Az emberi genetika genealógiai módszere. A törzskönyvi táblák összeállításának és utólagos elemzésének alapszabályai (saját családi törzskönyvi táblázat példáján). A módszer értéke a tulajdonságok öröklődési mintáinak vizsgálatában.

Az emberi genetika módszerei

A genetikai kutatás számára az ember kényelmetlen tárgy, mivel az emberben: a kísérleti keresztezés lehetetlen; nagyszámú kromoszóma; a pubertás későn jön; kis számú leszármazott minden családban; az utódok életkörülményeinek kiegyenlítése lehetetlen.

Számos kutatási módszert alkalmaznak az emberi genetikában.

genealógiai módszer

E módszer alkalmazása abban az esetben lehetséges, ha közvetlen rokonok ismertek - az örökletes tulajdonság (proband) tulajdonosának anyai és apai ágon az ősei több generációban vagy a proband leszármazottai is több generációban. A genetikai törzskönyvek összeállításakor egy bizonyos jelölési rendszert alkalmaznak. A törzskönyv összeállítása után annak elemzésére kerül sor, hogy megállapítsuk a vizsgált tulajdonság öröklődési jellegét.

A törzskönyvek elkészítésekor elfogadott egyezmények:

1 - férfi; 2 - nő; 3 - nem egyértelmű; 4 - a vizsgált tulajdonság tulajdonosa; 5 - a vizsgált recesszív gén heterozigóta hordozója; 6 - házasság; 7 - egy férfi és két nő házassága; 8 - kapcsolódó házasság; 9 - szülők, gyermekek és születésük sorrendje; 10 - kétpetéjű ikrek; 11 - egypetéjű ikrek.

Köszönet genealógiai módszer számos emberi tulajdonság öröklődésének típusait határozták meg. Tehát az autoszomális domináns típus szerint polidaktília (megnövekedett számú ujj), a nyelv csőbe gurításának képessége, brachydactyly (rövid ujjak az ujjakon lévő két phalangus hiánya miatt), szeplők, korai kopaszság, összeolvadt ujjak, ajakhasadék, szájpadhasadék, szemhályog, csontok törékenysége és még sok más. Az albinizmus, a vörös haj, a gyermekbénulásra való hajlam, a diabetes mellitus, a veleszületett süketség és más tulajdonságok autoszomális recesszív módon öröklődnek.

Számos tulajdonság öröklődik nemhez kötötten: X-hez kötött öröklődés - hemofília, színvakság; Y-kapcsolt - széli hypertrichosis fülkagyló, úszóhártyás lábujjak. Számos gén található az X és Y kromoszómák homológ régióiban, ilyen például az általános színvakság.

a törzskönyvek elemzésének módszere a legalapvetőbb és leguniverzálisabb módszer egy személy öröklődésének és változékonyságának tanulmányozására. Ez abból áll, hogy a tanulmány néhány normális vagy gyakrabban kóros jel egymással rokonságban álló emberek generációiban. A genealógiai módszer alapja a genealógia - a genealógiák tanulmányozása. A genealógiai módszer lényege a törzskönyvek összeállítása és elemzése. A genealógiai módszer megfelel a genetika fő módszerének - a hibridológiai módszernek, amelyet először G. Mendel fejlesztett ki. De vele ellentétben a kutatók nem választanak ki szülőpárokat a céltudatos keresztezéshez, hanem csak részletesen elemzik az emberek természetes szaporodási folyamatának eredményeit. A vizsgált tulajdonság szerint egy vagy több tucat családot elemeznek, ahol számos különböző generációhoz tartozó rokon van. Használat egy nagy szám a családok részben kompenzálják az alacsony emberi termékenységet és növelik a vizsgált leszármazottak számát.

Hasonló információk.

Citogenetikai módszer

Az emberi kromoszómák vizsgálata alapján normál és kóros állapotokban. Normális esetben egy emberi kariotípus 46 kromoszómát tartalmaz – 22 pár autoszómát és két nemi kromoszómát. Használat ez a módszer lehetővé tette olyan betegségek csoportjának azonosítását, amelyek akár a kromoszómák számának változásával, akár a szerkezetükben bekövetkezett változásokkal kapcsolatosak. Az ilyen betegségeket kromoszómálisnak nevezik.

A vér limfociták a kariotípusos elemzés leggyakoribb anyagai. A vért felnőtteknél vénából, újszülötteknél ujjból, fülcimpából vagy sarokból veszik. A limfocitákat speciális tápközegben tenyésztik, amely különösen olyan anyagokat tartalmaz, amelyek „kényszerítik” a limfocitákat a mitózis útján történő intenzív osztódásra. Egy idő után kolchicint adunk a sejttenyészethez. A kolhicin leállítja a mitózist a metafázis szintjén. A metafázis során a kromoszómák leginkább kondenzálódnak. Ezután a sejteket tárgylemezekre visszük, szárítjuk és különféle festékekkel megfestjük. A színezés lehet a) rutinszerű (a kromoszómák egyenletesen festődnek), b) differenciális (a kromoszómák keresztirányú csíkozást kapnak, minden kromoszómának egyedi mintázata van). A rutinfestés lehetővé teszi a genomi mutációk azonosítását, a kromoszóma csoportjába tartozók meghatározását, valamint annak megállapítását, hogy melyik csoportban változott meg a kromoszómák száma. A differenciális festés lehetővé teszi a kromoszómamutációk azonosítását, a kromoszóma számának meghatározását, a kromoszómamutáció típusának megállapítását.

Azokban az esetekben, amikor szükség van a magzat kariotípusos elemzésére, a magzatvíz (amniotikus) sejtjeit tenyésztésre veszik - fibroblaszt-szerű és epiteliális sejtek keverékét.

A kromoszómális betegségek közé tartoznak: Klinefelter-szindróma, Turner-Shereshevsky-szindróma, Down-szindróma, Patau-szindróma, Edwards-szindróma és mások.

A Klinefelter-szindrómás (47, XXY) betegek mindig férfiak. Jellemzőjük a nemi mirigyek fejletlensége, az ondótubulusok degenerációja, gyakran szellemi retardáció, magas növekedés (az aránytalanul hosszú lábak miatt).

Turner-Shereshevsky-szindróma (45, X0) nőknél figyelhető meg. Megnyilvánul a pubertás lelassulásában, az ivarmirigyek fejletlenségében, amenorrhoeában (menstruáció hiányában), meddőségben. A Turner-Shereshevsky-szindrómás nők kis termetűek, testük aránytalan - fejlettebb felső rész testek, széles vállak, keskeny medence - az alsó végtagok lerövidültek, a nyak rövid redőkkel, a szemek "mongoloid" szakasza és számos más jel.

A Down-szindróma az egyik leggyakoribb kromoszómabetegség. A 21-es kromoszómán (47; 21, 21, 21) kialakuló triszómia következtében alakul ki. A betegség könnyen diagnosztizálható, mivel számos jellegzetes vonásait: lerövidült végtagok, kis koponya, lapos, széles orrnyereg, keskeny palpebrális repedések ferde bemetszéssel, redő jelenléte felső szemhéj, mentális retardáció. Gyakran megfigyelhető a belső szervek szerkezetének megsértése.

A kromoszómabetegségek magukban a kromoszómákban bekövetkező változások eredményeként is előfordulnak. Így az 5-ös autoszóma p-karjának törlése a "macskakiáltás" szindróma kialakulásához vezet. Az ilyen szindrómában szenvedő gyermekeknél a gége szerkezete megzavarodik, és kora gyermekkorban egyfajta „nyávogó” hangszínük van. Ezenkívül a pszichomotoros fejlődés visszamaradása és a demencia.

A kromoszómabetegségek leggyakrabban az egyik szülő csírasejtjeiben fellépő mutációk következményei.

Biokémiai módszer

Lehetővé teszi a gének megváltozása által okozott anyagcserezavarok kimutatását, és ennek eredményeként a különböző enzimek aktivitásának megváltozását. Az örökletes anyagcsere-betegségek a szénhidrát-anyagcsere (diabetes mellitus), az aminosavak, lipidek, ásványi anyagok anyagcseréje stb.

A fenilketonuria az aminosav-anyagcsere betegségekre utal. Az esszenciális aminosav fenilalanin átalakulása tirozinná, míg a fenilalanin fenilpirovinsavvá alakul, amely a vizelettel választódik ki. A betegség a gyermekeknél a demencia gyors kialakulásához vezet. Korai diagnózisés a diéta megállíthatja a betegség kialakulását.

42. Veleszületett és örökletes betegségek prenatális diagnosztikája az orvostudomány összetett, gyorsan fejlődő ága. Használja és ultrahang diagnosztika (ultrahang), és üzemi berendezések (horion biopszia, amnio- és cordocentesis, a magzat izom- és bőrbiopsziája), és laboratóriumi módszerek (citogenetikai, biokémiai, molekuláris genetikai).

A prenatális diagnózis rendkívül fontos az orvosi genetikai tanácsadásban, mivel lehetővé teszi, hogy a genetikai szövődményekkel küzdő családok gyermekeinek egészségi állapotának valószínűsíthető előrejelzésétől az egyértelmű előrejelzés felé haladjunk. Jelenleg a prenatális diagnózist a terhesség első és második trimeszterében végzik, vagyis olyan időszakokban, amikor patológiát észlelnek, még mindig lehetséges a terhesség megszakítása. Ma már szinte minden kromoszóma-szindróma és mintegy 100 olyan örökletes betegség diagnosztizálható, amelyekben a biokémiai hiba megbízhatóan megállapítható.

Prenatális diagnózis- komplex prenatális diagnosztika a patológia kimutatására az intrauterin fejlődés szakaszában. Lehetővé teszi a Down-szindrómás (21-es triszómia) magzatok több mint 98%-ának kimutatását; 18-as triszómia (Edwards-szindrómaként ismert) körülbelül 99,9%; 13-as triszómia (Patau-szindróma) kb. 99,9%, a szívfejlődési rendellenességek több mint 40%-a, stb. Ha a magzat betegségben szenved, a szülők szakorvos segítségével alaposan mérlegelik a lehetőségeket modern orvosságés a sajátjukat a gyermek rehabilitációja szempontjából. Ennek eredményeként Egy család dönt ennek a gyermeknek a sorsáról, és dönt a terhesség folytatásáról vagy a terhesség megszakításáról.

A prenatális diagnózis magában foglalja az apaság megállapítását is a terhesség korai szakaszában, valamint a magzat nemének meghatározását.

A prenatális diagnózis indikációi: örökletes betegség jelenléte a családban; anya 37 év feletti életkora; az X-hez kötött recesszív betegség génjének anyja hordozása; akinek a kórtörténetében szerepel spontán abortusz korai időpontok terhesség, halvaszületés, fejlődési rendellenességben szenvedő gyermekek, kromoszómapatológia; a kromoszómák szerkezeti átrendeződésének jelenléte az egyik szülőben; mindkét szülő heterozigótasága egy allélpárra autoszomális recesszív típusú öröklődésű patológiában; fokozott háttérsugárzás zónája.

Jelenleg a prenatális diagnózis közvetett és közvetlen módszereit alkalmazzák. Közvetett módszerekkel egy terhes nőt vizsgálnak (szülészeti és nőgyógyászati ​​módszerek, vérszérum az alfa-fetoproteinhez), közvetlen módszerekkel - a magzatot.

A szövetkárosodás nélkül, sebészeti beavatkozás nélkül végbemenő közvetlen módszerek közé tartozik az ultrahang. A közvetlen módszerhez, amely a szövetek integritásának megsértésével jár - chorionbiopszia, amniocentézis, kordocentézis és fetoszkópia.

Ultrahang, echográfia- Ez az ultrahang használata a magzat és membránjainak, a méhlepény állapotának képalkotására.

A terhesség 5. hetében már lehet képet készíteni az embrió membránjáról, a 6. hét végére lehet regisztrálni a szívműködését, a 7. héten pedig már lehet képet készíteni. magáról a születendő gyermekről.

A terhesség első két hónapjában az ultrahang még nem tár fel rendellenességeket a magzat fejlődésében, de meg tudja határozni életképességét. A terhesség 12-20. hetében már megállapítható az ikerterhesség, a méhlepény lokalizációja, a fej hiánya ill. gerincvelő, csontrendszeri hibák, idegcső záródása, természetes csatornák összeolvadása gyomor-bél traktus.

A módszer biztonságos, így a vizsgálat időtartama nem korlátozott, többször is alkalmazható. Normál terhesség esetén dupla ultrahang, szövődményveszélyes terhesség esetén pedig 2 hetes időközönként.

A magzat ultrahangvizsgálata kötelező: a veleszületett rendellenességek jelenléte a szülőknél és közeli rokonoknál; extragenitális betegségek terhes nőknél, pl. magas vérnyomás, cukorbetegség, tirotoxikózis, szívbetegség, elhízás stb.; halva született gyermekek jelenléte, két vagy több gyermek perinatális halála; abortusz, vérzés veszélye; a terhes nő elégtelen súlygyarapodása; a méh mérete és a terhességi kor közötti eltérés; többes terhesség; a méh fibromiómája.

Általában az ultrahang lehetővé teszi, hogy adatokat szerezzen a magzat méretéről (testhossz, csípő, váll, fejátmérő), a diszmorfia jelenlétéről, a szív munkájáról, az embrionális folyadék térfogatáról. membrán és a placenta mérete.

Az ultrahang kimutathatja a magzat egyes fejlődési rendellenességeit. Például az agy és a gerincvelő hiánya, túlzott mennyiségű agy-gerincvelői folyadék a koponyaüregben, a vesék szerkezeti rendellenességei, a végtagok, a tüdő kóros fejlődése, a többszörös születési rendellenességek, szívhibák, a magzat és a placenta ödémája.

A méhlepény echográfiája lehetővé teszi a helyének, az egyes szakaszok leválásának, a cisztáknak, az öregedés jeleinek, a placenta elvékonyodásának vagy megvastagodásának meghatározását.

Doppler ultrahang, színes Doppler tükrözik a magzati keringést.

NMR képalkotás A magzat vizsgálata lehetővé teszi az ultrahanggal nem észlelt szerkezeti anomáliák kimutatását, például az agy kis anomáliáit, a gumós szklerózist, a vesék szerkezetének rendellenességeit stb.

Gyakran három kutatási módszert alkalmaznak: az alfa-fetoprotein (egy speciális embrionális fehérje), a korion gonadotropin (a terhesség alatt a méhlepény által termelt hormon) és a szabad ösztriol (női nemi hormon) tartalma a terhesség 2. trimeszterében lévő nők vérében. Ezeknek a mutatóknak a normától való eltérése a magzat magas kockázatának mutatója.

A biológiai folyadékok alfa-fetoprotein tartalma megnövekszik a magzat többszörös fejlődési rendellenességei esetén, gerincsérv, túlzott mennyiségű agy-gerincvelői folyadék a koponyában, az agy vagy a gerincvelő hiánya, a gasztrointesztinális traktus fejlődési rendellenességei, elülső hibák hasfal, vese rendellenességek, magzati placenta elégtelenség (a méhlepény elégtelen munkája), magzati növekedési retardáció, többes terhesség, preeclampsia, Rh konfliktus, vírusos hepatitisz NÁL NÉL.

A terhes nők vérében az alfa-fetoprotein koncentrációja csökken a magzat kromoszómabetegségei, például Down-kór, vagy ha a terhes nő I-es típusú diabetes mellitusban szenved.

Jelenleg az alfa-fetoprotein vizsgálata a terhesség 1. trimeszterében történik, egyidejűleg a várandós nőkre jellemző protein A meghatározásával, ami lehetővé teszi a Down-kór és néhány más kromoszóma-rendellenesség diagnosztizálását a magzatban már 11-13 éves korban. hétig.

A chorion gonadotropin (CG) meghatározása már a fogantatás utáni 8-9. napon történik. A terhesség 2. trimeszterében egy nő vérének vizsgálatakor a hCG szintjének emelkedése a magzat méhen belüli fejlődésének késleltetését, halálának magas kockázatát, placenta leválást és más típusú méhlepény-elégtelenséget (a méhlepény megzavarását) jelzi. ).

A terhességi protein I (Schwangerschaft protein I) vizsgálata a terhesség 1. trimeszterében lévő nők vérplazmájában a magzati kromoszómabetegségek indikátora.

Korion biopszia- ez a chorionszövet (embrionális membrán) felvétele. A 8. és 10. hét között hajtják végre. A szövetet citogenetikai és biokémiai vizsgálatokhoz, DNS-elemzésekhez használják. Ezzel a módszerrel minden típusú mutáció (gén-, kromoszómális és genomiális) kimutatható.

A chorionbiopszia jelentős előnye, hogy a magzati fejlődés korai szakaszában alkalmazható. Vagyis ha a magzat fejlődésében eltéréseket fedeznek fel, és a szülők úgy döntenek, hogy megszakítják a terhességet, akkor a 10-12 hetes abortusz kevésbé veszélyes, mint a 18-20 héten, amikor az amniocentézis eredményei ismertté válnak.

Amniocentézis- magzatvíz (a magzat körüli folyadék) és magzati sejtek kinyerése elemzés céljából. Anyagot a terhesség 16. hetében lehet beszerezni.

Az amniocentézis fő indikációi általánosak: a terhes nő életkora meghaladja a 35 évet; kóros alfa-fetoprotein, humán koriongonadotropin és szabad ösztriol szint a terhes nő vérében; számos súlyos terhességi kockázati tényező jelenléte szövődmények.

Egyéni: halvaszületés, perinatális mortalitás; korábbi gyermek születése kromoszóma betegségek vagy diszmorf jellemzőkkel; kromoszómális kiegyensúlyozott mozaikosság a szülőkben; törékeny X-szindróma a legközelebbi hozzátartozókban; a magzat nemének meghatározása, akinél fennáll az örökletes X-hez kötött betegségek (hemofília, immunhiány stb.) kockázata; örökletes anyagcsere-betegségek; teratogén szerek egy terhes nő testén kritikus időszakok magzati fejlődés, intrauterin növekedési retardáció és magzati dysmorphia ultrahang szerint, méhen belüli fertőzések (rubeola, citomegalia, toxoplazmózis) kockázata.

Ezzel a kutatási módszerrel a szövődmények nem haladják meg az 1% -ot.

A magzatvizet olyan biokémiai vizsgálatokhoz használják, amelyek kimutatják a génmutációkat. A sejteket pedig DNS-elemzésre (génmutációk kimutatására), citogenetikai elemzésre, valamint X- és Y-kromatin kimutatására (genomikus és kromoszómális mutációkat diagnosztizálja).

A magzatvíz biokémiai vizsgálatai értékes információkkal szolgálhatnak. Például az adrenogenitális szindróma (a mellékvesekéreg károsodott hormonszintézise és a hipotalamusz - agyalapi mirigy - petefészkek működése) diagnózisa egy embrióban már a 8. héten lehetséges.

A magzatvízben lévő aminosavak spektrumának tanulmányozása lehetővé teszi bizonyos örökletes anyagcsere-betegségek azonosítását a magzatban, például arginin-borostyánkősav aciduriát, citrullinuria stb.

A magzatvíz vizsgálatát a kromoszóma-rendellenességek kimutatására, az enzimek aktivitásának meghatározására használják.

Kordocentézis- vérvétel a köldökzsinórból. Az anyagot citogenetikai, molekuláris genetikai és biokémiai vizsgálatokhoz használják. 18. és 22. hét között kerül megrendezésre.

A kordocentézis előnye az amniocentézishez képest, hogy magzati vért vesznek, aminek megvan alapvető méhen belüli fertőzések, például HIV, rubeola, citomegalia, parvovírus B19 diagnosztizálására.

A kordocentézis indikációi azonban korlátozottak, mivel nagy kockázat szövődmények, például méhen belüli magzati halál (legfeljebb 6%), vetélés (9%).

Fetoszkópia- a magzat vizsgálata a méh elülső falán keresztül az embrionális membránba helyezett fiberopticus endoszkóppal. A módszer lehetővé teszi a magzat, a köldökzsinór, a placenta vizsgálatát és a biopszia elvégzését.

A fetoszkópiát nagyon korlátozottan használják, mert nagy a vetélés kockázata és technikailag nehéz.

Modern technológiák lehetővé teszik a biopszia a magzat bőre, izmai, mája. Az anyagot súlyos diagnosztizálásra használják örökletes betegségek például genodermatózis, izomdystrophia, glikogenózis stb.

Az abortusz kockázata a szövetek integritását sértő prenatális diagnosztikai módszerek alkalmazásakor 1-2%.

Vesikocentézis- falszúrás Hólyag magzatot, hogy megszerezze a vizeletét. Az anyagot olyan esetekben használják fel kutatásra súlyos betegségekés a húgyúti rendszer rendellenességei.

Örökletes betegségek beültetés előtti diagnózisa az in vitro megtermékenyítés és az embrionális DNS többszörös másolatának alkalmazása tette lehetővé.

Létezik technológia olyan betegségek kimutatására, mint a Tay-Sachs, hemofília, Duchenne myodystrophia, törékeny X-kromoszóma stb. Azonban néhány nagyon nagy központ számára elérhető, és drága.

Módszereket fejlesztenek ki a terhes nők vérében keringő magzati sejtek izolálására citogenetikai, molekuláris genetikai és immunológiai elemzésekhez.

Az örökletes betegségek prenatális diagnosztizálására szolgáló módszerek kidolgozása és elterjesztése jelentősen csökkenti a betegségek előfordulását örökletes patológiaújszülöttek.

Biokémiai módszereket alkalmaznak laboratóriumi diagnosztika század eleje óta örökletes betegségek. A biokémiai mutatók jobban tükrözik a betegség lényegét, mint klinikai tünetek, nemcsak diagnosztikai, hanem genetikai szempontból is. A biokémiai módszerek egy szervezet biokémiai fenotípusának azonosítására irányulnak. A fenotípust különböző szinteken értékelik, az elsődleges génterméktől (polipeptidlánc) a vizeletben és a verejtékben lévő végső metabolitokig. E módszerek jelentősége az örökletes betegségek leírásával és a módszerek (elektroforézis, kromatográfia, spektroszkópia stb.) továbbfejlesztésével nőtt. A kezdeti vizsgálati séma a betegség klinikai képén, genealógiai információkon és biokémiai stratégián alapul, amelyek lehetővé teszik a vizsgálat további menetének meghatározását bizonyos betegségcsoportok fokozatos kizárása alapján (szitáló módszer). A biokémiai módszerek többlépcsősek, különböző osztályú berendezéseket igényelnek, a biokémiai diagnosztika tárgya lehet a vizelet. izzad. plazma és vérszérum, alakú elemek vér, sejtkultúrák (fibroblasztok, limfociták) A szitálási módszer alkalmazásakor két szintet különböztetünk meg: elsődleges és derítő. Az elsődleges diagnózis fő célja az egészséges egyének azonosítása és az egyének kiválasztása a további diagnózishoz. Az ilyen programokban vizeletet és kis mennyiségű vért használnak tárgyként. Az elsődleges biokémiai diagnosztikai programok tömegesek és szelektívek lehetnek.

A szelektív programok közé tartozik a biokémiai anyagcsere-rendellenességek (vizelet, vér) ellenőrzése olyan betegeknél, akiknél genetikailag öröklődő betegség gyanúja merül fel. Az ilyen programok egyszerű kvalitatív teszteket (például vas-klorid tesztet a fenilketonuria kimutatására) vagy pontosabb módszereket használnak, amelyek a rendellenességek nagy csoportjait képesek kimutatni. A vékonyréteg-kromatográfia segítségével az aminosavak, oligoszacharidok metabolizmusának örökletes rendellenességei diagnosztizálhatók. glikozaminoglikánok (mukopolisz-charidok). A gázkromatográfiát örökletes anyagcsere-betegségek kimutatására használják szerves savak A hemoglobin elektroforézis segítségével a hemoglobinopátiák teljes csoportját diagnosztizálják. A biokémiai elemzés elmélyítéséhez néha nemcsak mennyiségi meghatározása metabolit, hanem az enzimaktivitás meghatározása is (natív szövetek vagy tenyésztett sejtek felhasználásával), például fluorometriás technikákkal. A biokémiai diagnosztika számos szakaszát automata eszközök, különösen aminoanalyutorok végzik. Szelektív szűrőprogram örökletes anyagcsere-betegségekre a akut lefolyásés korai halálos kimenetelű lesz az Orvosi Genetika tudományos központ RAMN. Két szakaszból áll. Az első szakasz minőségi és kvantitatív vizelet- és vérvizsgálatokat tartalmaz fehérje, ketosav, cisztin kimutatására. homocisztin. kreatinin stb. A második szakasz

vizelet és vér vékonyréteg-kromatográfiás módszerein alapul, aminosavak, fenolsavak, mono- és diszacharidok kimutatására stb. A biokémiai módszerek indikációi:

görcsök, kóma, hányás, hipotenzió, sárgaság jelenléte újszülötteknél.

a vizelet és az izzadság sajátos szaga gyermeknél.

acidózis, a sav-bázis állapot megsértése.

növekedési leállás.

gyermekeknél minden esetben örökletes anyagcsere-betegség gyanúja (szellemi és testi fejlődés elmaradása, szerzett funkciók elvesztése, bármely örökletes betegségre jellemző klinikai kép).

Felnőtteknél örökletes betegségek és heterozigóta állapotok (glükóz-6-foszfát-dehidrogenáz elégtelensége, hepato-agyi dystrophia stb.) diagnosztizálása.

Tömeges szűrési programok

A program a preklinikai diagnosztika koncepciójára és a fenotípus normomásolásának lehetőségére épül. Számos betegségre, nem csak elméleti alapja diagnosztika (fejlesztés előtt klinikai kép), hanem módszereket is megelőző kezelés. Ezeket a programokat ún szűrés (rostálás). A szűrés ötlete az USA-ban született meg a 20. század elején. Általános tulajdonságok a szűrések a következők:

1) a felmérés tömeges és nem kiválasztott jellege:

2) megelőző orientáció.

3) kétlépcsős diagnosztika.

Vetítés - a fel nem ismert betegségek azonosítása gyorsan elvégzett ellenőrzések (tesztek) segítségével. Ez a megközelítés biztosítja a valószínűsíthető betegségben szenvedők kiválasztását. akiknél a betegség klinikailag hiányzik. A betegségre nagy valószínűséggel rendelkező emberek egy csoportját újra meg kell vizsgálni olyan tisztázó diagnosztikai módszerekkel, amelyek lehetővé teszik a feltételezett diagnózis kizárását vagy annak megerősítését egy adott személyben.

Az alábbi kritériumoknak megfelelő örökletes betegségeket tömeges szűrésnek vetik alá.

1. Időben történő megelőző kezelés nélkül a betegség jelentősen csökkenti az életképességet és rokkantsághoz vezet. A beteg különleges ellátást igényel.

2. Vannak biokémiai vagy molekuláris genetikai módszerek a betegség pontos diagnosztizálására a preklinikai stádiumban.

3. Egy kimutatott betegséghez rendelkeznie kell hatékony módszerek kezelés.

4. Az észlelt betegség gyakoriságának 1:10000-en belül kell lennie.

Az ömlesztett szitálás diagnosztikai módszereinek meg kell felelniük a következőknekkritériumok.

1. Nyereségesség. A módszereknek technikailag egyszerűnek és olcsónak kell lenniük a tömeges kutatáshoz.

2. Diagnosztikai érték.

3. Megbízhatóság vagy reprodukálhatóság. A felmérés eredményeit egyformán reprodukálni kell a különböző kutatók munkájában.

4. Biológiai anyag elérhetősége. A módszert olyan biológiai anyagok elemzéséhez kell igazítani, amelyek kis mennyiségben könnyen beszerezhetők, jól megőrződnek és elfogadhatóak a központosított laboratóriumba történő szállításra.

A tömeges szűrőprogramok fő céljaújszülöttek örökletes betegségek esetén - a betegség korai felismerése a preklinikai szakaszban és a kezelés megszervezése.

A program a következő lépéseket tartalmazza:

1. Minden újszülötttől biológiai anyag felvétele és laboratóriumba szállítása.

2. Laboratóriumi szűrődiagnosztika.

3. Minden eset tisztázó diagnózisa pozitív eredménnyel.

4. A betegek kezelése és orvosi vizsgálata a kezelés menetének ellenőrzésével.

5. A család orvosi genetikai tanácsadása.

Oroszországban az újszülöttkori szűrést két örökletes betegség – a fenilketonuria (PKU) és a veleszületett hypothyreosis (CH) – tekintetében végzik.

A PKU diagnosztikájának biológiai anyaga kromatográfiás papíron (vagy szűrőpapíron) szárított foltok. kapilláris vérújszülöttek. A fenilalanin koncentrációját leggyakrabban fluorometriás kvantitatív módszerrel határozzák meg.

Az újszülöttek vérmintájában a VH-val meghatározzuk a tiroxin (T4) koncentrációját, és pajzsmirigy-stimuláló hormon(TSH) radioaktív képalkotó vagy immunenzimatikus módszerrel.

Külföldön a szűrt betegségek közül:

Cisztás fibrózis.

hisztidinémia.

Galaktozémia.

Leucinosis.

Tyrosinsmia.

Alfa-1 antitripszin hiány.

Arginin-borostyánkősav aciduria stb.

Prenatális diagnózis

Prenatális (antenatális) diagnózis (PD) - ez az embrió és a magzat állapotának diagnózisa, amely a genetikailag hibás embriók és magzatok méhen belüli mesterséges szelekciójának elemein alapul gén- vagy kromoszómamutáció diagnosztizálásával, ill. veleszületett rendellenességek fejlődés. Lehetővé teszi a gyermek egészségi állapotának előrejelzését a súlyosbodott öröklődésű családokban, és időben történő intézkedések megtételét a kóros magzattal járó terhesség megszakítására. A PD lefolytatásának célszerűsége akkor határozható meg, ha:

Lehetséges, hogy súlyos gén- vagy kromoszómabetegséggel, BAD-komplexussal rendelkező gyermek születik:

A beteg gyermek születésének kockázata magasabb, mint a PD szövődményeinek kockázata:

Az orvos vizsgálatokat és szükséges felszerelést. A PD módszerek sokfélék, használatuk a terhességi kortól függ. A PD módszereknek három csoportja van:

1. szűrés.

2. nem invazív.

3. invazív.

A szitákhoz laboratóriumi módszerek terhes anyagok vérszérumának meghatározására vonatkozik, amelyeket anyai szérum markereknek neveznek: alfa-fetoprotein (AFP), humán koriongonadotropin (hCG), kötetlen ösztriol (NE), terhességgel összefüggő plazmafehérje-A (PAPP-A).

AFP- ez egy fehérje, amelyet a magzat mája termel a méhben, tartalma a terhesség alatt változik. Az AFP-t az idegcső hibáinak (anencephalia, sma blaisa) kimutatására vizsgálják. policisztás vesebetegség, omphalocele. veleszületett nephrosis, Down-szindróma stb. Az első trimeszterben (10-14 hét) és a második trimeszterben (16-20 hét) határozzák meg. Az AFP 5-7 MOM feletti növekedését a központi idegrendszer malformációival észlelték. az AFP-szint csökkenése a Down-szindrómára jellemző.

Az első trimeszterben a szabad hCG és a PAPP-A koncentrációját is meghatározzák.

A második trimeszterben az NE terhes nők vérének koncentrációját, valamint a teljes és szabad hCG-t vizsgálják.

Biokémiai módszer - lehetővé teszi az örökletes anyagcserezavarok azonosítását.
Ennek a módszernek a gyakorlatba való bevezetése A. Garrod angol orvosnak a 20. század elején történt felfedezéséhez kapcsolódik az örökletes anyagcsere-betegségek biokémiai természetére, amelyeket maga Garrod az anyagcsere veleszületett hibáinak nevezett. Az alkaptonuria tanulmányozása során megállapította, hogy ez a betegség öröklődik, mint recesszív tulajdonságés egy specifikus enzim hiánya határozza meg.
D. Beadle és E. Tatum munkájának tekintendő a gének hatásmechanizmusának kidolgozása a sejtben lévő különféle vegyületek metabolizmusának egyes szakaszainak szabályozásán keresztül, akik az „egy gént” terjesztették elő. -egy enzim” hipotézis. Később az „egy gén-egy polipeptidlánc” hipotézissé módosították.
A fehérjeszintézis szerkezetét vagy sebességét megváltoztató génmutációk által okozott örökletes betegségeket általában a szénhidrát-, fehérje-, lipid- és más típusú anyagcsere megsértése kíséri. Az örökletes anyagcsere-rendellenességek a megváltozott fehérje szerkezetének vagy mennyiségének meghatározásával, a hibás enzimek azonosításával, vagy az extracelluláris testnedvekben (vér, vizelet, verejték stb.) található anyagcsere intermedierek kimutatásával diagnosztizálhatók. Például a mutált hemoglobin fehérjeláncok aminosavszekvenciájának elemzése lehetővé tette számos olyan örökletes hiba azonosítását, amelyek számos betegség - a hemoglobinózis - hátterében állnak. Tehát az emberek sarlósejtes vérszegénységében a mutáció miatti abnormális hemoglobin csak egy aminosavat (glutaminsavat valinnal) helyettesít a normálistól.
Jelenleg több mint 600 anyagcsere-betegséget írtak le. Például a fenilketonuria az aminosav-anyagcsere betegségekre utal.
Ezzel egyidejűleg az esszenciális aminosav fenilalanin átalakulása tirozinná, a fenilalanin pedig fenilpirovinsavvá alakul, amely a vizelettel ürül ki. A betegség a gyermekeknél a demencia gyors kialakulásához vezet. A korai diagnózis és az étrend megállíthatja a betegség kialakulását.
Az egészségügyi gyakorlatban a mutáns gének homozigóta hordozóinak azonosításán túl léteznek módszerek bizonyos heterozigóta hordozók kimutatására. recesszív gének ami különösen fontos az orvosi genetikai tanácsadásban. Tehát a fenotípusosan normális heterozigótákban a fenilketonuria miatt (autoszomális recesszív betegség; a mutáns gén homozigótáiban a fenilalanin aminosav metabolizmusa zavart okoz, ami mentális retardáció) a fenilalanin bevétele után kimutatható a vér megnövekedett tartalma. Hemofíliában a mutáns gén heterozigóta hordozása a mutáció következtében megváltozott enzim aktivitásának meghatározásával állapítható meg.