Молекулярные болезни — заболевания, причиной которых являются наследственные нарушения обмена веществ. Наследственные болезни могут проявляться в разном возрасте. Примерно половина наследственных болезней человека обусловлена рецессивными мутациями. Особенностью генных (как и вообще всех наследственных) болезней является их гетерогенность.

Кластеры генов — это группа родственных генов со сходными функциями, локализованная в определенных участках хромосом. При различных болезнях точкой приложения действия мутантного гена могут быть как отдельные структуры клетки — лизосомы, мембраны, митохондрии, пероксисомы, так и органы человека. Они определяют возникновение так называемых наследственных заболеваний, а также влияют на развитие болезни и механизмы выздоровления при многих ненаследственных формах патологии.

В развитии наследственных болезней имеет значение внешняя среда. Условия внешней среды могут способствовать, а могут и препятствовать проявлению патологических наследственных признаков. При некоторых заболеваниях, например гемофилии, хондродистрофии, дальтонизме, мозжечковой атаксии, развитие болезни определяется патологическим геном, т. е. зависит от эндогенных факторов.

§ 57. Болезни, наследуемые по рецессивному типу

Из таблицы видно, что инфекционные болезни одинаково часто поражают как дизиготных, так и наследственно идентичных монозиготных близнецов. Причиной наследственных болезней являются патологические мутации, т. е. внезапные скачкообразные изменения наследственных свойств организма.

Заболевания, связанные с изменением числа хромосом или хромосомными перестройками у человека, носят название хромосомных болезней. Другая группа мутаций определяется изменениями, происходящими на уровне гена (молекулярные изменения), и называются генными мутациями.

Генные мутации лежат в основе большинства наследственных заболеваний. Ген, определяющий болезнь, не проявляется в присутствии его аллеля, обусловливающего нормальные функции организма. Болезнь характеризуется поражениями кожи, нарушениями сердечной деятельности и функции желудочно-кишечного тракта. Дочери не заболевают, но половина из них (гетерозиготы) являются кондукторами болезни. Мужья, больные гемофилией, и здоровые жены имеют здоровых сыновей, но все их дочери являются кондукторами болезни.

В настоящее время насчитывается свыше 90 сцепленных с Х-хромосомой наследственных заболеваний человека. Возникновение хромосомных болезней связано с нарушением количества или структуры хромосом. Болезнь Дауна, или трисомия по 21 паре хромосом, представляет собой разновидность олигофрении. Хромосомные болезни могут возникать в результате внутрихромосомных или межхромосомных перестроек (хромосомные аберрации) и не всегда бывают связаны с изменением общего числа хромосом.

§ 59. Хромосомные болезни

Диагностика фенилкетонурии осуществляется биохимическими (определение фенилаланина в крови и ФПК в моче), микробиологическими (тест Гартри), молекулярно-генетическими и клиническим методами. Эмбриональный гемоглобин (до 8 недель развития) состоит из двух С, (дзета)- и двух е (эпсилон)-цепей; гемоглобин плода — из двух a-цепей и двух у (гамма)-цепей. В основе этих фенотипических различий лежит экспрессия разных генов и соответственно синтез разных мРНК и белков.

Значение слова ««Молекулярные болезни»» в Большой Советской Энциклопедии

Наиболее изучена регуляция экспрессии генов на уровне транскрипции (рис. 87). Она осуществляется с помощью разнообразных регуляторных белков, а в некоторых клетках и гормонов. Большинство генных патологий обусловлено мутациями в структурных генах, осуществляющих свою функцию через синтез полипептидов — белков.

К наследственным заболеваниям относятся болезни, развивающиеся в результате патологических изменений генотипа

Молекулярные болезни»» включают расстройства обмена аминокислот (аминоацидурии), углеводов (гликозурии), липидов (липидозы и лейкодистрофии), пуринов, пиримидинов. Для лечения ряда ««Молекулярные болезни»» эффективно применение ограничительных диет, из которых изъято вещество (аминокислота, углевод), накапливающееся в организме. Заместительная терапия применяется при гормональных заболеваниях (сахарный диабет лечат инсулином, наследственные формы гипотиреоза — гормоном щитовидной железы).

См. также Генетика медицинская, Генетика человека, Медико-генетическая консультация. В настоящее время установлено, что структурные нарушения белков (обычно ферментов) происходят в результате мутаций генов, кодирующих первичную структуру этих белков.

Наследственные факторы играют существенную роль в патологии человека. Предрасположение к наследственным болезням может проявиться в виде изменения нормальной реакции на определенные внешние воздействия. Некоторые из них проявляются еще в эмбриональном периоде развития и у новорожденных, например гемофилия, наследственная форма глухонемоты, ихтиоз («рыбья чешуя»).

Для оценки относительной роли факторов внешней среды и генетических факторов в возникновении наследственного заболевания пользуются понятием конкордантности близнецов. При наследственных заболеваниях конкордантность у монозиготных близнецов значительно выше, чем у дизиготных. Они не обнаруживаются цитогенетически, а выявляются в изменении наследственных свойств у потомков.

Родственные браки повышают вероятность возникновения рецессивных наследственных заболеваний. Экскреция аминокислот с мочой может увеличиваться при этом в 10 раз. Экскреция цистина и цистеина возрастает в 20-30 раз. Цистин откладывается в почках, селезенке, коже, печени.

Вопрос о механизме развития наследственных заболеваний и, в частности, о механизме действия мутантного гена является сложным

Уровень цистина в крови не превышает нормы. Не обнаружено нарушений в межуточном обмене этих аминокислот. Некоторые рецессивные наследственные заболевания наследуются сцепленно с Х-хромосомой. Так возникают хромосомные заболевания, которые не имеют семейного характера и встречаются чаще в потомстве пожилых матерей, у которых чаще бывает нерасхождение хромосом в половых клетках. Нарушения хромосомного комплекта могут касаться не только половых хромосом, но и каждой из 22 пар аутосом.

Мастоцитоз — наследственная болезнь, сопровождаемая усиленной пролиферацией тучных клеток. Наследственные заболевания — болезни, обусловленные нарушениями в процессах хранения, передачи и реализации генетической информации.