Diagrama genealogică arată moștenirea fenilcetonuriei. Boli genetice ereditare
Metoda genealogică de studiere a eredității este una dintre cele mai vechi și mai utilizate metode de genetică. Esența metodei este de a compila pedigree care vă permit să urmăriți caracteristicile moștenirii trăsăturilor. Metoda este aplicabilă dacă rudele directe ale proprietarului trăsăturii studiate sunt cunoscute pe linie maternă și paternă într-un număr de generații.
Cuprins 1. 2. 3. 4. 5. Simboluri Reguli pentru alcătuirea unui pedigree Etape ale rezolvării problemelor Tipuri de moștenire a trăsăturilor Rezolvarea problemelor
Reguli pentru compilarea pedigree-ului Persoana de la care încep să alcătuiască un pedigree se numește proband. Frații și surorile unui proband se numesc frați. 1. Pedigree-ul este descris astfel încât fiecare generație să se afle pe propria sa linie orizontală. Generațiile sunt numerotate cu cifre romane, iar membrii pedigree-ului sunt numerotați în arabă. 2. Întocmirea unui pedigree începe de la proba (în funcție de sex, un pătrat sau un cerc, indicat cu o săgeată), astfel încât să fie posibil să se deseneze un pedigree din acesta atât în sus, cât și în jos. 3. Lângă proband, așezați simbolurile fraților săi în ordinea nașterii (de la stânga la dreapta), conectându-le cu un jug grafic.
4. Deasupra liniei probei, indicați părinții, legându-i între ei printr-o linie de căsătorie. 5. Pe linia părinților, descrieți simbolurile rudelor apropiate și ale soților acestora, conectând gradele lor de rudenie în consecință. 6. Pe linia probandului, indicați verii săi etc., frații și surorile, legându-i în mod corespunzător cu șirul părinților. 7. Deasupra liniei de părinți, trageți o linie de bunici. 8. Dacă probandul are copii sau nepoți, așezați-i pe o linie sub linia probandului.
9. După reprezentarea pedigree-ului (sau simultan cu acesta), arătați în mod corespunzător proprietarii sau purtătorii heterozigoți ai trăsăturii (cel mai adesea, purtătorii heterozigoți sunt determinați după compilarea și analiza pedigree-ului). 10. Indicați (dacă este posibil) genotipurile tuturor membrilor pedigree-ului. 11. Dacă în familie există mai multe boli ereditare fără legătură, întocmește un arbore genealogic pentru fiecare boală separat.
Etapele rezolvării problemelor 1. Stabiliți tipul de moștenire a trăsăturii – dominantă sau recesivă. Pentru a face acest lucru, aflați: 1) dacă trăsătura studiată este des întâlnită (în toate generațiile sau nu); 2) câți membri ai pedigree-ului au trăsătura; 3) dacă există cazuri de naștere de copii cu semn, dacă părinții nu prezintă acest semn; 4) dacă există cazuri de naștere de copii fără ca trăsătura să fie studiată, dacă ambii părinți o au; 5) ce parte a urmașilor poartă trăsătura în familii dacă unul dintre părinți este proprietarul acesteia.
Etapele rezolvării problemelor 2. Stabiliți dacă trăsătura este moștenită legată de sex. Pentru a face acest lucru, aflați: 1) cât de des apare simptomul la ambele sexe; dacă este rar, atunci persoanele a căror sex îl poartă mai des; 2) persoanele de ce sex moștenesc trăsătura de la tatăl și mama purtătoare de trăsătură.
Etapele rezolvării problemelor 3. Pe baza rezultatelor analizei, încercați să determinați genotipurile tuturor membrilor pedigree-ului. Pentru a determina genotipurile, în primul rând, aflați formula pentru împărțirea descendenților într-o generație.
Tipuri de moștenire a trăsăturilor. 1. Moștenire autozomală - dominantă: 1) trăsătura se întâlnește adesea în pedigree, la aproape toate generațiile, la fel de des la băieți și fete; 2) dacă unul dintre părinți este purtător al unei trăsături, atunci această trăsătură va apărea fie în toți descendenții, fie în jumătate.
Glaucomul este o boală oculară caracterizată prin creșterea presiunii intraoculare și scăderea acuității vizuale. Factorii de risc pentru dezvoltarea glaucomului sunt: ereditatea, Diabet, ateroscleroza, leziuni oculare, boli inflamatorii și degenerative ale ochilor. Cu o presiune intraoculară constantă, atrofia nervului optic se dezvoltă treptat, iar persoana își pierde vederea. Brahidactilia (brachydactylia; brachy- + degetul grecesc daktylos; sinonim cu degetele scurte) este o anomalie de dezvoltare: scurtarea degetelor de la mâini sau de la picioare. moștenit în mod autosomal dominant.
Tipuri de moștenire a trăsăturilor. 2. Moștenirea autosomal recesivă: 1) trăsătura este rară, nu la toate generațiile, la fel de comună atât la băieți, cât și la fete; 2) trasatura se poate manifesta la copii, chiar daca parintii nu au aceasta trasatura; 3) dacă unul dintre părinți este purtător al trăsăturii, atunci aceasta nu va apărea la copii sau va apărea la jumătate din urmași.
Ce este fenilcetonuria? Fenilcetonuria (PKU) este o tulburare moștenită care ridică aminoacidul fenilalanină la niveluri dăunătoare în sânge. (Aminoacizii sunt elementele de bază ale proteinelor.) Dacă PKU nu este tratată, excesul de fenilalanină poate provoca retard mintal și altele probleme serioase cu sănătatea. Cum moștenesc oamenii fenilcetonuria? PKU este moștenită într-o manieră autosomal recesivă, ceea ce înseamnă că două copii ale genei trebuie modificate pentru ca o persoană să fie afectată de boală. Cel mai adesea, părinții unui copil cu o tulburare autosomal recesiv nu sunt afectați, dar poartă o copie a genei modificate.
Tipuri de moștenire a trăsăturilor. 3. Moștenirea legată de sex: 1) X - moștenirea dominantă: ü trăsătura este mai frecventă la femele; ü dacă mama este bolnavă și tatăl este sănătos, atunci trăsătura se transmite descendenților indiferent de sex, poate apărea atât la fete, cât și la băieți; Dacă mama este sănătoasă și tatăl este bolnav, atunci toate fiicele vor avea simptomul, dar fiii nu.
3. Moștenire legată de sex: 2) X - moștenire recesivă: ü trăsătura este mai frecventă la bărbați; mai des simptomul se manifestă prin generație; ü dacă ambii părinți sunt sănătoși, dar mama este heterozigotă, atunci trăsătura apare adesea la 50% dintre fii; Dacă tatăl este bolnav și mama este heterozigotă, atunci femelele pot fi și posesoare ale trăsăturii.
3. Moștenirea legată de sex: 3) Moștenirea legată de Y: ü trăsătura apare numai la bărbați; Dacă tatăl poartă o trăsătură, atunci, de regulă, toți fiii au și această trăsătură.
Un exemplu de rezolvare a problemei Proband este o femeie dreptaci. Două dintre surorile ei sunt dreptaci, doi frați sunt stângaci. Mama este dreptaci. Are doi frați și o soră, toți dreptaci. Bunica și bunicul sunt dreptaci. Tatăl probandului este stângaci, sora și fratele lui sunt stângaci, ceilalți doi frați și sora sunt dreptaci. Rezolvare: 1. Desenați simbolul probandului. Arătăm că probanda are un semn.
2. Asezam langa simbolul probandului simbolurile fratilor ei. Le conectăm cu un rocker grafic.
7. Determinăm genotipurile membrilor pedigree-ului. Semnul dreptaciului se manifestă în fiecare generație atât la femei, cât și la bărbați. Aceasta indică un tip autosomal dominant de moștenire a trăsăturii. I A- A- II A- A- A- Aa aa A- III aa Aa Aa A- aa
Sarcina 2. Conform pedigree-ului prezentat în figură, stabiliți natura manifestării trăsăturii indicate cu negru (dominant, recesiv, legat de sex sau nelegat de sex). Determinați genotipul părinților și copiilor din prima generație.
Schema de rezolvare a problemei: 1) Trăsătura recesivă nu este legată de sex; 2) Genotipurile părinților: mama - aa, tatăl - AA sau Aa 3) Genotipurile copiilor: fiul și fiica heterozigoților - Aa.
Sarcina 3 Conform pedigree-ului prezentat în diagramă, stabiliți tipul și natura manifestării trăsăturii evidențiate cu negru (dominant, recesiv, legat de sex sau nelegat de sex). Determinați genotipurile copiilor din prima generație.
Schema de rezolvare a problemei: 1) Trăsătura este recesivă, legată de cromozomul X; 2) Genotipuri parentale: mama - HAHA, tatăl - HAU; 3) Genotipurile copiilor în F 1: fiul - Ha. Wu, fiică - HAHA fiică - HAHA
Sarcina 4 În funcție de pedigree-ul persoanei prezentate în figură, stabiliți natura moștenirii trăsăturii „ochi mici”, evidențiată cu negru (dominant sau recesiv, legat sau nelegat de podea). Determinați genotipurile părinților și urmașilor F 1 (1, 2, 3, 4, 5). 1 2 3 4 5
Schema de rezolvare a problemei: 1) Trăsătura este recesivă, nu legată de sex; 2) Genotipurile părinților: mama - Aa, tatăl - Aa; 3) Genotipuri ale descendenților în F 1: 1, 2 - Aa, 3, 5 - AA sau Aa; 4 - aa.
Elemente de conținut codificator în biologie 3. 4 Genetica, sarcinile ei. Ereditatea și variabilitatea sunt proprietăți ale organismelor. Metode de genetică. Concepte genetice de bază și simbolism. Teoria cromozomală a eredității. Vederi moderne despre genă și genom. 3.5 Modele de ereditate, baza lor citologică. Modele de moștenire stabilite de G. Mendel, fundamentele citologice ale acestora (încrucișarea mono- și dihibridă). Legile lui Morgan: moștenirea legată de trăsături, perturbarea legăturii genelor. Genetica sexuală. Moștenirea trăsăturilor legate de sex. Interacțiunea genelor. Genotipul ca sistem integral. Genetica umana. Metode pentru studiul geneticii umane. Rezolvarea problemelor genetice. Întocmirea schemelor de încrucișare.
SPECIFICAREA lucrării de examen la biologie A 7. Genetica, sarcinile ei, concepte genetice de bază. A 8. Tipare de ereditate. Genetica umana. A 9. Modele de variabilitate. A 30. Tipare genetice. Influența mutagenilor asupra aparatului genetic al celulei și organismului. C 6. Rezolvarea problemelor de genetică pentru aplicarea cunoştinţelor într-o situaţie nouă.
Partea A 1. Genetica are mare importanță pentru medicină, deoarece 1) combate epidemiile 2) creează medicamente pentru tratarea pacienților 3) stabilește cauzele bolilor ereditare 4) protejează mediul de poluarea cu agenți mutageni
2. Metoda folosită pentru studierea naturii manifestării semnelor la surorile sau frații care s-au dezvoltat dintr-un ovul fecundat se numește 1. 2. 3. 4. Geamăn Citogenetic Genealogic Hibridologic
3. Metoda genealogică este utilizată pentru 1) Obținerea mutațiilor genice și genomice 2) Studierea influenței creșterii asupra ontogeniei umane 3) Studierea bolilor ereditare umane 4) Studierea etapelor evoluției lumii organice
4. Care este funcția consilierii genetice medicale pentru cuplurile de părinți? 1. Dezvăluie predispoziția părinților la boli infecțioase 2. Determină posibilitatea nașterii de gemeni 3. Determină probabilitatea manifestării afecțiunilor ereditare la copii 4. Dezvăluie predispoziția părinților la tulburări metabolice
Determinați genotipul după fenotip Culoarea ochilor la o persoană determină gena autozomală; daltonismul este o genă recesivă legată de sex. Determinați genotipul unei femei cu ochi căprui, cu vedere normală a culorilor, al cărei tată este daltonist (ochii căprui domină asupra celor albaștri) 1) AAXDXD 3) Aa. Xd 2) Aa. XDXd 4) aa. XDXd
Partea C Rezolvarea problemelor genetice pentru aplicarea cunoștințelor într-o situație nouă: pentru încrucișarea dihibridă, moștenirea trăsăturilor legate de sex, moștenirea legată de trăsături (cu încrucișare, fără încrucișare), determinarea grupelor sanguine, analiza pedigree-ului
Partea C La om, moștenirea albinismului nu este legată de sex (A - prezența melaninei în celulele pielii și - absența melaninei în celulele pielii - albinism), iar hemofilia este legată de sex (XH - coagularea normală a sângelui , Xh - hemofilie). Determinați genotipurile părinților, precum și posibilele genotipuri, sexul și fenotipurile copiilor din căsătoria unei femei normale dihomozigote și a unui bărbat albinos cu hemofilie pentru ambele alele. Faceți o schemă pentru rezolvarea problemei.
Schema de rezolvare a problemei cuprinde: 1) genotipuri parentale: ♀AAXHXH (gameţi AXH); ♂aa. Xh. Y (gameți a. Xh, a. Y); 2) genotipurile și sexul copiilor: ♀Aa. XHXh; ♂Aa. XHY; 3) fenotipuri ale copiilor: normal în exterior pentru ambele alele, o fată, dar purtătoare a genelor de albinism și hemofilie; în exterior normal pentru ambele alele, un băiat, dar purtător al genei albinismului.
Acum sunt diagnosticate un număr imens de boli ereditare, pe care copilul le primește de la tată sau de la mamă. Condiții de mediu, alimentație nesănătoasă, stil de viață nesănătos - toate acestea duc la faptul că celulele suferă mutații, informațiile genetice suferă modificări semnificative. Acesta este ceea ce provoacă un număr mare de boli ereditare. Una dintre ele este fenilcetonuria. Nu mulți oameni știu ce fel de boală este aceasta, așa că vom încerca să ne dăm seama.
Esența conceptului
Fenilcetonuria este o boală ereditară, este asociată cu tulburări grave ale metabolismului proteic. Acest lucru, la rândul său, duce la deteriorarea sistemului nervos.
Eșecul unei singure enzime, fenilalanina și, ca urmare, probleme de sănătate atât de grave, precum fenilcetonuria. Care este această condiție când corpul se acumulează un numar mare substante toxice? Toți compușii toxici sunt stocați în fluide biologice, așa că de obicei nu este dificil pentru medici să diagnosticheze boala.
Dacă măsurile nu sunt luate la timp, atunci pot fi observate leziuni grave ale sistemului nervos, iar acest lucru duce deja la tulburări în funcționarea întregului organism.
Astfel, fără tratament adecvat, viața normală a pacientului este exclusă.
Cauzele bolii
Toate proteinele constau din aminoacizi, dintre care sunt doar 20, dar printre ei se numără și cei care sunt sintetizați în corpul uman. Unele trebuie să vină doar din exterior. Fenilalanina este, de asemenea, un aminoacid esențial. La o persoană sănătoasă, când intră înăuntru, se transformă în tirozină. Acesta este un aminoacid complet diferit și doar câteva procente din substanță ajunge la rinichi și acolo este transformată în fenilcetonă, o substanță destul de toxică.
Dacă unei persoane îi lipsește enzima fenilalanin-4-hidroxilaza sau cea care transformă fenilalanina într-o altă substanță nu funcționează corect, atunci se dezvoltă fenilcetonurie în acest caz. Fiecare medic vă va spune că acesta este un simptom destul de grav, așa că trebuie luate măsuri urgente.
O mutație a genei pe cromozomul 12 poate duce la absența enzimei dorite.
Varietăți de fenilcetonurie
Dacă luăm în considerare formele bolii, atunci acestea pot fi după cum urmează:
- Clasic. În acest caz, observăm că fenilcetonuria este o trăsătură recesivă. Această formă apare la un copil din zece mii de copii sănătoși. Dacă nu se iau măsuri, atunci este puțin probabil ca o persoană bolnavă să trăiască până la treizeci de ani.
- Forma variabila. Nu este moștenit, dar provoacă mutația sa în gene. Cursul său este mai sever, iar mortalitatea precoce este prezisă cu o probabilitate de aproape 100%.
Pe lângă forme, medicii disting și tipuri de fenilcetonurie:
- Primul tip se caracterizează prin faptul că există o lipsă a enzimei fenilalanin-4-hidroxilază, care este responsabilă pentru conversia fenilalaninei. În 98% din cazuri, el este cel care este diagnosticat.
- Al doilea. Se distinge printr-un conținut scăzut de enzimă dihidropteridin reductază. La astfel de pacienți se observă convulsii, precum și retard mintal. În ciuda apariției sale rare, mortalitatea din acest tip poate apărea la vârsta de 2-3 ani.
- Al treilea tip se caracterizează prin faptul că există o deficiență de tetrahidrobiopterina. Ca urmare, are loc o scădere a volumului creierului, ceea ce duce la retard mental.
Simptomele bolii
Imediat după nașterea unui copil, aspect sau comportamentul este greu de diagnosticat. Semnele principale vor începe să apară puțin mai târziu. Cu toate acestea, chiar și în maternitate, medicii sunt destul de capabili să diagnosticheze fenilcetonuria. Simptomele acestei boli sunt următoarele:
- vărsături frecvente fără motiv aparent;
- lacrimare;
- letargie;
- pot apărea erupții pe tot corpul;
- urina are un miros de „șoarece”;
- copilul rămâne în urmă în dezvoltarea fizică și psihică față de semenii săi.
Este suficient să faci un test de sânge și urină pentru a pune un diagnostic corect.
Semne de fenilcetonurie
Treptat, în absența unui tratament adecvat, pacientul va putea observa următoarele semne:
- Sindrom convulsiv. Începe să apară în copilărie timpurieși persistă la adulți.
- Lipsa pigmentului în piele și păr. Prin urmare, astfel de pacienți sunt de obicei cu părul clar și au pielea albă.
- Procese inflamatorii care, fără să știe, pot fi confundate cu o reacție alergică.
Primele semne de retard mintal pot fi observate la un copil deja la vârsta de șase luni. Încetează să-și amintească informații noi și pare să fie complet incapabil să învețe. Părinții ar trebui, de asemenea, să fie atenți atunci când copilul uită ceea ce a învățat de mult, de exemplu, cum să țină o lingură, să stea, să se joace cu un zornăitură. Alarma trebuie să tragă și dacă copilul încetează să recunoască părinții și cei dragi, iar lacrimile excesive nu dispar odată cu vârsta.
Iată care sunt semnele pe care le are fenilcetonuria, simptomele bolii trebuie luate în considerare doar în combinație, deoarece individual pot apărea bine la copiii sănătoși.
Identificarea bolii
Există două moduri de a face un diagnostic corect:
- Efectuați un test de sânge și urină unui nou-născut în timp ce este încă în maternitate. acest lucru se face de obicei în toate cazurile.
- Determinați prezența fenilcetonelor în fluidele biologice ale unui adult în prezența semnelor adecvate.
La copiii din maternitate se prelevează sânge în ziua 4-5 și se determină conținutul de fenilalanină. Dacă se găsește unul, atunci copilul și mama sunt trimise la o consultație cu un genetician.
Înainte de externare, asigurați-vă că întrebați dacă copilul dumneavoastră a fost testat pentru fenilcetonurie. În ciuda incidenței scăzute a acestei boli, cea mai bună soluție va fi în continuare asigurat.
Moştenire
Deoarece fenilcetonuria este moștenită ca o trăsătură recesivă, pentru a se manifesta la un copil, este necesar ca ambii părinți să aibă o genă defectuoasă. De aceea, căsătoriile în familie sunt interzise în multe țări.
Dacă luăm în considerare cazul nașterii copiilor într-o familie obișnuită, atunci purtătorii unei astfel de mutații pot avea:
- 25% sanse ca bebelusul sa se nasca bolnav.
- În 50% din cazuri, copilul este sănătos, dar este purtătorul genei defectuoase.
- A patra parte a urmașilor va fi absolut normală.
Această schemă nu oferă o imagine completă a natalității copiilor bolnavi. Reflectă doar probabilitatea, deci fiecare cuplu căsătorit procentul de gene defecte poate fi diferit și, din păcate, este imposibil de prezis rezultatul. Acum există consultații în care geneticienii ajută cuplurile să prezică nașterea copilului lor bolnav, spunând în același timp cum se moștenește fenilcetonuria.
Tratament
Odată ce un copil este diagnosticat cu un astfel de diagnostic, trebuie luate măsuri imediate. În primul rând, trebuie să excludeți produsele proteice din dietă. Este necesar să respectați o astfel de restricție strictă până la vârsta de 10-12 ani și, de preferință, pentru tot restul vieții.
Din moment ce bebelușii sunt porniți alaptarea si de obicei nu se consuma inca decat lapte de mama, atunci medicii recomanda mamei sa reduca consumul acestuia de catre copil. Acest lucru se poate face doar cu o condiție: dați bebelușului lapte extras pentru a vedea cu exactitate cantitatea acestuia.
Va trebui sa suplimentezi cu amestecuri care nu au fenilalanina in compozitie. Când vine momentul introducerii alimentelor complementare, este necesar să alegeți piure de cartofi și cereale fără adaos de lapte. Puteți da sucuri, piureuri de legume.
Medicul trebuie să prescrie tratament medicamentos. De obicei, acestea sunt medicamente care conțin fosfor, deoarece acest element nu este în zadar considerat „elementul vieții și al gândirii”, deoarece joacă rol importantîn funcționarea creierului nostru. Sunt prescrise și medicamente care conțin fier, calciu, care ajută la îmbunătățirea circulației sângelui și a activității creierului.
Tratamentul nu trebuie limitat la excluderea completă a fenilalaninei, deoarece în acest caz poate exista o lipsă a acesteia, ceea ce duce la o defecțiune, pierderea apetitului. În plus, începe diareea și apar erupții cutanate pe piele.
Pentru a afla cât de eficient este tratamentul, ar trebui să faceți periodic un test de sânge și urină pentru conținutul de fenilalanină.
Boala la copii
Exact la copilărie organismul se dezvolta intr-un ritm care nu va fi in alte perioade ale vietii. Prin urmare, în acest moment este important să luăm toate măsurile pentru dezvoltare normală sistem nervos. Copiii cu fenilcetonurie nu trebuie doar să ia preparate medicale si o alimentatie deosebita, dar si o atitudine deosebita fata de sine.
În primul rând, aceasta este o atenție constantă, astfel încât cele mai mici abateri în dezvoltare să nu se ascundă de ochiul ager al mamei. Se pot folosi următoarele tratamente:
- kinetoterapie, care va ajuta copilul să se dezvolte fizic normal;
- masaj;
- ajutor psihologic;
- pedagogia corecţională.
Părinții ar trebui să înțeleagă că viața și sănătatea copilului lor vor depinde în mare măsură de ei înșiși. Ce fel de mediu pot crea în jurul unui copil bolnav, cât de exact vor fi urmate recomandările medicilor privind nutriția, dacă cei dragi vor răspunde la abaterile mentale și dezvoltarea fizică- toate aceste momente sunt foarte importante.
Medicina tradițională pentru a scăpa de boală
Rețetele populare sunt folosite în tratamentul multor boli. Fenilcetonuria nu face excepție. Că această boală va necesita o revizuire a întregului stil de viață este un fapt. Copilul ar trebui să crească și să aibă o idee despre boala lui. Părinții sunt obligați să-i explice într-o formă accesibilă, când își va putea da seama de informațiile primite, cât de gravă este situația lui. Dieta și tratamentul trebuie urmate pe tot parcursul vieții. Doar în acest caz se poate garanta o existență deplină.
Vindecătorii populari cu fenilcetonurie recomandă să consumați mai multe proteine vegetale. În astfel de alimente, fenilalanina este mult mai mică decât în produsele de origine animală. Nu este interzisă introducerea fructelor și legumelor în alimentație. Conțin o mulțime de vitamine și minerale, care sunt obligatorii pentru funcționarea normală a sistemului nervos. i.e etnostiinta este de părere că este de dorit ca un astfel de pacient să urmeze o dietă vegetariană.
Nutriție pentru fenilcetonurie
Fenilalanina se găsește în aproape toate alimentele care conțin proteine. Este necesar să încercați să le excludeți din dieta dvs. și, în primul rând, se referă la lapte și carne.
Dacă se pune un diagnostic de fenilcetonurie, alimentația trebuie revizuită mai întâi. Toate produsele pot fi împărțite în mai multe grupuri:
- Întotdeauna permis de utilizare: cartofi, zahăr, ceai, uleiuri vegetale.
- Se pot folosi in cantitati mici: orez, miere, unt, produse de panificatie, legume si fructe.
Este complet necesar să excludeți din meniu: ouă, pește și carne, lapte, paste, leguminoase, nuci, porumb, produse lactate, ciocolată.
Având în vedere faptul că fenilalanina este transformată în tirozină într-un organism sănătos, pacienții cu fenilcetonurie ar trebui să includă alimente care o conțin în cantități suficiente în dietă. Astfel de alimente includ ciuperci și componente ale plantelor.
Prognosticul viitor în fenilcetonurie
Evident, această boală necesită acțiune imediată, în in caz contrar viața umană va fi scurtă.
Boala „fenilcetonurie” necesită o atenție atentă la pacient. Dacă urmați o dietă strictă și urmați toate recomandările medicilor, atunci copilul va putea să crească și să se dezvolte normal. Prognosticul va depinde și de ce boli însoțesc boala genetică și dacă există alte patologii.
Treptat, odata cu inaintarea in varsta, organismul se poate adapta intr-o oarecare masura la continutul crescut de fenilalanina, asa ca iti poti permite uneori indulgente in alimentatie. Principalul lucru este să nu te lași dus de aceste slăbiciuni și să te oprești la timp și să treci la o alimentație adecvată.
Dacă o femeie suferă de această boală, atunci va trebui să fie și mai strictă în urma tuturor recomandărilor, deoarece ea - viitoare mamă. Doar în acest caz are ocazia să dea naștere unui copil sănătos.
Acest lucru este valabil mai ales având în vedere că practic nu există metode de prevenire a acestei boli.
(PKU) - o boală care se dezvoltă ca urmare a unui exces de un important
aminoacid - fenilalanina (Phe) în corpul uman. Exces
fenilalanina duce la dezvoltarea retardului mintal. Frecvență
Incidența PKU este relativ scăzută (aproximativ 1 din 10.000 de noi
născut), totuși, aproximativ 1% dintre indivizii retardați mintal
mov suferă de PKU, formând astfel o relativ mare
grup mare de pacienti a caror retard mintal se explica prin
același mecanism genetic.
Ca și în cazul hepatitei cronice, cercetătorii au studiat frecvența de apariție
PKU în familiile de probands. S-a dovedit că pacienții care suferă de PKU,
de obicei au părinți sănătoși. În plus, s-a observat că
PKU este mai frecventă în familiile în care părinții sunt sânge-
rude. Un exemplu de familie a unui proband care suferă de PKU este
73 redat în fig. 2.3: bolnav
copilul s-a născut cu un fenotip
parinti sanatosi
rude de sânge (două
veri și surori), dar
sora tatălui copilului suferă
PKU.
PKU se transmite prin recesiune
tip puternic de moștenire,
acestea. Genotipul pacientului contine
două alele ale PKU
de la ambii părinți. urmasi,
care au doar unul
o astfel de alele nu sufera
durere, dar sunt
purtători ai alelei PKU și pot
transmite-o copiilor tăi. Pe
orez. 2.4 arată căile moștenirii
Alele PKU din două
fenotipic normal
părinţi. Fiecare dintre părinți
leu are o alela PKU si o alela normala. Probabilitate
că fiecare copil poate moșteni alela PKU de la fiecare
al treilea dintre părinți, este de 50%. Probabilitatea pe care copilul o va purta
Alelele PKU de la ambii părinți sunt studiate în același timp, este de 25%
(0,5 x 0,5 \u003d 0,25; probabilitățile se înmulțesc deoarece evenimentele sunt moștenite
alelele de la fiecare dintre părinți sunt independente unele de altele).
Gena PKU și variantele sale structurale găsite în diferite
populaţiile sunt bine studiate. Cunoștințele pe care le avem la dispoziție
Orez. 2.4. Schema de încrucișare: mecanism alelic al moștenirii PKU.
F - alela dominantă („sănătoasă”); [f] - cauzatoare de alele recesive
dezvoltarea bolii. FF, FF - copii normali fenotipic (75% dintre ei); numai
până la 25% au un genotip normal (FF); alte 50% sunt sănătoase din punct de vedere fenotipic,
dar sunt purtători ai alelei PKU (Ff). Restul de 25% dintre descendenți sunt bolnavi
([f][f]).
74
Orez. 2.3. Exemplu de pedigree de familie
prin care se transmite PKU
moștenire (mătușa probandului suferă
această boală).
Linia dublă dintre soți denotă
căsătorie consanguină. Odihnă
denumirile sunt aceleași ca în fig. 2.1. permite un diagnostic prenatal în timp util
ticuri pentru a determina dacă germenul în curs de dezvoltare a moștenit
respirați două copii ale alelei PKU de la ambii părinți (faptul unei astfel de ereditare
dispariția crește dramatic probabilitatea bolii). In unele tari,
de exemplu, în Italia, unde incidența PKU este suficient de mare
suc, astfel de diagnostice se efectuează fără greș pentru fiecare
laptele unei femei însărcinate.
După cum sa menționat deja, PKU este mai frecventă printre cei care se alătură
se căsătorește cu rude de sânge. Chiar dacă întâlnirea
Prevalența PKU este relativ scăzută, aproximativ 1 din 50 de persoane fiind
purtător al alelei PKU. Probabilitatea ca un purtător al alelei
PKU se va căsători cu un alt purtător al unei astfel de alele, este
aproximativ 2%. Cu toate acestea, la încheierea unei căsătorii între rude de sânge,
frați (adică dacă soții aparțin aceluiași pedigree, în
care alela PKU este moştenită) probabilitatea ca
ambii soţi vor fi purtători ai alelei PKU şi în acelaşi timp
va da două alele copilului nenăscut, va fi semnificativ mai mare de 2%.
Revizuiți articolul (rezumat): „ MOștenire recesivă: fenilcetonurie» din discipline « Psihogenetica»
Rezumate și publicații pe alte subiecte :Anomalii care conduc la creșterea nivelului Fenilalanină sângele, cel mai adesea deficitul de fenilalaninhidroxilază (PAH) sau fenilcetonuria (PKU), ilustrează aproape toate principiile geneticii biochimice legate de defectele enzimatice. Toate anomaliile genetice ale metabolismului fenilalaninei se datorează mutațiilor cu funcția de jos în gena care codifică PAH sau în genele necesare pentru sinteza sau restaurarea cofactorului său, BH4.
Fenilcetonurie clasică(PKU) este considerat pe bună dreptate un reprezentant exemplar al erorilor înnăscute ale metabolismului. Este o tulburare autosomal recesivă de degradare a fenilalaninei cauzată de mutații ale genei care codifică PAH, enzima care transformă fenilalanina în tirozină. Descoperirea de către Fehling a fenilcetonuriei (PKU) în 1934 a fost prima care a demonstrat că un defect genetic este cauza retardării mintale.
Din cauza incapacităţii de reciclare Fenilalanină pacienții cu fenilcetonurie (PKU) acumulează acest aminoacid în fluidele corporale. Hiperfenilalaninemia dăunează sistemului nervos central care se formează în copilăria timpurie și interferează cu funcționarea creierului matur. O mică parte de fenilalanină este metabolizată prin căi alternative, producând cantități crescute acidul fenilpiruvic (cetoacidul după care poartă numele bolii) și alți metaboliți excretați prin urină.
Este curios că deși defect enzimatic cunoscut de zeci de ani, mecanismul patogen exact prin care o creștere a fenilalaninei dăunează creierului este încă necunoscut. Important este că dezvoltarea daunelor neurologice cauzate de blocul metabolic în PKU clasică poate fi prevenită în mare măsură prin modificări ale dietei care împiedică acumularea de fenilalanină. Tratamentul fenilcetonuriei (PKU) a devenit un model pentru tratamentul multor boli metabolice, ale căror rezultate pot fi îmbunătățite prin prevenirea acumulării substratului enzimatic și a derivaților săi.
Screening nou-născutului pentru fenilcetonurie (PKU)
Populație larg utilizată screening nou-născuții pentru fenilcetonurie (PKU). Fenilcetonuria (PKU) este un exemplu de boli genetice pentru care screening-ul neonatal în masă este justificat; boala este relativ frecventă într-un număr de populații (până la 1 din 2900 născuți vii). Tratamentul început devreme în viață este foarte eficient; fără tratament, inevitabil se dezvoltă retard mintal sever. Testele de screening sunt efectuate la câteva zile după naștere.
O picătură de sânge de la o puncție pantofi cu toc, aplicat pe un filtru de hârtie, uscat și trimis la un laborator centralizat pentru evaluarea nivelurilor de fenilalanină din sânge și a raporturilor fenilalanină/tirozină. În trecut, se recoltau probe înainte ca copilul să fie externat din spital. Tendința către externarea precoce a mamei și a nou-născutului după naștere a schimbat această practică. Este de preferat să nu se efectueze testul înainte de vârsta de 24 de ore, deoarece nivelurile de fenilalanină în fenilcetonurie (PKU) nu cresc decât după naștere. Rezultate pozitive testele trebuie confirmate rapid, deoarece amânarea începerii tratamentului cu mai mult de 4 săptămâni după naștere nu evită impactul asupra stării intelectuale a pacienților cu fenilcetonurie (PKU).
Diferite forme de fenilcetonurie și hiperfenilalaninemie
Deoarece (PKU) este asociată cu o deficiență marcată a activității fenilalaninei hidroxilazei (HAP) (mai puțin de 1% față de martor), HAP mutantă cu activitate reziduală provoacă manifestări fenotipice mai puțin severe, așa-numita hiperfenilalaninemie și fenilcetonurie atipică (PKU).
Hiperfenilalaninemie, alta decât fenilcetonuria (PKU), este diagnosticată dacă concentrația plasmatică de fenilalanină este sub 1 mmol/l la o dietă normală. Acest grad de hiperfenilalaninemie este de numai 10 ori normal și semnificativ mai mic decât concentrațiile găsite în fenilcetonuria clasică (PKU) (>1 mmol/l). Creșterile moderate ale fenilalaninei în hiperfenilalaninemie nu sunt de natură să afecteze funcția creierului și pot fi chiar benefice dacă creșterea este mică (<0,4 ммоль), такие дети обращают на себя внимание врачей только благодаря скринингу. Их нормальный фенотип оказался наилучшим показателем безопасного уровня фенилаланина плазмы, который не следует превышать при лечении пациентов с классической фенилкетонурии (ФКУ).
Atipic(PKU) - o categorie care include pacientii cu un nivel intermediar de fenilalanina intre PKU clasica si hiperfenilalaninemie; astfel de pacienți necesită o anumită restricție a fenilalaninei în dietă, dar mai puțin decât la pacienții cu fenilcetonurie clasică (PKU). Complexul acestor trei fenotipuri clinice cu mutații în gena FAH este un exemplu de heterogenitate clinică.
Hiperfenilalaninemie: heterogenitate alelică și de locus în fenilcetonurie (PKU)
Molecular defecteîn gena fenilalaninei hidroxilazei. Pacienții cu hiperfenilalaninemie, inclusiv fenilcetonurie clasică (PKU), fenilcetonurie atipică (PKU) și hiperfenilalaninemie benignă, au un grad izbitor de heterogenitate alelică la locusul fenilalaninei hidroxilazei (PHA) (mai mult de 400 de mutații diferite în întreaga lume).
Marea majoritate a alelelor fenilalanin hidroxilază(FAH) sunt mutații destul de rare care perturbă proprietățile enzimatice ale fenilalaninei hidroxilazei (PHA) și conduc la hiperfenilalaninemie, deși au fost găsite și polimorfisme benigne sau variante benigne mai puțin frecvente.
În populații origine europeană aproximativ două treimi din cromozomii mutanți cunoscuți sunt reprezentați de șase mutații. Alte șase mutații sunt responsabile pentru puțin peste 80% din mutațiile fenilalaninei hidroxilazei (PAH) în populațiile asiatice. Alte mutații patogene sunt mai puțin frecvente. Pentru a face aceste informații disponibile pe scară largă, o bază de date cu mutații ale genei fenilalaninei hidroxilazei (PAH) a fost dezvoltată de un consorțiu internațional.
In toate populatiilor există o heterogenitate genetică pronunțată a fenilalaninei hidroxilazei (PAH). Datorită gradului ridicat de heterogenitate alelecă la locus, majoritatea pacienților cu fenilcetonurie (PKU) din multe populații sunt heterozigoți compuși (adică au două alele patogene diferite), ceea ce este pe deplin în concordanță cu heterogenitatea enzimatică și fenotipică observată în fenilalanină. tulburări de hidroxilază (HAP).
La început părea că cunoașterea genotipului fenilalanin hidroxilază(FAG) prezice în mod fiabil detaliile fenotipului; această așteptare nu a fost pe deplin justificată, deși s-a găsit o anumită corelație între genotipul FAH și fenotipul biochimic.
În termeni generali, mutații care suprimă complet sau reduc drastic activitatea fenilalanin hidroxilază(FAH) cauzează fenilcetonurie clasică (PKU), în timp ce mutațiile care au ca rezultat o activitate enzimatică reziduală suficient de mare sunt asociate cu fenotipuri ușoare.
Cu toate acestea, unele mutații fenilalanin hidroxilază(FAH) la pacienții homozigoți determină întregul spectru de fenotipuri, de la fenilcetonuria clasică (PKU) până la hiperfenilalaninemia benignă.
Astfel, a devenit clar că în formație fenotip observați într-un genotip specific, sunt implicați alți factori biologici neidentificați, incluzând fără îndoială genele modificatoare. Această observație, acum recunoscută ca o caracteristică comună a multor boli monogenice, indică faptul că chiar și bolile monogenice precum fenilcetonuria (PKU) nu sunt boli simple din punct de vedere genetic.
Defecte în metabolismul tetrahidrobiopterinei în fenilcetonurie (PKU)
Inițial, se credea că toți copiii cu ereditare hiperfenilalaninemie au un deficit primar de fenilalaninhidroxilază (HAP). Acum este clar că aproximativ 1-3% dintre pacienți au o genă HAP normală și hiperfenilalaninemia lor este rezultatul unui defect genetic la una dintre câteva alte gene implicate în sinteza sau regenerarea cofactorului HAP, BH4. Asocierea unui fenotip, cum ar fi hiperfenilalaninemia, cu mutații în diferite gene este un exemplu de heterogenitate de locus.
Cum arată mutațiile în genele care codifică proteine? fenilalanin hidroxilază(FA) și metabolismul biopterinei cofactorului său, proteine codificate de gene care prezintă heterogenitate de locus intră de obicei în același lanț de reacții biochimice. Pacienții cu deficit de BH4 au fost identificați pentru prima dată deoarece, în ciuda menținerii cu succes a dietei a unei concentrații scăzute de fenilalanină, aceștia au dezvoltat probleme neurologice profunde timpurii.
Rezultatele slabe sunt parțial explicate nevoia de cofactor BH4 pentru activitatea altor două enzime, tirozin hidroxilază și triptofan hidroxilază. Ambele hidroxilaze sunt critice pentru sinteza neurotransmițătorilor monoamine, cum ar fi dehidroxifenilalanina, norepinefrina, epinefrina și serotonina. Pacienții cu deficit de BH4 au o afectare fie în biosinteza sa din GTP, fie în regenerarea BH4. Ca și fenilcetonuria clasică (PKU), tulburarea este moștenită într-o manieră autosomal recesivă.
Este important să se distingă pacienții cu defecte ale metabolismului BH4 de cei cu mutații în fenilalanin hidroxilază(FAH), deoarece tratamentul lor diferă semnificativ. În primul rând, deoarece structura proteică a fenilalaninei hidroxilazei (HAP) este normală la pacienții cu tulburări BH4, activitatea acesteia poate fi restabilită dacă acestor pacienți li se administrează doze mari de BH4, ceea ce duce la scăderea nivelului plasmatic de fenilalanină. Prin urmare, gradul de restricție a fenilalaninei în alimentația pacienților cu defecte ale metabolismului BH4 poate fi redus semnificativ, iar unii pacienți pot trece la o dietă normală (adică, fără restricție de fenilalanină).
În al doilea rând, trebuie să încerci și tu normaliza nivelurile de neurotransmițători în creierul acestor pacienți prin prescrierea de produse tirozinhidroxilazei și triptofan hidroxilazei: L-dopa și, respectiv, 5-hidroxitriptofan. Din aceste motive, toți nou-născuții cu hiperfenilalaninemie ar trebui să fie examinați pentru anomalii ale metabolismului BH4.
Răspuns la tetrahidrobiopterina cu mutații ale genei PAH în fenilcetonurie (PKU)
Majoritatea pacienților cu mutații ale genei fenilalanin hidroxilază(FAH), și nu în metabolismul BH4, a existat o scădere clară a nivelului de fenilalanină din sânge pe fondul aportului oral de doze mari de cofactor fenilalanin hidroxilază (PHA) BH4. Pacienții cu activitate reziduală semnificativă a fenilalaninei hidroxilazei (PHA) (adică pacienții cu fenilcetonurie atipică (PKU) și hiperfenilalaninemie) răspund mai bine la acest tratament, dar un număr mic de pacienți chiar și cu fenilcetonurie clasică (PKU) sunt tratabili. În același timp, prezența activității reziduale de PAH nu garantează un efect asupra concentrațiilor plasmatice de fenilalanină atunci când se administrează BH4.
Cel mai probabil, gradul de răspuns reactii asupra BH4 depinde de proprietățile specifice ale fiecărei proteine fenilalaninei hidroxilaze (PAH) mutante, reflectând heterogenitatea alelecă care stă la baza mutațiilor PAH. S-a demonstrat că introducerea BH4 în alimentaţie are un efect terapeutic prin mai multe mecanisme cauzate de creşterea cantităţii de cofactor normal care vine în contact cu cel mutant.
Aceste mecanisme includ stabilizarea mutantului enzimă, protejând enzima de degradarea de către celulă, creșterea aportului de cofactor către enzima având o afinitate scăzută pentru BH4 și alte efecte benefice în proprietățile cinetice și catalitice ale enzimei. Furnizarea unei cantități crescute de cofactor este o strategie comună utilizată în tratamentul multor erori înnăscute ale metabolismului.
fenilcetonurie
În ficatul oamenilor sănătoși, o mică parte din fenilalanină (~10%) este transformată în fenil-lactat și fenilacetilglutamina (Fig. 9-30). Această cale de catabolism a fenilalaninei devine cea principală, încălcând calea principală - conversia în tirozină, catalizată de fenilalanină hidroxilază. O astfel de încălcare este însoțită de hiperfenilalaninemie și o creștere a conținutului de metaboliți ai căii alternative în sânge și urină: fenilpiruvat, fenilacetat, fenilactat și fenilacetilglutamina. Un defect al fenilalaninei hidroxilazei duce la boala fenilcetonurie (PKU). Există 2 forme de PKU:
PKU clasic- o boală ereditară asociată cu mutații ale genei fenilalaninei hidroxilazei, care duc la scăderea activității enzimei sau la inactivarea completă a acesteia. În același timp, concentrația de fenilalanină în sânge crește de 20-30 de ori (normal - 1,0-2,0 mg / dl), în urină - de 100-300 de ori față de norma (30 mg / dl). Concentrația de fenilpiruvat și fenilactat în urină ajunge la 300-600 mg/dl cu o absență completă în normă.
Cele mai severe manifestări ale PKU sunt afectarea dezvoltării mentale și fizice, sindromul convulsiv și tulburările de pigmentare. În absența tratamentului, pacienții nu trăiesc până la 30 de ani. Frecvența bolii este de 1:10.000 de nou-născuți. Boala este moștenită în mod autosomal recesiv.
Manifestările severe ale PKU sunt asociate cu efectul toxic asupra celulelor creierului a concentrațiilor mari de fenilalanină, fenilpiruvat, fenilactat. Concentrațiile mari de fenilalanină limitează transportul tirozinei și triptofanului prin bariera hemato-encefalică și inhibă sinteza neurotransmițătorilor (dopamină, norepinefrină, serotonina).
Varianta PKU(hiperfenilalaninemie dependentă de coenzima) - o consecință a mutațiilor genelor care controlează metabolismul H 4 BP. Manifestările clinice sunt apropiate, dar nu exact aceleași cu cele ale PKU clasice. Frecvența bolii este de 1-2 cazuri la 1 milion de nou-născuți.
H4BP este necesar pentru reacțiile de hidroxilare nu numai a fenilalaninei, ci și a tirozinei și triptofanului; prin urmare, deficiența acestei coenzime perturbă metabolismul tuturor celor 3 aminoacizi, inclusiv sinteza neurotransmițătorilor. Boala se caracterizează prin afectare neurologică severă și moarte precoce (PKU „malign”).
Deteriorarea progresivă a dezvoltării mentale și fizice la copiii cu PKU poate fi prevenită printr-o dietă foarte scăzută sau fără fenilalanină. Dacă un astfel de tratament este început imediat după nașterea copilului, atunci afectarea creierului este prevenită. Se crede că restricțiile alimentare pot fi relaxate după vârsta de 10 ani (sfârșitul proceselor de mielinizare a creierului), dar în prezent mulți medici pediatri înclină spre o „dietă pe tot parcursul vieții”.
Pentru diagnosticul PKU se folosesc metode calitative și cantitative pentru a detecta metaboliții patologici în urină, pentru a determina concentrația de fenilalanină în sânge și urină. Gena defectuoasă responsabilă pentru fenilcetonurie poate fi detectată la purtătorii heterozigoți fenotipic normali folosind un test de toleranță la fenilalanină. Pentru a face acest lucru, subiectului i se administrează pe stomacul gol ∼10 g de fenilalanină sub formă de soluție, apoi se prelevează probe de sânge la intervale de oră, în care se determină conținutul de tirozină. În mod normal, concentrația de tirozină în sânge după o încărcare cu fenilalanină este semnificativ mai mare decât la purtătorii heterozigoți ai genei fegilcetonuriei. Acest test este folosit în consilierea genetică pentru a determina riscul de a avea un copil afectat. A fost dezvoltată o schemă de screening pentru a identifica nou-născuții cu PKU. Sensibilitatea testului este de aproape 100%.
În prezent, diagnosticul genei mutante responsabile de PKU poate fi efectuat folosind metode de diagnosticare ADN (analiza de restricție și PCR).
Orez. 9-30. Căi alternative ale catabolismului fenilalaninei. Cu un defect al fenilalaninhidroxilazei, fenilalanul acumulat și n suferă transaminare cu a-cetoglutarat. Fenilpiruvatul rezultat este transformat fie în fenilactat, fie în fenilacetilglutamină, care se acumulează în sânge și sunt excretate în urină. Acești compuși sunt toxici pentru celulele creierului.
Orez. 9-28. Căi de conversie a fenilalaninei și a tirozinei în diferite țesuturi. H4BP - tetrahidrobiopterina; H2BP - dihidrobiopterina; PF - fosfat de piridoxal; SAM - S-adenosilmetionină.
