При хворобі Герса — це один із типів глікогенозу — порушений розпад печінкового глікогену, а м'язовий розпадається нормально, .хоча в обох випадках дефектним ферментом є фосфорилаза глікогену. Різні ферменти мають свій оптимум активності при відповідному рН середовища. Цим пояснюється різноманітність спадкових порушень обміну речовин при одній і тій самій формі ензимопатій.
Відомі й інші механізми розвитку спадкових молекулярних захворювань. При дії на клітини організму ультрафіолетових променів іонізуючої радіації або хімічних речовин в молекулі ДНК можуть утворюватися зв'язки між двома азотистими основами (утворюються димеритиміна та інших азотистих основ). У нормі ці порушення усуваються репаративними системами клітин. Проте, при неповноцінності репаративних систем указані димери не усуваються. Чим більше димерів піримідинів утворюється в клітині, тим менш життєздатною вона стає, а це сприяє виявленню багатьох хвороб (так звані хвороби репарації ДНК). До таких захворювань відносяться пігментна ксеродерма, анемія Фанконі, прогерія, синдром Блюма, атаксія телеангіектазія та ін.
Встановлено, що ДНК організму людини містить до 3 млрд. нуклеотидів. Під час поділу клітини кількість помилок нуклеотидної послідовності може бути до 50 тис. У клітинах людського організму при температурі 37 °С протягом одного дня втрачається спонтанно 20 тис. азотистих основ. Зовнішні впливи збільшують число цих втрат.
Так, під впливом ультрафіолетового опромінення виникають зміни в молекулі ДНК у вигляді утворення міцних хімічних зв'язків між піримідиновими азотистими основами (Т, Ц) одного ланцюга. При цьому порушуються водневі зв'язки між двома ланцюгами ДНК і утруднюється реплікація ланцюгів. Під час опромінювання рентгенівськими або гамма-променями відбувається розрив подвійного ланцюга ДНК головним чином за рахунок продуктів радіолізу води до водню і гідроксилу (Н і ОН).
Хімічні речовини (як самі, так і продукти їх перетворення) міцно зв'язуються з пуриновими азотистими « основами ДНК (аденін, гуанін) і таким чином можуть з модифікувати зазначені основи. До таких речовин відноситься і бензошрен, який знаходиться в тютюновому димі цигарок.
Інші мутагени послаблюють зв'язку пуринових основ з дезоксирибозою і вони легко втратяться. У нормі ці дефекти усуваються репаративними с системами.
Є декілька способів репарації.
Один з них темповий ферментативний. Фермент ендонуклеаза знаходить місце дефекту і розриває біля нього ланцюг ДНК.
Другий фермент екзонуклеаза розриває цю ділянку з іншого боку і усуває його. Утворений отвір одному ланцюзі подвійної спіралі за допомогою ферменту ДНК- полімерази заповнюється нуклеотидами які комплементарні нуклеотидами позачіпленого ланцюга.
Потім фермент лігаза знову утворений фрагмент з останнім ланцюгом і цілість подвійного ланцюга ДНК відновлюється. Якщо отвір дуже великий ферментна система не в змозі зсунути цей дефект, тоді в дію вступає інший механізм репарації ДНК ( постреплікаційна, 503-репарація тощо).
Під час реплікації молекула ДНК розділяється на одиночні ланцюги і на цих ланцюгах реплікація виникає за допомогою ДНК- полімерази за рахунок вільних нуклеотидів. Проте нуклеотиду можуть бути не комплементарними, а випадковими. Тоді виникає мутація, яка буде .передаватись наступними дочірніми клітинами під час їхнього поділу. Чим більше невиправлених дефектів утворюється в клітині, тим менш життєздатною стає клітина. Це прискорює її старіння і спричинює виникнення ряду хвороб репарації. У процесі репарації можуть виникати помилки відновлення.
Репарації — могутнє джерело мутацій в організмі. Відомо близько 20 хвороб, зумовлених порушенням репарації ДНК і багато молекулярних спадкових захворювань, зв'язаних з порушенням реплікації ДНК. Наведемо ще одну групу спадкових молекулярних генетичних захворювань. Це спадкові порушення обміну білірубіну (спадкові пігментні гепатози) — відносно доброякісні жовтяниці, які зумовлені порушенням обміну білірубіну — продукту перетворення гемоглобіну.
Гемоглобін відмерлих еритроцитів у клітинах системи мононуклеарних фагоцитів розпадається до глобіну, залізовмісного гемосидерину і без залізовмісного гематоїдину. Глобін розкладається до амінокислот, які йдуть на побудову білків організму. Залізо піддається окисленню й використовується організмом у вигляді феритину.
Гематоїдин перетворюється в білірубін. Білірубін поступає в кров'яне русло, звідки захвачується клітинами печінки, де відбувається з'єднання його з глюкуроновою кислотою за допомогою ферменту глюкуроніл трансферази. Білірубін глюкуронід попадає разом з жовчю в кишки, де перетворюється в уробіліноген і уробілін.
Вільний білірубін у воді не розчинний, його можна виявити в сироватці крові непрямою реакцією Гіманс-ван-ден-Берга. Білірубін у сполуці з глюкуроновою кислотою (білірубін-глюкуронід) у воді розчинний і його можна виявити прямою реакцією.
Підвищений вміст білірубіну в сироватці крові виявляється жовтяницею. Виділяють 3 види жовтяниць:
1. Передпечінкова жовтяниця, що виникає при підвищеному руйнуванні еритроцитів (розпад еритроцитів при малярії, гемолітичній анемії, інфаркті легень, великих гематомах, серпоподібно-клітинній анемії). При цих захворюваннях виникає велика кількість білірубіну, який не взмозі весь з'єднатися з глюкуроновою кислотою і в сироватці крові визначається вільний білірубін, який у воді не розчинний. Такий білірубін в сечу не поступає, тому реакція сечі на білірубін — негативна.
2. Печінкова жовтяниця при гепатитах і гепатозах. Тут поруч з жовтяницею спостерігається збільшення печінки, а нерідко і селезінки.
3. Післяпечінкова жовтяниця. Спостерігається при закупорці жовчних проток (камені, пухлини, спайки). Тут білірубін з'єднується з глюкуроновою кислотою.
У сироватці крові він визначається прямою реакцією Гіманс-ван-ден-Берга. Тому що жовч у кишки не поступає, уробілін у сечі не виявляється.
При спадкових пігментних гепатозах порушений процес з'єднання в печінці білірубіну з глюкуроновою кислотою через дефектний фермент глюкуронілтрансферази або порушення виділення із печінки білірубін-глюкуроніду. Це доброякісні захворювання, які хворих не турбують, тому вони діагностуються значно рідше, ніж зустрічаються у житті.
Виділяють 4 форми спадкових пігментних гепатозів залежно від важкості перебігу хвороби і від того, який білірубін (вільний чи зв'язаний) визначається в сироватці крові.
Синдром (хвороба) Жільбера.
Це доброякісна родинна гемолітична жовтяниця. Виникає в юнацькому віці. Виявляється світло-жовтим забарвленням шкіри, особливо кістей і ступень, без пожовтіння склер.
У цих осіб легко виникає пігментація шкіри під впливом сонячного проміння, тепла, фізичних і хімічних подразників. У них часті пігментні та судинні не-вуси, ксантелазми і гіпсрнігмситації навколо очей. Ці люди чутливі до холоду і алкоголю, схильні до гіпертеремії, мігрені, аліментарної глікозурії, ортоста-тичної і переміжної альбумінурії. У них часто бувають диспепсичні явища. Пізніше може спостерігатись збільшення печінки, рідше селезінки.
Відомі ще такі форми спадкових пігментних гепатозів:
синдром Кріглера — Наджара, синдром Дубіна—Джонсона, синдром Ротора.
Висновки
Значення генетики для вирішення проблем людини величезне.
Без знання генетики неможливо зрозуміти інколи еволюційного та індивідуального розвитку людського організму, його функціонування, старіння і смерті. Ми ще не знаємо багатьох механізмів диференціації клітин і тканин людського організму, його росту і розвитку. Всі ці проблеми без генетичного вивчення вирішити неможливо.
Без знання генетики не можна вирішити і практичні проблеми (охорони спадкового здоров'я людини, лікування при спадкових захворюваннях, боротьби зі старістю і смертю).
Важлива також проблема генетико-фізіологічних об’єктів професійної орієнтації молоді, особливо для науково обґрунтованого відбору і подальшої спеціалізації дітей у спортивних школах.
Не кожен з тих, хто спеціалізується з певного виду спорту, легко і просто досягає вершин спортивної майстерності. Причин цьому багато, проте серед них треба вказати на неоднаковість нейрофізіологічних, морфологічних та індивідуальних особливостей дитини. Важливо вибрати для дитини такий спортивний напрям, який би враховував її морфологічні особливості та особливості нервової системи.
Велика кількість ліків, які застосовує населення, викликає багато ускладнень. Спеціальний розділ медичної генетики — фармакогенетика — вивчає генетичні основи реакції людини на введення того чи іншого лікарського засобу.
Сьогодні багатьом ученим зрозуміле велике економічне значення генетики, тому що стан розроблення генетики людини впливає на економіку суспільства. Витрати держави на утримання хворих із спадковими захворюваннями дуже великі. Вони значно більші від величезних витрат на боротьбу, наприклад, з грипом. Утримання багатьох інтернатів, лікування протягом багатьох років дітей, хворих на спадкові захворювання, досить відчутним тягарем лягає на плечі сучасного суспільства. Профілактика спадкових захворювань має суттєво зменшити економічні непродуктивні витрати суспільства.
Прогрес генетики активно сприяє прогресу суспільства. Якщо перша науково-технічна революція нашого століття зв'язана з фізикою, то друга все більше і більше визначається біологією, зокрема генетикою мікроорганізмів. З кожним роком зростає роль генетики в охороні спадкового здоров'я людини, в захисті спадкового апарату клітин під шкідливих впливів, у боротьбі зі спадковими хворобами.
В Україні організовано медико-генетичні консультації в обласних центрах, де проводиться значна робота з ранньої діагностики спадкових захворювань, запобігання їм і лікування хворих. Відкрито Інститут спадкової патології у Львові, а в останні роки — медикогенетинчі центри в деяких великих містах країни. Великий обсяг генетичних досліджень проводять модикогенетичні центри в Кривому Розі, Харкові, Одесі та в інших обласних містах.
Сьогодні багатьом ученим зрозуміле велике економічне значення генетики, тому що стан розроблення генетики людини впливає на економіку суспільства. Витрати держави на утримання хворих із спадковими захворюваннями дуже великі. Вони значно більші від величезних витрат на боротьбу, наприклад, з грипом. Утримання багатьох інтернатів, лікування протягом багатьох років дітей, хворих на спадкові захворювання, досить відчутним тягарем лягає на плечі сучасного суспільства.
Використана література
1. Биологический энциклопедический словарь, М., 1989; ст.- 21
2. Сельскохозяйственный энциклопедический словарь, М., 1989; ст - 32
3. Маниатис Т. И, Методы генетической инженерии, М., 1984; ст.- 11
4. Г.Д. Бердищев, І.Ф. Криворучко Медична генетика Київ «Вища школа» 1993 ст. - 18
8-09-2015, 19:39