Dedičné choroby človeka a možnosti ich prevencie

Prírodné vedy » Biológia

Autor: petka
Typ práce: Referát
Dátum: 07.10.2013
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 2 305 slov
Počet zobrazení: 6 468
Tlačení: 427
Uložení: 424
Dedičné choroby človeka a možnosti ich prevencie
 
Úvod
Aká matka taká Katka. Jablko nepadá ďaleko od stromu. Príslovia, ktoré výborne vystihujú tému, ktorou sa chcem zaoberať. Avšak, ten kto ich vymýšľal mal určite na mysli vonkajšiu podobnosť a mojím cieľom je skôr tá vôbec najinternejšia. Tá, ktorá sa nachádza v útrobách každého ľudského tela. V jadrách buniek. Pretože práve tam nájdeme deoxyribonukleovú kyselinu DNA, ktorá prenáša gény s informáciami z rodiča na potomka. Môžu to byť podobné znaky, ako farba očí, vlasov, rozmery postavy či vlastnosti, ako sú štedrosť alebo agresivita. Lenže sú to aj poruchy a choroby, napríklad achondroplázia, albinizmus a hemofília. Presne tie a aj niekoľko iných vám chcem priblížiť. Nielen, ako presne sa dedia, či musia byť touto poruchou postihnutí obaja rodičia alebo len jeden, ale aj možnosti ako zistiť toto ochorenie včas, aby sa dalo liečiť a ďalej sa neprenášalo na deti. Pretože na tom záleží.

Určite každý už o sebe počul tvrdenia, že má presne také zelené oči ako otec, pehavý nos po mame, alebo že vie tak výborne lyžovať po starom otcovi. Ja vám však dokážem, že toto sú len malé dôkazy o dedičnosti. Mojím cieľom je oboznámiť vás s piatimi najvýznamnejšími chorobami, ktoré majú genetický základ.

1. DNA
Zlúčenina DNA (kyselina deoxyribonukleová) sa nachádza v jadre (nucleus) každej bunky. Je husto a špirálovito stočená do útvarov, ktoré sa nazývajú chromozómy. DNA je najdôležitejšou látkou v tele – „kľúčom“ k všetkému životu. Obsahuje inštrukcie na tvorbu bielkovín potrebných na vývin a rast orgánov a štruktúr. Je základom dedičnosti: gény pozostávajúce z DNA obsahujú informácie, ktoré umožňujú prenos charakteristík z generácie na generáciu. Telové bunky sa neustále delia – v období rastu a pri náhrade poškodených buniek. Skôr než sa bunka môže rozdeliť na nové  totožné telové bunky (v procese mitózy) alebo vajíčka a spermie (v procese známom ako meióza), musí sa bunková DNA replikovať. Každé z oddelených vláken slúži ako matrica, podľa ktorej vzniknú dve nové vlákna.
Štruktúra DNA bola objavená v roku 1953 v Cambridgi vo Veľkej Británii vedcami Jamesom Watsonom a Francisom Crickom. Využili pritom Chargaffove pomery báz a kryštalografiu svojich dvoch kolegov – Mauricea Wilkinsa a Rosalindy Franklinovej. Zostrojili model molekuly DNA v podobe dvojitej závitnice a pomocou neho vysvetlili svoje zistenia. Roku 1962 bola Watsonovi, Crickovi a Wilkinsovi udelená Nobelova cena. Rosalind Franklinová zomrela roku 1958 na rakovinu.

1.1  Mitochondriálna DNA
Mitochondrie (bunkové organely tvoriace energiu) obsahujú malé množstvo DNA. Na rozdiel od jadrovej DNA, ktorá sa dedí po oboch rodičoch, mitochondriálnu DNA dedíme len po matke. Poruchy pri jej zdvojovaní spôsobujú niektoré genetické ochorenia.
 
2. Dedičné choroby
Všetky poruchy, ktoré sú úplne či čiastočne spôsobené defektmi genetického materiálu ľudských buniek – to znamená v génoch, ktoré sú tvorené DNA a vnútri bunky tvoria jednotlivé chromozómy. Genetické príčiny má veľké množstvo chorôb. Mnohé genetické poruchy sú pozorovateľné už od narodenia a nazývajú sa vrodené. U väčšiny osôb postihnutých genetickou poruchou je možné zistiť tiež jedného alebo viac príbuzných trpiacich rovnakou poruchou – vtedy ide o poruchu familiárnu (postihujúcu určité rodiny). Existujú však prípady, keď dieťa s genetickou poruchou príde na svet neočakávane, pretože v rodinnej anamnéze sa podobné poruchy nikdy nevyskytli. Vinu na tom môžu mať rozličné mechanizmy, napríklad mutácie genetického materiálu. Dôvod toho, že defektný genetický materiál spôsobuje poruchy či ochorenia, spočíva v tom, že gény riadia a kontrolujú v bunkách produkciu enzýmov a ďalších proteínov, ktoré hrajú významnú úlohu vo vnútri buniek a aj v celom organizme ako celku. Ak je teda genetický materiál postihnutý defektom, môžu vzniknúť defektné proteíny alebo ich abnormálne množstvo, čo neskôr spôsobuje poruchy biochémie vedúce až k ochoreniam.
Genetické choroby sa delia na dve hlavné skupiny, podľa množstva faktorov, ktoré ochorenie spôsobujú, poznáme monofaktoriálne a multifaktoriálne poruchy. Multifaktoriálne poruchy vyvolávajú okrem defektných génov aj vplyvy vonkajšieho prostredia. Charakter dedičnosti preto nie je priamočiary ako u monofaktoriálnych poruchách, ktoré sa ďalej delia na autozomálne dominantné, autozomálne recesívne a recesívne, viazané na chromozóm X. Práve s nimi vás ďalej bližšie oboznámim, sú totiž veľmi vzácne, ale ich veľké množstvo spôsobuje celkový veľký rozsah postihnutia.
 
2.1  Autozomálne dominantné dedičné choroby
U týchto porúch môže byť defektný gén prítomný len v jednom vydaní, aby sa prejavila zjavná abnormalita. Takýmto jedincom, ktorí vlastnia jeden normálny a jeden defektný gén, sa hovorí heterozygoti. A pretože je tento defektný gén dominantný, vedie jeho prítomnosť k abnormalite. Každé dieťa postihnutej osoby má zvyčajne pravdepodobnosť 1:2, že zdedí defektný gén a bude tiež postihnuté, a pravdepodobnosť 1:2 že postihnuté nebude. Tieto poruchy sa často objavujú v každej z niekoľko nasledujúcich generácií, aby nakoniec zanikli s tým postihnutým, ktorý splodil deti bez defektu. Príklady takýchto ochorení sú Marfanov syndróm, neurofibromatóza, achondroplázia alebo Huntingtonova chorea. Práve posledné dve by som vám rada priblížila.
2.1.1  Achondroplázia
 
Vzácne sa vyskytujúca porucha rastu kostí, prítomná už od narodenia a vedúca k malému vzrastu (dwarfizmu). Najčastejšie sú postihnuté dlhé kosti horných a dolných končatín. Epifýzna chrupavka, ktorá spojuje diafýzu s jej epifýzou, sa pri tejto porucha príliš skoro premení na kosť. Tým sa znemožní ďalší rast kostí. Ostatné kosti sa však väčšinou vyvinú normálne, a preto majú postihnutí krátke a malé končatiny, ale správne vyvinutý hrudník a lebku, s výnimkou vystupujúceho čela a nedorasteným koreňom nosa. Priemerná výška u dospelého muža s achondropláziou je 131 cm, u žien je to 124 cm.

Achondroplázia sa vyskytuje približne u jedného z 15 000 novorodencov, vo  Veľkej Británii ňou trpí okolo 2 000 ľudí. Rodičia väčšiny detí s achondropláziou majú normálny vzrast, naopak, deti rodičov s týmto ochorením majú päťdesiatpercentnú šancu, že zdedia defektný gén a budú trpieť rovnakou poruchou. Pokiaľ majú achondropláziu obaja rodičia, je pravdepodobnosť, že budú mať dieťa s rovnakou chorobou 50% a je to aj šanca 1:4, že dieťa bude mať homozygotnú achondropláziu, ktorá je smrteľná.Prítomnosť achondroplázie je zvyčajne známa už pred narodením, ale dodnes nie je známa žiadna liečba, ktorá by mohla pozitívne zmeniť prognózu. Liečba sa preto zameriava len na komplikácie a problémy spôsobené týmto ochorením (napr. obezita). Inteligencia a sexuálny vývoj postihnutých nie sú však nijako ovplyvnené.  Očakávaná dĺžka života je tiež rovnaká ako u zdravých ľudí.

2.1.2  Huntingtonova chorea
Huntingtonova chorea (HD) bola prvýkrát opísaná v roku 1872 Georgom Huntingtonom (Gusella a spol., 1993). Ochorenie charakterizujú abnormálne a nekontrolovateľné pohyby – chorea (odvodené od gréckeho „chorein“, čo znamená „tancovať“) či tvárové grimasy, predčasná demencia a psychiatrické príznaky ako depresia, iritabilita a impulzivita. Ochorenie nezadržateľne progreduje a do 10 až 20 rokov od nástupu prvých príznakov vedie k úmrtiu postihnutého. Tieto symptómy sú výsledkom selektívnej neurónovej smrti v bazálnych gangliách (zhluky nervových buniek v mozgu) a s celkovou stratou neurónov, ktorá je najvýraznejšia v caudate a v putamene, teda v oblastiach mozgu, ktoré sú kritické pre koordináciu pohybov. Prvé príznaky ochorenia sa všeobecne objavujú vo veku 35-44 rokov s mediánom okolo 40 rokov. Boli však opísané prípady, keď sa symptómy objavili vo veku 2 rokov, na jednej strane, a vo veku 80 až 90 rokov na strane druhej. Asi u 10% prípadov sa prvé príznaky ochorenia objavia pred 20. rokom života (Bird a spol., 1974). Pri týchto juvenilných kauzách nie je vždy prítomná chorea, ale naopak, extrémna rigidita. Aj progresia do finálneho štádia je rýchlejšia, 8 až 10 rokov. Zatiaľ nie je známy terapeutický zákrok, ktorý by zastavil alebo spomalil fatálny priebeh ochorenia. Na rozdiel od iných dedičných ochorení človeka je HD zatiaľ jediné známe kompletne dominantné ochorenie, čo znamená, že jedinci homozygotní pre mutáciu sa klinicky nelíšia od jedincov, ktorí majú mutáciu vo svojom genóme len v jednej kópii.

Prevencia
Žiaľ v súčasnosti je k dispozícii len prevencia na úrovni rodiny, t.j. predovšetkým vďaka analýze DNA (či už formou priamej alebo nepriamej diagnostiky) je možné identifikovať rizikové osoby, respektíve potvrdiť, že sú nositeľmi genotypu, ktorý s vysokou pravdepodobnosťou expanduje v gametogenéze. Ukazuje sa, že tieto informácie významne ovplyvňujú reprodukčné správanie týchto rodín.
 
2.2  Autozomálne recesívne dedičné choroby
Ľudia, u ktorých manifestujú tieto poruchy, museli vždy zdediť príslušný genetický defekt v dvojitej dávke – vo vzťahu k defektnému génu sú teda homozygoti. Vo väčšine prípadov sú obaja rodičia takto postihnutej osoby heterozygoti. Avšak ak je defektný gén recesívny a je maskovaný normálnym génom, ani u jedného z rodičov sa porucha neprejaví. Počet osôb, ktorý sú nositeľmi defektných génov tak prevyšuje počet skutočne postihnutých. Najčastejšími ochoreniami tohto typu sú cystická fibróza a albinizmus.
Pretože sa defekt nachádza u oboch rodičov, je u každého dieťaťa pravdepodobnosť 1:4, že bude rovnako postihnuté.
 
2.2.1  Albinizmus
Genetická porucha charakterizovaná absenciou hnedého pigmentu melanínu, ktorý dáva za normálnych okolností farbu nielen koži, ale aj vlasom a očiam. Prejavuje sa len vzácne, ale u všetkých ľudských rás. V Európe a Severnej Amerike je postihnutých menej než 5 osôb z každých 100 000 ľudí. Postihnutí jedinci (albíni) trpia zrakovými problémami, napríklad fotofóbiou (neznášanlivosťou svetla), nystagmom a často aj škúlením či myopiou. Albíni majú tiež zvýšenú tendenciu k rakovine kože. Kvôli absencii melanínu, ktorý chráni kožu pred škodlivým žiarením, postihnutí nie sú schopní opaľovania sa, koža tiež predčasne starne. Miesta na tele, ktoré sú preto vystavované slnku, sú náchylnejšie na rozvoj rakoviny. Pri najčastejšom type ochorenia, okulokutánnom albinizme, sú rovnako postihnuté vlasy, oči aj koža. Pri najťažšom type sú vlasy a koža po celý život snehobiele (len končeky vlasov môžu s vekom zožltnúť) a oči majú bledomodrú aj ružovú farbu (viď Prílohy Obr. č. 4, Obr. č. 5). V menej vážnej podobe sú koža a vlasy biele a očná dúhovka priehľadná iba pri narodení. Časom totiž mierne tmavnú a na miestach vystavovaných slnku sa objavujú pehy. Zaujímavé je, že na čiernom africkom kontinente sa  konajú takzvané lovy na albínov. Niektoré tamojšie kmene totiž veria, že časti ich tela môžu byť liečivé alebo práve naopak, že prinášajú nešťastie. Tieto ohavné zločiny, ktoré sú v Afrike páchané na ľudí postihnutých touto genetickou poruchou, sa stali tak častými, že albíni sú odvážaní do špeciálnych get,  aby neprišli do styku s ostatnými Afričanmi, ktorí sa im snažia ublížiť, zabiť, a tak sa častokrát biele telá albínov stávajú tovarom na čiernom trhu s ľuďmi.
 
2.2.2  Cystická fibróza
Cystická fibróza (CF) postihuje respiračný (časté a opakované infekcie), tráviaci (pankreatická nedostatočnosť) a reprodukčný systém (nízka fertilita u žien). Morbidita a mortalita pacientov s CF je podmienená predovšetkým závažnosťou postihnutia pľúc. Manifestácia CF je variabilná, aj medzi rodinami, aj v rámci jednej rodiny. Väčšina pacientov je diagnostikovaná do puberty. Priemerný vek neliečených pacientov je 3-5 rokov, pri optimálnej liečbe však v súčasnosti dosahuje 25-30 rokov. CF je s frekvenciou 1:2 000 novorodených detí najčastejším dedičným ochorením. Pri tomto ochorení vylučujú žľazy nadmerné množstvo hustého hlienu, ktorý spôsobuje problémy predovšetkým v pľúcach a pankrease. Deti tiež nepriberajú a nerastú normálnou rýchlosťou. Liečba CF sa začína fyzioterapiou a nasadením vhodných antibiotík. Strava sa musí obohatiť o veľké množstvo bielkovín, kalórií a vitamínov. Už tieto jednoduché opatrenia majú za následok nadobúdanie hmotnosti a prakticky normálnu stolicu.
Prevencia
V najnovších výskumoch sa podarilo lokalizovať gén spôsobujúci CF na chromozóme 7. Takisto je už možné diagnostikovať ochorenie pred narodením, a tiež rozpoznať len nositeľov jedného defektného génu.  Stále je však pre rodičov vhodné využiť služby genetického poradenstva pre typ chorôb, akými sú aj autozomálne recesívne dedične poruchy.

2.3  Recesívne  dedičné choroby viazané na chromozóm X
Pri týchto poruchách je defektný gén lokalizovaný na chromozóme X. Ženy majú tento chromozóm vo svojich bunkách dva, muži len jeden, ktorý zdedili po matke a predávajú ho dcéram. Pokiaľ žena zdedí defektný gén v jedinom vydaní, sú jeho účinky prekryté pôsobením dominantného normálneho génu na jej druhom chromozóme X, takže sa porucha neprejaví. Ak však defektný gén zdedí muž bez normálneho chromozómu, porucha sa u neho prejaví. Familiárny charakter poruchy sa prejavuje takto: Počet postihnutých mužov výrazne prevyšuje počet postihnutých žien, pričom vo všetkých prípadoch takíto muži dedia defektný gén od matiek -  nositeliek génu. Muži predávajú tento gén všetkým svojim dcéram, no synom nie. Dcéry sa tak opäť stávajú jeho nositeľkami. Tento typ poruchy nemôže prenášať muž, je ním vždy len postihnutý.

2.3.1  Hemofília A
Hemofília A (HA) je najčastejšia a najdlhšie známa X-viazaná geneticky podmienená porucha krvnej koagulácie. Zmienky o nej pochádzajú už z 5. storočia pred Kristom z Babylonu. Dobre známy je aj jej výskyt v európskych panovníckych rodinách v materiálnej línii anglickej kráľovnej Viktórie (1819-1901), trpel ňou aj syn posledného ruského cára Mikuláša II. Alexej. Jej incidencia, ktorá je v podstate rovnaká u všetkých rás je 1 : 5000 až 1 : 10 000 novorodených chlapcov. Tejto incidencii teoreticky zodpovedá počet prenášačiek mutovaného génu 1 : 2500 – 5000. HA je zapríčinená nedostatkom krvného proteínu, ktorý sa nazýva faktor VIII a je jedným z najdôležitejších bielkovín pri procese krvnej zrážanlivosti. Krvácanie u pacientov s HA vzniká spontánne alebo v dôsledku úrazu. Bez liečby sa však vyskytujú aj abnormálne krvácania zapríčinené chirurgickými zákrokmi, extrakciou zubov či väčšími poraneniami. Pokiaľ nebol známy mechanizmus prenosu HIV, vírusu spôsobujúceho AIDS, bolo veľké množstvo hemofilikov týmto vírusom nakazených -  k liečbe je totiž potrebné veľké množstvo krvných konzerv, ktoré nebola spočiatku na prítomnosť HIV testované. Veľa takto postihnutých preto ochorelo aj na AIDS. Prvým známym hemofilikom, ktorý takto ochorel, bol mladý americký chlapec Ryan White. Príznaky choroby sú rôzne. Najčastejšia však krvácanie postihuje kĺby a svaly. Epizódy krvácania sú vždy spojené z veľkou bolesťou. Pokiaľ nie je ochorenia včas a správne liečené, môže spôsobiť deformácie kolien, lakťov a ďalších kĺbov. 
Liečba HA sa vykonáva podávaním infúzií s koncentrovaným faktorom VIII ihneď po začiatku každej krvácavej epizóde. Väčšina pacientov je naučená si túto infekciu aplikovať sama v pohodlí domova.  

Prevencia

Poznatky o molekulárne genetickej podstate HA umožnili vypracovať účinné metódy diagnostiky na úrovni DNA. V súčasnosti sa využíva priama diagnostika na základe identifikácie zodpovednej mutácie, ako aj nepriama, založená na sledovaní mutácie s úzko viazaným polymorfizmom DNA.
Z hľadiska prevencie HA na úrovni rodiny má identifikácia prenášačiek zásadný význam. Mutačná analýza dáva jednoznačnú odpoveď na otázku, či je daná matka prenášačka defektného génu. Viacerí autori poukázali aj na to, že identifikácia prenášačiek pomocou nepriamej diagnostiky vo familiárnych prípadoch je podstatne spoľahlivejšia než pomocou koagulačných testov (Shetty a spol., 1999).
 
Záver
Cieľom môjho projektu bolo priblížiť vám najzákladnejšie a najčastejšie sa vyskytujúce genetické poruchy človeka, ako aj zaoberať sa genetickými chorobami vo všeobecnosti, či poukázať na základné informácie o DNA, ktoré sa týkajú ďalšieho vývinu týchto ochorení. Práca mala poukázať na najdôležitejšie poznatky, ktoré sú o jednotlivých ochoreniach známe z rôznych zdrojov. Taktiež som chcela rozobrať tému prevencie každej genetickej poruchy, avšak ani dnes nie je prevencia takýchto ochorení objavená a potrvá to ešte pár rokov, kým lekári či vedci budú schopní liečiť už začatú genetickú poruchu, ak sa to vôbec niekedy podarí. Jedinou a najúčinnejšou prevenciou v súčasnosti je využitie služieb genetického poradenstva, ktoré pomocou špecifických testov dokáže určiť, či je daný pacient postihnutý, alebo prenáša nejakú chorobu. Vtedy sa však rodičia, ktorí zistia, že ich dieťa je v riziku ochorenia, väčšinou rozhodnú neriskovať a rozhodnú sa potomstvo nemať. Myslím, že práve preto by mala veda napredovať a pokúšať sa o účinnú liečbu pre pacientov trpiacich genetickou poruchou.

Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1


Odporúčame

Prírodné vedy » Biológia

:: KATEGÓRIE – Referáty, ťaháky, maturita:

Vygenerované za 0.022 s.
Zavrieť reklamu