Dedičné choroby a dispozície

Dedičné choroby
 
Úvod
Dedičné choroby sú ochorenia, ktorých vznik a problémy sú zakorenené v genetike. Za otca  modernej genetiky sa považuje Gregor Johann Mendel .  Už v 19.storočí, ako prvý položil základy pre tento vedný odbor.  Zásadné práce, ktoré prispeli k poznaniu dedičnosti a premenlivosti sú približne z obdobia posledných 50 rokov. Toto obdobie je spojené s rozvojom genetiky a podobných disciplín, najmä molekulovej biológie a biochémie. V tejto práci som sa zameral na typy a príčiny dedičných chorôb. Podrobnejšie som sa venoval Huntingtonovej chorobe, chorobe FFI a prevencii týchto chorôb.
 
1. Dedičné choroby - všeobecne
Dedičné choroby sú geneticky podmienené  ochorenia, ktoré sú spôsobené zmenou stavby jednotlivých úsekov DNA (génov) alebo väčších oblastí molekuly DNA. Nositeľkou genetickej informácie bunky je kyselina deoxyribonukleová, ktorá riadi rast, delenie a regeneráciu bunky. V DNA sú zapísané predpisy pre všetky funkcie bunky vo vnútri celého organizmu. Každá bunka obsahuje kompletný stav DNA človeka a ako celok sa nachádza v každej jeho telovej bunke. Je umiestnená v bunkovom jadre (jadro DNA) a oveľa menší podiel (0,05%) sa nachádza v mitochondriách cytoplazmy.
V bunkovom jadre telových buniek sa DNA nachádza vo forme chromozómov. Je rozdelená do 23 chromozómových párov = 46 chromozómov. V zárodočných bunkách (spermiách a vajíčkach) muža a ženy je iba 23 jednotlivých chromozómov. Celá ľudská molekula DNA je rozdelená na 46 chromozómov, zahŕňa asi 3 miliardy (3x109) párov báz. Ak by DNA bola vo forme čiary, mala by dĺžku asi 3 metre.

Chyby v štruktúre DNA môžu narušiť program buniek so závažnými následkami pre celý organizmus. Chyby v štruktúre DNA sa nazývajú mutácie .Mutácia môže byť ďalej prenášaná (dedená) rodičovskou zárodočnou bunkou (vajíčkom alebo spermiou) z generácie na generáciu. Z toho pochádza historický výraz dedičná choroba. Mutácia však môže v rodičovskej zárodočnej bunke vzniknúť nanovo (nová mutácia). A ešte aj po počatí sa môžu, počas nasledovného bunkového delenia, vyskytnúť mutácie (somatické mutácie) a viesť ku geneticky podmieneným ochoreniam. Nahromadenie somatických mutácii v priebehu života hrá významnú úlohu pri vzniku tumorov.
 
Takmer každá choroba je vzniká  kombináciou faktorov genetickej stavby organizmu a vplyvu vonkajšieho prostredia. Pri niektorých chorobách je genetická zložka natoľko prevažujúca a prejavuje sa v predvídateľnej forme aj bez vplyvu iných faktorov vonkajšieho prostredia. Tieto choroby sa označujú ako dedičné choroby.
 
- Rozdelenie dedičných chorôb:

2.1. Monogénové choroby
Sú zapríčinené mutáciou jedného génu. Podľa spôsobu ich dedičnosti rozlišujeme choroby:
2.1.1. autozomálne dominantné
2.1.2 autozomálne recesívne.
 
2.1.1. Autozomálne dominantné ochorenia
Autozomálne dominantné ochorenie je vtedy, keď na danej lokalizácii génu vykazuje jedna kópia (alela) daného génu (otcovská alebo materská) zmenu, ktorá vedie k chorobným prejavom aj napriek druhej normálnej kópii. Pri autozomálnej dominantnej dedičnosti je pravdepodobnosť rovnakého ochorenia u detí jedného chorého rodiča 50%. Ak sú postihnutí obaja rodičia, dieťa ochorie s pravdepodobnosťou 75%. Najznámejšie choroby sú: vrodená hluchota, polycystické obličky, Huntingtonova chorea.
 
2.1.2. Autozomálne recesívne ochorenia
Autozomálne recesívne ochorenie je vtedy, keď na danej lokalizácii génov vykazujú zmenu obe kópie (alely) zodpovedajúceho génu (otcovského aj materského). Ak je zmenená len jedna kópia génu, ochorenie sa neprejaví, pretože druhá normálna kópia génu na kompenzáciu následkov zmeny postačí. Ak sa autozomálne recesívne ochorenie vyskytne u dieťaťa zdravých rodičov, musíme vychádzať z toho, že obaja rodičia majú okrem normálnej kópie na danej lokalizácii génu aj jednu zmenenú kópiu génu. Pri autozomálne recesívnej dedičnosti je pravdepodobnosť ochorenia u detí 25%. Pokiaľ je jeden z rodičov už chorý, teda sú u neho (u nej) obe kópie zmenené, stúpa pravdepodobnosť ochorenia u potomkov z 25% na 50%. Ak sú chorí obaja rodičia, ochorejú rovnako aj všetci potomkovia. Do tejto skupiny patria  metabolické ochorenia napr. fenylketonuria a albinizmus.

2.2. Chromozómové choroby
U týchto chorôb ide  o zmeny počtu chromozómov (numerická odchýlka) alebo chromozómovej štruktúry (štrukturálna odchýlka). Numerické odchýlky vznikajú následkom chybného delenia chromozómov pri tvorení zárodočných buniek, pričom sa jedná o náhodné javy. Na rozoznanie chromozómových porúch slúži chromozómová analýza, ktorá zvyčajne vyplynie z analýzy bielych krviniek v krvi, ale môže sa robiť aj na bunkách iných tkanív.
Najčastejšia chromozomálna porucha je Downov syndróm (trizómia 21). Je spôsobená tým, že namiesto dvoch sú k dispozícii tri chromozómy 21 (voľná trizómia), alebo sa segmenty chromozómu 21 voľne nachádzajú spojené s iným choromozómom (translokačná trizómia 21).
 
2.3.  X - chromozomálne ochorenia
Pri X-chromozomálnych ochoreniach leží lokalizácia génu pre dané ochorenie na chromozóme X (ženský pohlavný chromozóm), preto je výskyt tohto ochorenia viazaný na pohlavie. Pri X-chromozómových ochoreniach dochádza u chlapcov k ochoreniu následkom zmeny jedinej génovej kópie na danej lokalizácii génu, lebo majú popri chromozóme Y iba jeden chromozóm X. U žien a dievčat, ktoré vždy majú dva chromozómy X, naproti tomu ku chorobným prejavom  nedochádza. Môžu byť však  prenášačkami ochorenia (konduktorkami). Pre synov konduktoriek činí pravdepodobnosť zachovania génovej zmeny, a tým aj ochorenia 50%, kým dcéry môžu byť s tou istou pravdepodobnosťou prenášačkami. Dedenie z otca na syna nie je možné. Známym príkladom na X-chromozómové ochorenie je krvácavosť (hemofília), slepota, na ktorú môžu ochorieť takmer iba muži.
 
2.4. Mitochondriálne ochorenia
Mitochondriálne ochorenia môžu spočívať v mutácii jedného úseku (génu) kruhovitej mitochondriálnej DNA. Mitochondrie sú prenášané na potomkov iba od matiek plazmou vajíčok. Mužské zárodočné bunky naproti tomu nemajú takmer žiadne mitochondrie. Typické pre mitochondriálnu dedičnosť je, že deti chorej ženy, avšak nikdy nie deti chorého muža, taktiež ochorejú. Obe pohlavia sú však postihnuté rovnako. Pravdepodobnosť ochorenia pre deti chorej ženy je veľmi vysoká a dosahuje až 100%. Ak sa však mutácia u nejakej osoby vytvorila nanovo, môže sa najprv obmedziť len na jednotlivé tkanivá, resp. na časť buniek jedného tkaniva (heteroplazmia). V tomto prípade je pravdepodobnosť prenosu na potomstvo nižšia. Podiel mutácií sa mení s bunkovým delením.
 
2.5. Multifaktoriálne (geneticky podmienené, polygénne) ochorenia
Pri geneticky podmienených, multifaktoriálnych ochoreniach zohrávajú značnú úlohu na základe istej genetickej dispozície aj faktory prostredia, ktoré ich buď vyvolávajú alebo modifikujú. Vzhľadom na genetické komponenty sa väčšinou vychádza z množstva zmien v rozličných génoch, ktorých účinok sa nahromadí. Tieto ochorenia sú časté a nezriedka sa dostavia až v priebehu života. K multifaktoriálnym ochoreniam patria senná nádcha , diabetes alebo epilepsia. Aj niektoré vývojové anomálie ako napr. vrodený rázštep hornej pery, čeľuste a tvrdého podnebia alebo defekty neurálnej rúry, patria k tejto skupine ochorení.
 
3.  Huntingtonova choroba
Je autozómovo dominantné dedičné ochorenie centrálneho nervového systému.  Charakterizované je určitými nekontrolovateľnými pohybmi, nazvanými chorea. Choroba má progresívny priebeh, pričom sa zhoršuje duševná a rozumová činnosť. Je sprevádzané širokou škálou psychiatrických porúch.  Pojem autozómovo znamená, že Huntingtonova choroba nie je viazaná na určité pohlavie, postihuje rovnako aj mužov aj ženy.  Vzniká za prítomnosti jedného chorobného génu. Pojem  dominantné znamená, že každé dieťa toho rodiča, ktorý je nositeľom abnormálneho génu, má 50%-nú pravdepodobnosť, že túto chorobu zdedí. Nositeľ môže gén a tým aj ochorenie preniesť na svoje deti, ktoré môžu gén odovzdať ďalej svojim potomkom. Týmto spôsobom sa môže choroba objaviť v mnohých generáciách jednej rodiny. Choroba sa prejavuje väčšinou medzi 35.-45. rokom života, ale sa môže prvýkrát objaviť aj v mladšom, výnimočne dokonca vo veľmi nízkom veku alebo naopak vo veku vyššom.  Rozvinie sa u každého jedinca, ktorý v sebe tento gén nesie.

3.1. História  Huntingtonovej choroby.
  Choroba bola prvýkrát popísaná v roku 1872 americkým lekárom Georgom Huntingtonom. Tento lekár už ako  22 ročný napísal prácu o pacientoch, ktorých on a jeho otec liečili. Slovo „chorea“ je odvodené od gréckeho „chorein“, ktoré znamená „tancovať“. Mimovoľné pohyby, ktoré sa objavujú zvlášť pri chôdzi, môžu pripomínať tanec.

3.2. Výskyt  choroby.
Na základe  hrubého odhadu má v krajinách Západnej Európy a Severnej Ameriky príznaky tejto choroby  má 7-10 osôb zo 100 000 obyvateľov. Výskyt v Slovenskej republike môže byť o niečo nižší, asi 5 osôb na 100 000 obyvateľov - okolo 250 postihnutých. Počet osôb v riziku (osoby, ktoré majú postihnutého predka) sa odhaduje na štvornásobok počtu postihnutých a možno aj vyšší. Napriek tomu, že Huntingtonova choroba je relatívne zriedkavé ochorenie, nemožno považovať záujem o túto závažnú chorobu za bezpredmetný. Práve naopak, vzhľadom na charakter ochorenia potrebné zlepšiť informovanosť o tejto chorobe, a to tak v rodinách s výskytom ochorenia ako aj u odborníkov s cieľom zabezpečiť dôstojné životné podmienky pre postihnutých a ich rodiny.
 
3.3. Riziko vzniku choroby.
 Pravdepodobnosť, že dieťa  zdedí túto chorobu po chorom rodičovi predstavuje 50% . Pri narodení dieťaťa rodičia nespozorujú  žiadne príznaky ochorenia a až neskôr, až sa príznaky začnú objavovať, zistia, že aj deti majú riziko dostať chorobu. Ako sme už spomenuli, prvotné príznaky Huntingtonovej choroby sa objavujú väčšinou medzi 35. a 45. rokom života, hoci skorší alebo neskorší nástup je tiež možný. Čím je niekto starší a dosiaľ je bez príznakov choroby, tým je pravdepodobnejšie, že abnormálny gén nezdedil.  50% né riziko vzniku ochorenia u zdravo vyzerajúceho  pacientovho potomka s pribúdajúcimi rokmi postupne klesá. Nie je možné uviesť presné čísla vzhľadom k tomu, že okrem iného závisia na priemernom veku pri nástupe choroby v určitej rodine. Všeobecne však možno povedať, že potomok pacienta, ktorý sám ako 70 ročný ešte žiadne príznaky nemá, skoro iste chorobný gén nezdedil. Problém nastane, keď niekto ešte zdravý ale v riziku ochorenia zomrie skôr a to, že bol nositeľom chorobného génu (a teda ak by žil dostatočne dlho - ochorenie by sa u neho prejavilo) môže vyjsť najavo až keď niektoré z jeho detí ochorie.

3.4.Liečba.
 V súčasná medicína nepozná liečbu tejto choroby.  Táto choroba v súčasnej dobe končí nevyhnutne smrťou.

- Fatálna familiárna insomnia (FFI)
Veľmi vzácne autozomálne dominantne dedičné ochorenie. Tento gén bol nájdený len u 28 rodín na celom svete. Po prvýkrát bolo toto ochorenie identifikované talianskym lekárom Ignaziom Roiterom v roku 1979. Zaznamenal ho u dvoch žien z jednej rodiny, kde  smrť nastala  následkom nespavosti. V roku 1984, po smrti ďalšieho člena rodiny, poslal jeho mozog na rozbor do  USA. V druhej polovici 90. rokov minulého storočia bolo zistené, že toto ochorenie spôsobuje prión, u ktorého je normálna aspartámová kyselina nahradená asparagínom. Tento prión spôsobuje degeneráciu talamusu, lôžka, ktoré okrem iného riadi spánok. Ochorenie sa prejavuje od 30. do 60. roku veku. Smrť nastáva v priebehu 7 až 36 mesiacov od prvých príznakov ochorenia. V prvej fáze sa u postihnutého prejavuje nespavosť, v dôsledku čoho začína trpieť záchvatmi paniky a fóbiami. Táto fáza trvá do štyroch mesiacov. V nasledujúcej fáze sa pridávajú halucinácie. Ďalej dochádza k absolútnej absencii spánku, a v dôsledku toho k markantným stratám váhy. Tieto fázy trvajú asi osem mesiacov. V poslednej fáze nastupuje demencia a postihnutý umiera.

5. Prevencia
5.1  . PREKONCEPČNÁ PREVENCIA
Táto forma prevencie sa dá uplatniť najmä u ľudí začínajúcich reproduktívne obdobie života. Významnú úlohu tu zohráva genetické poradenstvo. Jeho cieľom je určiť genetickú prognózu. Odborník oboznámi budúci rodičovský pár o riziku narodenia chorého dieťaťa, a tí sa potom môžu ďalej slobodne rozhodovať a vytvoriť eventuálne pre choré dieťa optimálne podmienky. Metodika retrospektívneho poradenstva, ktorá je najčastejšia, určuje prognózu na základe výskytu patologického stavu v rodine. Po jej určení sa budúci rodičia rozhodujú pre niektorú z metód prekoncepčnej prevencie. Medzi tieto metódy patria: plánované rodičovstvo, zabránenie počatia, umelé oplodnenie, atď.

5.2. PRENATÁLNA PREVENCIA
Je to pomerne pokrokovú formu prevencie. Lekárovi umožňuje zistiť diagnózu u ešte nenarodeného  plodu. Medzi hlavné vyšetrovacie metódy patrí amniocentéza - vyšetrenie vzorky plodovej vody, v ktorej  plávajú ojedinele bunky plodu. Fetálna EKG a fetoskopia. Rodičia sa po získaní informácií môžu rozhodnúť pre umelé prerušenie tehotenstva, ale nastávajú často eticky komplikované situácie, závisiace značne od moderných poznatkov spoločenských vied, eugeniky a v neposlednom rade aj od svetonázoru zúčastnených.

5.3.  POSTNATÁLNA PREVENCIA
 V prípade zlyhania prekoncepčnej a prenatálnej prevencie sa používa táto forma. Je založená na vyhľadávaní a izolácií novorodencov, ktorí trpia nejakou dedičnou chorobou. Je veľmi dôležité zachytiť dedičnú chorobu včas,  pretože niektoré druhy chorôb /hlavne vrodené metabolické/ sú v raných štádiách života ešte liečiteľné. V týchto prípadoch sa používajú screeningové a kvapkové testy. Ich senzitivita a špecificita sú vysoké a diagnóza sa stanovuje pomerne presne. Za účinnej pomoci rodičov možno zistiť chorobný stav do jedného mesiaca po narodení. Všetky testy však potrebujú pri pozitívnom výsledku jednoznačné potvrdenie biochemickými skúškami. Pri skorom zistení choroby nasleduje lekárska starostlivosť o postihnutých novorodencov
 
Záver
Genetika ma všestranné využitie a patri medzi najdôležitejšie vedy, ktoré skúmajú živé organizmy. Za posledných 50 rokov genetika prešla veľký kus cesty, ale ešte stále sú dedičné choroby, ktoré nedokážeme liečiť Je dôležité aby sa v tomto smere viedli mnohé výskumy, ktoré by mohli skvalitniť ba dokonca predĺžiť život ľuďom s dedičnými chorobami.