§ 39. Наследственные болезни человека
В настоящее время известно несколько тысяч наследственных болезней человека. Их выявлением, изучением, разработкой методов профилактики и лечения занимается медицинская генетика.
Генные болезни — обширная группа заболеваний, обусловленных генными мутациями, т. е. повреждением ДНК на уровне отдельных генов. Такие мутации приводят к изменению структуры и функций соответствующих белков, что и лежит в основе фенотипического проявления генных болезней. В большинстве случаев генные заболевания контролируются одной парой аллельных генов и наследуются согласно законам Г. Менделя. Общая частота их проявления в человеческих популяциях составляет 2—4 %.
Генные болезни чаще всего связаны с нарушением обмена определенных веществ — аминокислот, углеводов, липидов и т. д. Кроме того, генные мутации могут быть причиной неправильного развития и функционирования тех или иных тканей и органов. Так, дефектными генами обусловлены наследственная глухота, атрофия зрительного нерва, шестипалость, короткопалость и многие другие патологические признаки.
Одним из самых распространенных и наиболее изученных генных заболеваний является фенилкетонурия (ФКУ). Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу и встречается в среднем у одного из 8000 новорожденных (данные о частоте встречаемости здесь и далее приведены не для запоминания). ФКУ обусловлена дефектом гена, который кодирует фермент, превращающий аминокислоту фенилаланин в другую аминокислоту — тирозин. Дети с фенилкетонурией рождаются внешне здоровыми, однако данный фермент у них неактивен. Поэтому фенилаланин накапливается в организме и превращается в ряд токсичных веществ, повреждающих нервную систему ребенка. Вследствие этого развиваются нарушения мышечного тонуса и рефлексов, судороги, позже присоединяется отставание в умственном развитии.
Своевременная постановка диагноза (на самых ранних этапах жизни) и перевод ребенка на специальную диету с низким содержанием фенилаланина позволяют предотвратить развитие болезни. Строгая диета не обязательна в течение всей жизни, т. к. нервная система взрослого человека более устойчива к токсичным продуктам обмена фенилаланина.
*Еще одним примером генного заболевания, связанного с нарушением аминокислотного обмена, может служить альбинизм. Чаще всего причиной этой болезни является снижение или полное отсутствие активности фермента тирозиназы, который в норме катализирует превращение тирозина в пигмент меланин. Нарушение синтеза меланина у альбиносов является причиной молочно-белого цвета кожи и волос, очень светлой окраски радужки глаз (рис. 39.1). У больных снижена острота зрения, выражена светобоязнь. Их кожа, лишенная меланина, не защищена от воздействия ультрафиолетового излучения. Поэтому у альбиносов часто наблюдаются воспалительные заболевания кожи, повышена вероятность злокачественного перерождения ее клеток.
Для альбинизма характерен аутосомно-рецессивный тип наследования. В популяциях человека это заболевание проявляется с разной частотой, обычно от одного случая на 5000 новорожденных до 1 : 25 000. Лечение не разработано, больным рекомендуется использовать различные средства защиты кожи и глаз от ультрафиолетовых лучей.*
*Генным заболеванием, встречающимся в человеческих популяциях со сравнительно высокой частотой (около 1 : 5000), является синдром Марфана. Это аутосомно-доминантная болезнь, которая вызвана мутацией гена, кодирующего один из белков соединительной ткани. Больных отличают высокий рост, непропорционально вытянутые конечности, длинные «паучьи» пальцы (рис. 39.2). Для людей с синдромом Марфана также характерны плоскостопие, деформированная грудная клетка, дефекты хрусталика глаз, различные нарушения работы сердечно-сосудистой системы и другие аномалии. Больным необходимо ежегодно проходить расширенное медицинское обследование. Лечение этого заболевания в основном симптоматическое, т. е. оно направлено на облегчение тех или иных проявлений болезни. Без лечения продолжительность жизни людей, страдающих синдромом Марфана, обычно составляет 30—40 лет. В странах с развитым здравоохранением большинство больных доживает до преклонного возраста.
Интересно то, что многие люди с синдромом Марфана обладают высоким уровнем интеллекта (средний показатель IQ у них выше, чем в среднем в популяции). Этой болезнью страдали, например, президент США А. Линкольн, знаменитый скрипач Н. Паганини и, вероятнее всего, такие известные писатели, как Г. Х. Андерсен и К. Чуковский.*
Некоторые наследственные болезни обусловлены мутациями генов, расположенных в половых хромосомах. Как вы уже знаете, к этой группе заболеваний относится гемофилия — наследственное нарушение свертываемости крови. Это рецессивное сцепленное с Х-хромосомой заболевание связано со снижением или нарушением синтеза определенного фактора свертывания крови. При тяжелой форме гемофилии кровотечения, опасные для жизни больного, могут быть вызваны даже незначительной на первый взгляд травмой. Лечение больных гемофилией основано на введении недостающего фактора свертывания.