Сергей Афонькин - Секреты наследственности человека

• Название: Секреты наследственности человека
• Автор: Сергей Афонькин
• Издательство: КОРОНА принт
• Жанр: Биология
• Год: 2010
• ISBN: 978-5-7931-0850-8

Книга предназначена для широкого круга читателей, не имеющих специального медицинского и биологического образования. Доступным, ясным языком, полным образных сравнений, она рассказывает о наследственных заболеваниях человека и о роли генов в его наследственности. В частности, уделяется внимание роли хромосом и генов в определении пола, их влиянии на различные системы органов. С генетической точки зрения рассматриваются такие распространенные заболевания, как гемофилия, диабет и повышенное содержание холестерина в крови. Обсуждается роль генов в наследовании психических расстройств и проявлении гениальности. Изложены последние данные о влиянии наследственности на процессы старения и возникновения раковых опухолей. Дискутируется роль врожденных наследственных программ в поведении человека. Рассказывается о способах предупреждения передачи наследственных дефектов, в частности о пренатальной диагностике, и о возможности генной терапии.

---

Сразу надо оговориться, что карликовость вызывается многими причинами, и врожденные случаи составляют лишь часть общей патологии. Например, истоки карликовости иногда надо искать в психо-социальной сфере или в опухолях гипофиза. Задержке роста способствует и множество других заболеваний. Она может вызываться пороками сердца, болезнями легких, почек, печени, нехваткой витаминов, различными инфекциями, а также черепно-мозговыми и родовыми травмами (особенно при кесаревом сечении). Не стоит лишний раз подчеркивать, что в силу специфики книги речь дальше пойдет именно о генетически обусловленных причинах карликовости.

В эволюции хордовых животных кости возникли не сразу. Сначала роль опоры для поддерживания формы их тела играл хрящ, одного из самых наших дальних родственников — ланцетника — до сих пор в теле нет ни одной косточки. Внутри его полупрозрачного тела проходит только хрящевой тяж — хорда. Лишь значительно позже спинной и головной мозг хордовых были укреплены костными пластинками. Поэтому и в процессе эмбриогенеза у человека на месте костей сначала возникают хрящи. Понятно, что любые дефекта их закладки, роста и развития практически автоматически будут сказываться на формировании скелета.

Одним из таких дефектов является ахондроплазия (греч. chondros — хрящ) — врожденное аутосомно-доминантное заболевание, встречающиеся с вероятностью примерно 1/10000. Хрящ при этом недоразвит, не так прочен, как следовало бы, к тому же порой он начинает ненормально разрастаться. Все это приводит к укорочению формирующихся костей и искривлению позвоночника. Поскольку позвонки так и не могут приобрести необходимую прочность, при ахондроплазии порой происходит сдавливание спинного мозга под действием тяжести тела. В крайних случаях такая ситуация со временем приводит к остановке дыхания и смерти. Часть эмбрионов с таким диагнозом гибнет еще внутриутробно. В лучшем же случае новорожденные жизнеспособны, но у них страдают суставы, искривляются ноги, стопы становятся большими, как бы расплющиваясь. По сравнению со всем скелетом голова с заметно выдающимся лбом становится непропорционально крупной. Интеллектуальное развитие детей не страдает, однако заболевание практически не поддается лечению.

Прочность костей во многом зависит также от содержания в них солей кальция. Способность костных клеток захватывать эти соли зависит от витамина D. Как известно, в организме человека он образуется при воздействии на кожу ультрафиолетовых солнечных лучей. Дети, появившиеся на свет зимой, нечасто принимают естественные солнечные ванны, а через оконные стекла ультрафиолетовые лучи не проходят. В результате в растущих костях новорожденных начинает не хватать солей кальция. Кости конечностей и позвоночника становятся менее прочными и порой могут даже искривляться под тяжестью тела. Такое заболевание называется рахитом (от греч. rhachis — спинной хребет). Новорожденные много лежат на спице, поэтому у рахитичных младенцев кости затылка постепенно становятся плоскими. Избежать рахита совсем несложно, принимая ультрафиолетовые ванны и употребляя в пищу свежие овощи и фрукты — продукты, содержание витамин D. Гораздо труднее бороться с ситуацией, когда витамин D в необходимом количестве вырабатывается, но не захватывается при этом клетками. Так происходит в результате генетических дефектов, возникающих в клеточных рецепторах этого витамина. Такое заболевание называется семейным гипофосфатимическим рахитом. Оно встречается в вероятностью 1/25000 родов. Последствия примерно такие же, как и при обычном рахите. Чаще всего у малышей под действием тяжести тела начинают искривляться ноги.

Карликовость часто объясняется различными нарушениями в гене, кодирующим гормон роста. Описано уже несколько подобных дефектов. Обычно речь идет о делениях, то есть утратах части ДНК. Такие состояния, естественно, наследуются, причем обычно по рецессивной схеме. То есть больные (карлики) являются гомозиготами по дефектному гену. Описаны точечные мутации в гене соматотропина, приводящие к обрыву синтезируемого белка со всеми вытекающими отсюда последствиями катастрофического падения ею биологической активности. Существуют также врожденные формы карликовости, наследуемые по доминантному типу и даже формы, сцепленные с полом. Другая распространенная причина врожденной карликовости — дефекты в гене рецептора соматотропина (синдром Ларон). То есть сам гормон вырабатывается нормально, но клетки его «не видят». Они просто не в состоянии воспринять его сигнал. В общем, с генетической точки зрения пестренькая получается картина. Ее пестрота обусловлена еще и тем, что на синтез соматотропина в клетках оказывают влияние некоторые другие гормоны. Например, гормон роста выделяется из клеток гипофиза под воздействием двух гормонов: так называемою рилизинг-фактора и соматостатина. Следовательно, генетические нарушения в их производстве почти автоматически будут негативно сказываться и на «клеточных поставках» гормона роста. Наконец, надо добавить, что и сам гормон роста не оказывает непосредственного влияния на интенсивность работы клеток. Он стимулирует печень выделять особые вещества — соматомедины. И вот уже они непосредственно влияют на синтез белка в клетках. Следовательно, любой генетический дефект в производстве этих соматомединов также может служить причиной карликовости.

Любая из врожденных причин карликовости приводит к характерной клинической картине. При рождении рост и вес детей соответствуют норме. Первые признаки заболевания появляются лишь в возрасте 2–3 лет, когда они начинают отставать в росте от своих сверстников. Скорость роста у детей с недостаточным производством соматотропина резко снижена. За год ребенок должен подрастать не менее чем на 4 см (нормой считается 7–8 см в год). Если этого не происходит, и прирост не превышает 3–4 см в год, надо срочно обратиться к эндокринологу.

Задержка роста не оказывает существенного влияния на пропорции тела. Они остаются нормальными. Зато кожа становится тонкой и нежной. Подкожно-жировая клетчатка также недоразвита. Дефекты в рецепторах к гормону роста (синдром Ларон) приводят обычно к избыточной массе тела при слабо развитой мускулатуре. Скелет окостеневает медленнее, чем следует, часто наблюдаются нарушения развития и смены зубов. У карликов обычно высокий голос, тонкие волосы и мелкие черты лица, они, как правило, бесплодны, а их половые органы недоразвиты. Вместе с тем, умственное развитие людей с недостатком гормона роста находится в норме, порой у них хорошая память, хотя психика часто носит оттенок детскости и неразвитость эмоций.

Пока рост скелета еще не закончился, карликовость можно вылечить с помощью инъекций гормона роста, которые должны осуществляться под контролем врача эндокринолога. Когда препараты на сто основе только входили в медицинскую практику и опыта их применения еще не хватало, случались и «курьезы». Например, житель Австрии Адам Рейнер вырос из 115-сантиметрового карлика в 214-сантиметрового гиганта. Считается, что это самое большое из зарегистрированных в мире колебаний роста. В настоящее время гормональная терапия с применением соматотропина помогает детям с дефицитом гормона роста нормально расти. При длительной терапии они могут достичь вполне удовлетворительных параметров физического развития взрослого человека.

Люди, у которых соматотропный гормон по тем или иным причинам вырабатывается в избытке, страдают не менее неприятным заболеванием — акромегалией (греч. megalos — большой). Одна из распространенных причин — опухоли гипофиза, в результате развития которых продукция гормона роста увеличивается. Из-за этого начинают увеличиваться кисти рук, стопы, нижняя челюсть, нос и даже язык. Лицо расширяется за счет разрастания связочных узлов нижней челюсти под скулами. Мышечная масса также растет. Гормон роста укрепляет соединительную ткань, сухожилия, кости и хрящи, что приводит к увеличению силы. Не случайно на Западе профессионалы, занимающиеся бодибилдингом, нередко включают в свой медикаментозный арсенал соматотропин, полученный методами генной инженерии. Не удивительно, что их мышцы растут прямо на глазах! Ведь гормон роста «подстегивает» синтез белка в клетках и стимулирует сами клетки к делению. Для сравнения — препараты на основе стероидных гормонов к увеличению числа мышечных клеток не приводят. Кстати, Международный Олимпийский Комитет в 1988 г. запретил спортсменам использовать соматотропин, классифицировав его как разновидность допинга. Генно-инженерный соматотропин используют не только профессионалы. В наши дни только в США около миллиона человек регулярно используют препараты с гормоном роста, приводя с его помощью в порядок свое несколько обрюзгшее тело.