background image

8 stycznia 2002

   Prelekcja VIII

GENETYKA MEDYCZNA CZ. I

Rodowodem nazywamy graficzne przedstawienie układu pokoleń danej rodziny. Podstawą jego 
konstrukcji jest dokładny wywiad dotyczący wszystkich jej członków. Analiza rodowodu określa 
sposób   dziedziczenia   i   ryzyko   wystąpienia   czy   powtórzenia   się   wybranych   genetycznie 
uwarunkowanych chorób.

Analizę ta może być utrudniona na skutek:

heterogenności gamet (choroby o podobnych objawach mogą być powodowane przez 
mutacje różnych loci lub powstawać z udziałem różnych alleli oraz dziedziczyć się w 
odmienny sposób);

występowania fenokopii naśladującej choroby uwarunkowane genetycznie, a spowodo-
wanej czynnikami środowiskowymi, np. małogłowie;

pojawiania się rzadkich przypadków w mało licznych rodzinach;

niepewności ojcostwa.

GENETYCZNIE UWARUNKOWANE CHOROBY UK ADU KR

ENIA

Ł

ĄŻ

1. Mikrosferocytoza (dziedziczna sferocytoza, wrodzona niedokrwistość hemolityczna).

Choroba ta dziedziczy się dominująco, a powodująca ją mutacja zachodzi w ramieniu 
krótkim chromosomu 8 (loc 8p). Częstość jej występowania to 1:5 tys. urodzeń.
Przyczyną   choroby   są   mutacje   w   DNA,   powodujące   niedobór   ilościowy   lub 
nieprawidłowości w budowie spektryny — szkieletowego białka, nadającego krwince 
sztywność. 

U   chorych   w   rozmazie   krwi   obwodowej   obok   prawidłowych   krwinek   czerwonych 
(normocytów), pojawiają się tzw. czerwone sferocyty, niewielkie komórki o zwiększonej 
zawartości hemoglobiny i obniżonej zawartości ATP. Sferocyty rozpadają się łatwo w 
warunkach obniżonego ciśnienia parcjalnego lub osmotycznego. Powoduje to nasilenie 
hemolizy   w   warunkach   przyspieszonego   metabolizmu   (przy   wysiłku   fizycznym,   na 
skutek urazów psychicznych, podczas ciąży lub menstruacji). Ponadto na skutek niższego 
poziomu   ATP   zaburzeniu   ulega   gospodarka   elektrolityczna   komórki   (np.   regulacja 
poziomu K

+

 w jej wnętrzu). 

Ponieważ zwiększony rozpad krwinek następuje w śledzionie, choroba zwykle objawia 
się jej powiększeniem i wzrostem poziomu bilirubiny we krwi (żółtaczka).

Najczęściej stosowanym przy mikrosferocytozie zabiegiem jest usunięcie śledziony.

2. Wrodzone defekty hemoglobiny, które dzielimy na dwie główne grupy:

hemoglobinopatie  (wynikające   z   niewłaściwości   w   budowie   łańcuchów 
polipeptydowych globin), czyli zaburzenia jakościowe;

talasemie (wynikające ze zmniejszenia ilości lub zupełnego braku określonych 
łańcuchów globin) — zaburzenia ilościowe.

Pobrano z: www.med-news.pl

1

background image

Do   wrodzonych   defektów   hemoglobiny   zaliczyć   możemy   niedokrwisto

  (anemi )

ść

ę  

sierpowatą.   Przyczyną   tej   choroby  są   mutacje   punktowe   (zmiany  sensu)   w   obydwu 
genach   kodujących   β-globinę   (jeden   z   łańcuchów   polipeptydowych   hemoglobiny), 
zlokalizowanych   w   ramionach   krótkich   chromosomu   11   (loc   11p

1,2

).   Zmiana   sensu 

powoduje wstawienie do łańcucha aminokwasu waliny zamiast kwasu glutaminowego. 
Zmienia to elektryczny ładunek polipepetydu, a w konsekwencji — wiele spośród jego 
właściwości.

Produktem   zmutowanego   genu   jest   globina   oznaczana   jako   β

S

.   Podczas   gdy   u   osób 

zdrowych cząsteczka hemoglobiny (Hb

A

) ma budowę α

2

β

2

, u osób z mutacją przybiera 

ona kształt   α

2

β

S

2

. Taka cząsteczka nazywa się hemoglobiną S (Hb

S

). Ma ona mniejsze 

powinowactwo do tlenu i mniejszą rozpuszczalność. Pod wpływem obniżonego ciśnienia 
parcjalnego wytrąca się w postaci złogów, co powoduje, że zawierające ją erytrocyty 
zapadają   się,   przybierając   kształt   sierpowaty.   Erytrocyty   takie   mają   zmniejszoną 
oporność na urazy mechaniczne, osmotyczne i termiczne, łatwiej też ulegają rozpadowi.

Anemia sierpowata dziedziczy się w sposób pośredni, tzn. allele prawidłowe i 

zmutowane są kodominujące. Osoby, u których wystąpiła mutacja, dzielimy zatem na 
heterozygoty i homozygoty mające dwa zmutowane allele.

U homozygot (chorzy z anemią sierpowatą) cała hemoglobina jest nieprawidłowa. 

Powoduje to liczne groźne konsekwencje,  które zostały opisane wyżej,  i sprawia, że 
chorzy rzadko dożywają 20 roku życia.

Heterozygoty (osoby obciążone cechą sierpowatości) w warunkach normalnego 

ciśnienia parcjalnego tlenu są całkowicie sprawne. U osób takich hemoglobinę możemy 
podzielić na dwie frakcje — Hb

A

, występującą u osób zdrowych, i Hb

S

, występującą u 

chorych na anemię sierpowatą. Obydwie frakcje stanowią po około 50%.

Częstość nosicielstwa genu Hb

S

 (heterozygoty Hb

S

 Hb

A

 ) wśród Murzynów afrykańskich 

wynosi   niemal   40%,   podczas   gdy   w   USA   nie   sięga   10%.   Spowodowane   jest   to 
zwiększoną odpornością osobników z takim genotypem na pospolitą w Afryce malarię 
(pierwotniak Plasmodium falciparum).

Prostym testem wykrywającym sierpowatość krwinek jest  test Emmela. Kroplę krwi 
mieszamy z 0,8% roztworem NaCl i umieszczamy je między dwoma szkiełkami, których 
brzegi zabezpieczamy parafiną. Po upływie 48 godzin na skutek obniżonego ciśnienia 
parcjalnego tlenu (metabolizm krwinek) erytrocyty zawierające przewagę Hb

S

 zmieniają 

kształt na sierpowaty.

Czasami   w   celu   stwierdzenia   sierpowatości   stosuje   się   metody   elektroforetyczne   lub 
chromatograficzne,   polegające   na   rozdzieleniu   obydwu   rodzajów   hemoglobin   z 
erytrocytów, lub metodę hybrydyzacji DNA.

GENETYCZNIE UWARUNKOWANE DEFEKTY METABOLICZNE 

Najczęściej spotykane defekty metabolizmu przekazywane drogą genetyczną dotyczą zaburzeń 
prawidłowej   przemiany   aminokwasów   aromatycznych   (fenyloalaniny   i   tyrozyny).   Są   one 
spowodowane   niedoborem   pewnych   enzymów,   których   synteza   warunkowana   jest   przez 
odpowiednie odcinki DNA komórki.

Pobrano z: www.med-news.pl

2

background image

Mutacja zachodz ca w takim odcinku powoduje zmian  sensu kodu genetycznego, co powoduje

ą

ę

 

wstawienie do  a cucha polipeptydowego niew a ciwego aminokwasu. Otrzymany peptyd pod

ł ń

ł ś

 

wzgl dem   biologicznym   jest   nieaktywny,   nie   mo e   wi c   uczestniczy   w   procesie   przemiany

ę

ż

ę

ć

 

aminokwasu aromatycznego.
Prawid owa   forma   genu   jest   prawie   zawsze   dominuj ca.   Choroba   wyst puje   u   osób,   które

ł

ą

ę

 

odziedziczy y dwa recesywne (zmutowane) allele.

ł

1. Fenyloketonuria.

Fenyloketonuria   klasyczna   (PKU)   jest   dziedziczną   wadą   metaboliczną   związaną   z 
nieprawidłową   przemianą   aminokwasu   fenyloalaniny.   Na   skutek   braku   hydroksylazy 
fenyloalaninowej — enzymu warunkującego przekształcenie fenyloalaniny w tyrozynę 
—   następuje   nagromadzenie   się   jej   w   organizmie,   czyli   hiperfenyloalaninemia. 
Nadmiernie  wysoki  poziom fenyloalaniny  może  powodować  uszkodzenia  centralnego 
układu nerwowego, a co za tym idzie — upośledzenie umysłowe u dzieci.

Jedyną   możliwą   drogą   postępowania   jest   odpowiednio   wczesne   rozpoznanie   bloku 
metabolicznego i wdrożenie leczenia dietetycznego.

Rozpoznania bloku metabolicznego dokonuje się tuż po urodzeniu. Badaniu podlegają 
obowiązkowo   wszystkie   noworodki.   Wykonuje   się   u   nich   badanie   przesiewowe, 
polegające na oznaczeniu ilości fenyloalaniny w suchej kropli krwi. Krew pobiera się na 
bibułę   z   pięty   noworodka,   po   czym   wysuszone   krążki   bada   się   metodą 
mikrobiologicznego   testu   zahamowania   Guthriego,   pozwalającego   na   półilościowe 
oznaczenie   stężenia   fenyloalaniny   we   krwi.   Wyniki   badania   przedstawiają   się 
następująco:

stężenie fenyloalaniny poniżej 2,8 mg na 100 ml krwi jest normą;

jeżeli stężenie zawiera się pomiędzy 2,8 a 8 mg na 100 ml krwi, badanie 
należy powtórzyć. Następnie porównuje się obydwa wyniki. Jeżeli jeden z 
nich przekracza 4 mg na 100 ml, do rodziców dziecka wysyła się drugą bibułę 
celem   ponownego   pobrania   krwi.   W   wypadku   powtórzenia   się   sytuacji 
dziecko musi zostać poddane szczegółowym badaniom;

jeśli stężenie przekracza 8 mg na 100 ml krwi, konieczna jest bezzwłoczna 
wizyta w poradni metabolicznej.

Ponieważ poziom fenyloalaniny we krwi noworodka znacząco wzrasta między 6. a 12. 
godziną   po   urodzeniu,   krew  może   zostać   pobrana   najwcześniej   po   24  godzinach.  W 
Polsce dokonujemy tego najczęściej w trzeciej lub czwartej dobie życia dziecka. Bibuły z 
krwią przechowywać można do 6 miesięcy w temperaturze 2–8˚C.

Badania diagnostyczne fenyloketonurii opierają się na wykrywaniu w surowicy krwi lub 
w osoczu wysokich ilości fenyloalaniny, a głównie kwasu fenylopirogronowego, który 
daje barwne reakcje z FeCl

3

. Podobne efekty daje badanie moczu. Jego analiza polega 

ona na dodaniu do moczu 4-5-tygodniowego dziecka kilku kropli FeCl

3

, co powoduje 

pojawienie się intensywnego zabarwienia, od ciemnoniebieskiego do zielonooliwkowego.

Rozpoznanie choroby w czwartej dobie  ycia jest rozpoznaniem wst pnym i musi

ż

ę

 

by  poparte szczegó owymi badaniami weryfikacyjnymi w poradni metabolicznej.

ć

ł

 

Dopiero   po   potwierdzeniu   obecno ci   defektu   enzymatycznego   mo na   podj

ś

ż

ąć 

decyzj  o rozpocz ciu odpowiedniego, wieloletniego leczenia. 

ę

ę

Pobrano z: www.med-news.pl

3

background image

Reżim   dietetyczny,   jakiemu   podlegają   chorzy,   opiera   się   na   znacznym   ograniczeniu 
spożycia fenyloalaniny. Nie można jednak całkowicie wykluczyć jej z diety, ponieważ 
jest aminokwasem egzogennym (nie produkowanym w organizmie). W tym celu należy 
stosować odpowiednie preparaty, zawierające odpowiednią do wieku ilość fenyloalaniny. 
Należą do nich: NofelanNofemixAlbumoid XPMilupa PKU

1

 i PKU

2

.

Iloraz inteligencji osób z fenyloketonurią zależy od czasu wdrożenia diety. Przeciętnie 
wynosi on około 100; rezultat ten uzyskuje się, stosując taką dietę już od pierwszych 
tygodni   życia.   Mężczyźni   muszą   przestrzegać   jej   do   ok.   18   roku   życia   (czyli   do 
momentu, gdy układ nerwowy osiągnie pełen stopień rozwoju). Kobiety pozostają na 
diecie   do   końca   okresu   prokreacji.   Jest   to   związane   z   występowaniem   tzw. 
fenyloketonurii matczynej. Heterozygotyczne dziecko chorej kobiety może urodzić się z 
upośledzeniem umysłowym w przypadku, gdy matka podczas ciąży nie stosuje diety. Jest 
to związane z ekspozycją płodu na zwiększony poziom fenyloalaniny, która w okresie 
rozwoju przenika do jego organizmu z ustroju matki.

Heterozygotyczność w stosunku do genu fenyloketonurii wykrywa się, analizując zmiany 
poziomu   tyrozyny   i   fenyloalaniny   we   krwi   badanej   osoby  po   doustnym   podaniu   tej 
ostatniej w ilości 0,1 g na każdy kilogram masy ciała. Okazuje się, że:

 u   homozygot   dominujących   (FF,   czyli   osób   zdrowych)   stężenie   fenyloalaniny 

wynosi ok. 1,5 mg na 100 ml krwi. Po podaniu fenyloalaniny, stężenie aminokwasu 
wzrasta do 8 mg na 100 ml. W ciągu następnej godziny spada ono do 6 mg na 100 
ml, a w ciągu kolejnych 24 godzin wraca do normy. Stężenie tyrozyny z kolei w 
ciągu   godziny   po   podaniu   fenyloalaniny   zwiększa   się   niemal   trzykrotnie,   aby 
wrócić do normy również w ciągu 24 godzin;

 

 u heterozygot (Ff, czyli nosicieli genu fenyloketonurii) po podaniu fenyloalaniny jej 

stężenie we krwi podnosi się do 9 mg na 100 ml w ciągu 2 godzin, po czym obniża 
się znacznie wolniej niż u homozygot dominujących. Stężenie tyrozyny we krwi 
wzrasta bardzo nieznacznie.

Pobrano z: www.med-news.pl

4

background image

 

2. Tyrozynemia noworodków.

Choroba jest cechą recesywną autosomalną, której częstość występowania wynosi od 
1:200   tys.   do   1:100   tys.   urodzeń.   Wynika   ona   z   niedoboru   oksydazy 
parahydroksyfenylopirogronowej,

 

enzymu

 

utleniającego

 

kwas 

parahydroksyfenylopirogronianowy   (keto-pochodna   tyrozyny)   do   kwasu 
homogentyzynowego. W efekcie powoduje to wzrost poziomu fenyloalaniny, tyrozyny i 
jej metabolitów w ustroju chorego.

Dolegliwości   towarzyszące   tyrozynemii   to   przede   wszystkim   uszkodzenia   nerek   na 
skutek nagromadzenia się metabolitów tyrozyny, a w dalszym etapie — ciężkie postacie 
krzywicy, zaburzenia wodno-elektrolityczne, zaburzenia neurologiczne oraz upośledzenie 
rozwoju   umysłowego.   Klinicznie   wyróżniamy   dwie   postaci   choroby   —   ostrą, 
prowadzącą do zgonu już w drugim półroczu życia, oraz przewlekłą.

Wykrywanie choroby polega głównie na oznaczaniu stężenia tyrozyny we krwi metodami 
biologicznymi  bądź  mikrobiologicznym  testem Guthriego.  Nieraz  stosuje  się  również 
testy moczowe, pozwalające wykryć w moczu kwasy p-hydroksyfenolowe.

Leczenie tyrozynemii, podobnie jak przy fenyloketonurii, opiera się przede wszystkim na 
zachowywaniu   odpowiedniej   diety   (o   niskiej   zawartości   fenyloalaniny   i   tyrozyny). 
Uważa się, że pomocne mogą być wysokie dawki witaminy D.

3. Alkaptonuria.

Choroba jest cechą recesywną autosomalną, występującą z częstością 1:200 tys. urodzeń. 
Związana   jest   z   brakiem   oksydazy  homogentyzynianowej   —   enzymu   rozkładającego 
kwas homogentyzynowy do kwasu fumaryloacetooctowego.

Kwas homogentyzynowy powstaje z rozkładu fenyloalaniny i tyrozyny, a nierozłożony 
kumuluje   się   w   organizmie,   wywołując   objawy   chorobowe.   U   chorego   występuje 
odkładanie   się   barwnika   w   obrębie   chrząstek   przylegających   do   kości   i   kręgosłupa, 
ciemne,   siatkowate   przebarwienia   skóry   w   okolicy   czoła   i   policzków   oraz   plamy 
barwnikowe  na   twardówce   (czasem   siatkówce)   oka.  W  dalszym   etapie   pojawiają   się 
stany   zapalne   i   zmiany   zwyrodnieniowe   stawów.   U   małych   dzieci   choroba   nie   daje 
objawów. Uogólniona pigmentacja tkanki łącznej oraz uszkodzenia stawów (ochronoza) 
pojawiają się dopiero w 2-3 dekadzie życia.

Zwiększone ilości kwasu homogentyzynowego są również wydalane z moczem, i pod 
wpływem   powietrza   ulegając   utlenianiu.   Skutkiem   utleniania   jest   ciemnienie   moczu, 
który   przybiera   brązową   barwę.   Objaw   ten   może   być   pomocny   przy   rozpoznaniu 
choroby. 

Pobrano z: www.med-news.pl

5

background image

W   częściowym   ochronieniu   oksygenazy   w   ustroju   może   dopomóc   podawanie 
zwiększonych ilości witaminy C.

4. Albinizm.

Choroba dziedziczy się autosomalnie recesywnie z częstością ok. 1:10 tys. Wyróżniamy 
odmianę oczno-skórną (tyrozynododatnią i tyrozynoujemną), oraz oczną, która może być 
sprzężona z chromosomem X.

Albinizm   jest   defektem   metabolicznym   związanym   z   brakiem   enzymu   tyrozynazy, 
przekształcającego   tyrozynę   w   jeden   z   prekursorów   melaniny.   Brak   enzymu   jest 
odpowiedzialny   za   zahamowanie   syntezy   melanin   w   melanocytach   (komórkach 
barwnikowych) naskórka, cebulek włosowych oraz w tęczówce i siatkówce.

Skóra   albinosów   jest   różowo-czerwona   i   łatwo   ulega   oparzeniu   pod   wpływem 
promieniowania   UV,   włosy   są   białe   i   jedwabiste,   tęczówki   niebieskie   lub   różowe   z 
wyraźnym czerwonym połyskiem. Objawem towarzyszącym chorobie jest zmniejszona 
ostrość wzroku.

Pobrano z: www.med-news.pl

6

background image

15 stycznia 2002

           Prelekcja 

IX

GENETYKA MEDYCZNA CZ. II

GRUPY KRWI

Pojęcie grup krwi opisuje zróżnicowanie krwi ludzi związane z obecnością u każdego człowieka 
charakterystycznych   białek,   zwanych  antygenami,   którym   mogą   odpowiadać   swoiste 
przeciwcia a

ł .   Antygeny   znajdują   się   na   powierzchni   krwinek   czerwonych   człowieka, 

przeciwciała   natomiast   może   zawierać   surowica   krwi,   a   w   większości   przypadków   także 
wydzieliny i płyny ustrojowe. Kontakt antygenu z odpowiadającym mu przeciwciałem wywołuje 
aglutynację   —   zlepianie   się   krwinek   zawierających   antygen,   stąd   też   antygeny   nazywa   się 
czasem aglutynogenami, zaś przeciwciała — aglutyninami

Podstawowym układem grupowym krwi człowieka jest układ AB0, związany z występowaniem  
lub brakiem na powierzchni erytrocytów antygenów grupowych A i B, którym odpowiadają 
obecne w surowicy przeciwciała α (anty-A) i β (anty-B).

Na   b onie   erytrocytu   znajduje   si   przeci tnie   ok.   1   mln   antygenów   uk adu   AB0,   atwo

ł

ę

ę

ł

ł

 

dost pnych dla przeciwcia  ze wzgl du na swoje zewn trzkomórkowe po o enie. Towarzysz  im

ę

ł

ę

ą

ł ż

ą

 

z regu y antygeny uk adu Rh, umieszczone  ródb onowo, a co za tym idzie — dla przeciwcia

ł

ł

ś

ł

ł 

nieco trudniej dost pne.

ę

PRZECIWCIA A NATURALNE I ODPORNO CIOWE. AGLUTYNACJA

Ł

Ś

Układ AB0 został wykryty przez Landsteinera w 1901 r. Ten sam uczony stwierdził, że 

przeciwciała naturalne z klasy IgM (izoprzeciwciała) w przeciwieństwie do przeciwciał IgG 
(odpornościowych) powstają bez uprzedniego kontaktu z antygenem. Okazuje się, że jest tak w 
istocie.   Przeciwciała   naturalne   wytwarzane   są   w   ustroju   ludzkim   już   po   urodzeniu.   W 
początkowym okresie życia (3-6 miesiąc) jest ich jeszcze za mało, aby mogły aglutynować obce 
erytrocyty,   jednak  ich  stężenie  szybko  wzrasta  i  między  5. a  10. rokiem  życia  osiąga  swój 
maksymalny poziom. W późniejszym wieku zaczyna powoli się zmniejszać i u ludzi starszych 
ponownie spada na tyle, że aglutynacja jest znacznie ograniczona.

Różnice   między   przeciwciałami   naturalnymi   i   odpornościowymi   wynikają   z   ich 

odmiennej   budowy.   Wykryto,   że   na   błonie   erytrocytu   występują   reszty   kwasu   sjalowego, 
nadające mu pewien elektryczny ładunek ujemny. W środowisku elektrolitu (np. 0,9 % NaCl) 
erytrocyt przyciąga zatem kationy, wytwarzając wokół siebie otoczkę o dodatnim potencjale. 
Obecność takich otoczek o jednoimiennym ładunku elektrycznym powoduje, że erytrocyty są od 
siebie oddalone o około 25 nm.

Miejsca wiążące antygen przeciwcia  naturalnych z klasy IgM

ł

 są od siebie oddalone o 

ok. 30 nm, co sprawia, że po ich zetknięciu z odpowiednim antygenem reakcja aglutynacji 
następuje   bardzo   łatwo.   Przeciwciała   naturalne   nazywa   się   więc   często  aglutyninami 
kompletnymi
.

Zasięg ramion przeciwcia  odporno ciowych z klasy IgG

ł

ś

 wynosi z kolei ok. 14 nm, co 

powoduje,   że   w   standardowych   warunkach   reakcja   aglutynacji   zachodzi   znacznie   trudniej. 

Pobrano z: www.med-news.pl

7

background image

Przeciwciałom tym nadano nazwę aglutynin niekompletnych. Do grupy tej należą przeciwciała
anty-D (anty-Rh).

Okazuje się, że zasięg miejsc wiążących antygen tych przeciwciał można zwiększyć, 

działając   na   nie   środkami   redukującymi   (powoduje   to   rozbicie   mostków   dwusiarczkowych 
między   łańcuchami   ciężkimi   cząsteczki   IgG).   Zmienione   w   ten   sposób   przeciwciała   są 
stosowane do identyfikacji antygenu D i D

u

 układu Rh.

Aglutynację   zachodzącą   z   udziałem   przeciwciał   niekompletnych   może   przyspieszyć 

również obniżenie ujemnego ładunku na ich powierzchni erytrocytów. Możemy tego dokonać na 
drodze   trawienia   erytrocytów   enzymami   takimi   jak   papaina,   ficyna   czy   bromelaina, 
usuwającymi reszty kwasu sjalowego.

IDENTYFIKACJA ANTYGENÓW

Określenie grupy krwi wymaga stwierdzenia ilości i rodzaju antygenów występujących 

na powierzchni erytrocytów.

W celu wykrycia we krwi antygenów o budowie wielocukrowej używa się często białek 

roślinnych   lub   białek   bezkręgowców,   mających   zdolność   wiązania   określonych   cukrów. 
Przykładem takiego białka jest lektyna, fitoaglutynina otrzymywana z rośliny Dolichos biflorus
Działanie wodnym wyciągiem z nasion tej rośliny (tzw. Dolichotest) pozwala odróżnić antygen 
A

1

 od A

2

. Różnicę można zaobserwować gołym okiem — erytrocyty zawierające antygen A

1

 są 

aglutynowane   ok.   500   razy   silniej   niż   te   z   antygenem  A

2

.   Lektyny   wiążą   α-N-acetylo-D-

galaktozaminę A.

Fitoaglutyniny  obecne   w   wodnym   wyciągu   z   rośliny  Bandeiraea   simplicifolia  dzięki 

swojej zdolności wiązania α-D-galaktozy pozwalają wykryć antygen B. Z kolei wyciąg z rośliny 
Lotus teragonolobus, której fitoaglutyniny wiążą L-fukozę, umożliwia wykrycie  antygenu H 
(identyfikacja grupy krwi 0).

Cząsteczki   krzyżowo   reagujące   z   antygenami   układu   AB0   znaleziono   również   w 

komórkach   bakterii,   w   płytkach   roślin   i   komórkach   zwierzęcych   —   przykładem   mogą   być 
heteroaglutyniny obecne w surowicy końskiej.

We   współczesnych   technikach   laboratoryjnych   często   stosuje   się   tzw.  przeciwcia a

ł  

monoklonalne. Są one wytwarzane  in vitro  z przez klonowanie hybryd pochodzących z fuzji 
limfocytów   B   i   komórek   szpiczaka   (nowotworu   szpiku   kostnego,   którego   komórki   również 
pochodzą z szeregu rozwojowego limfocytów B). Powstałe hybrydy są zdolne do syntezy białek, 
a zarazem mają charakter nowotworowy, co zapewnia im nieśmiertelność i umożliwia długą ich 
hodowlę. 

Przeciwciała monoklonalne przez dłuższy czas pozyskiwano z komórek mysich; dzisiaj 

można je otrzymać również z komórek człowieka. Stało się to możliwe dzięki wyhodowaniu 
myszy chimerycznych i transgenicznych. U  myszy chimerycznych  układ immunologiczny w 
całości   zostaje   zastąpiony   ludzkim.   Wyhodowanie  myszy   transgenicznej  polega   na 
wprowadzeniu do mysich limfocytów B genów układu immunologicznego człowieka. Po raz 
pierwszy dokonali tego w 1984 r. Milstein i Kochler.

Przeciwciał   monoklonalnych   używa   się   do   wykrywania   i   określania   stężenia   leków, 

enzymów, hormonów, a także w diagnostyce, lokalizacji i leczeniu nowotworów. Przydatne są 
również w immunosupresji, np. po przeszczepach, lub jako odczynniki monoklonalne IgM do 
oznaczania   układu   grupowego  AB0.   Ponadto   pozwalają   na   identyfikację   rozmaitych   innych 

Pobrano z: www.med-news.pl

8

background image

układów grupowych, np. układu Rh (antygeny D, C

w

, C, c, E, e) czy układów Lewis, Kidd, P, 

MNSs i Kell.

12 lutego 2002

       Prelekcja X

GENETYKA MEDYCZNA CZ. III

DETERMINACJA P CI

Ł

U zwierząt wyróżnia się następujące rodzaje genetycznej determinacji płci:

1. Lygeus

XX

XY

(ssaki)

2. Protenor

XX

X

(pluskwiaki, nicienie)

3. Abraxas

ZW

ZZ

(ryby, płazy, gady, ptaki)

4. Fumea

X

XX

(motyle z rodzaju Fumea)

Determinacja płci u ssaków jest modelem tzw.  prze czenia rozwojowego

łą

, tzn. przejścia z 

jednego szlaku rozwojowego na inny. Zygota ssaków jest biseksualna — oznacza to, że podczas 
rozwoju   embrionalnego   niezróżnicowana   gonada   może   rozwinąć   się   w   jądro   lub   jajnik. 
Czynnikiem powodującym jej rozwój w kierunku gonady męskiej jest czynnik TDF, mieszczący 
się w ramieniu krótkim chromosomu Y, w obrębie specyficznego regionu zwanego SDR (z ang. 
Sex Determiny Region).

 Jeżeli ww. czynnika brakuje, niezróżnicowana gonada staje się jajnikiem, a różnicowanie 

płciowe przebiega w kierunku osobnika żeńskiego.

 Jeżeli   czynnik   TDF   jest   obecny,   gonady   rozwijają   się   w   jądra,   które   rozpoczynają 

produkcję dwóch hormonów działających miejscowo. Komórki kanalików nasiennych 
Sertoliego wydzielają inhibitor przewodu Millera, powodując zanik pierwotnej macicy 
i   jajowodów.   Z   kolei   komórki   śródmiąższowe   jąder   produkują  testosteron,   który 
stymuluje różnicowanie się przewodów Wolffa w najądrza, nasieniowód i pęcherzyki 
nasienne oraz odpowiada za męskie cechy zewnętrznych narządów płciowych.

Czynnik TDF utożsamiany jest obecnie z genem SRY, obejmującym otwartą ramkę odczytu, 
która   koduje   białko   zawierające   domenę   złożoną   z   80   aminokwasów.   Domena   ta   posiada 
zdolność   wiązania   się   ze   specyficzną   sekwencją   DNA.  Gen   SRY   jest   zatem   genem 
regulatorowym
,   którego   białkowy   produkt   kontroluje   aktywność   innych   genów   biorących 
udział w determinacji płci.

Innym znanym czynnikiem biorącym udział w determinacji płci w kierunku osobnika męskiego 
jest  gen   HY,   znany   inaczej   jako   SMCY.   Jest   on   zlokalizowany   w   części   krótkich   ramion 
chromosomu   Y.   Gen   ten   koduje   u   ludzi  antygen   HY,   który   wydzielany   przez   komórki 
podporowe Sertoliego pierwotnej gonady powoduje przekształcenie jej w jądra. Antygen ten 
przejawia   słabe   działanie   immunologiczne   i   w   wyjątkowych   wypadkach   może   powodować 
odrzucanie przeszczepu tkanek samca przez samicę (jego wykrycia u myszy dokonano właśnie 
dzięki   nie   przyjmowaniu   się   takiego   przeszczepu).   Gen   homologiczny   do   genu   HY 
zlokalizowany   jest   w   chromosomie   X   i   koduje   produkt   białkowy   różniący   się   dwoma 
aminokwasami od antygenu HY.

Pobrano z: www.med-news.pl

9

background image

Czasami   zdarza   się,   że   nieprawidłowości   genetyczne   powodują   znaczące   zaburzenia 
prawidłowego   kształtowania   się   płci.   Przykładem   może   być   upośledzenie   rozwojowe 
spowodowane   mutacją   sprzężoną   z   chromosomem   X   i   określane   jako   TFM,   czyli  zespół 
feminizuj cych j der

ą

ą

  (pseudohermafrodytyzm męski, zespół niewrażliwości na androgeny). 

Osobnicy z tą mutacją na skutek defektu w budowie białkowego cytoplazmatycznego receptora 
androgenów prezentują fenotyp żeński mimo kariotypu 46, XY oraz obecności i prawidłowej 
czynności wydzielniczej jąder.

DETERMINACJA P CI U MUCHY OWOCOWEJ

Ł

Determinację płci u muchy owocowej Drosophila melanogaster po raz pierwszy opisał Bridges. 
Okazuje się, że za płeć u tego gatunku nie jest odpowiedzialna obecność lub brak odpowiednich 
heterochromosomów, lecz stosunek liczby chromosomów X do liczby garniturów autosomów 
(przyjmuje się, że jeden garnitur stanowią trzy autosomy) — tzw. wska nik Bridgesa

ź

.

Wartość tego wskaźnika, 

(A)

X

, pozwala nam określić płeć muchy o dowolnym kariotypie:

9, XXX

5

,

1

(A)

 

2

X

 

3

=

„nadsamica”

12, XXX

1

(A)

 

3

X

 

3

=

samica

11, XX

67

,

0

(A)

 

3

X

 

2

=

interseks

7, X

5

,

0

(A)

 

2

X

 

1

=

samiec

10, X

33

,

0

(A)

 

3

X

 

1

=

„nadsamiec”

Jeżeli wartość wskaźnika Bridgesa przekracza 1,5 lub jest mniejsza od 0,33 — dany osobnik jest 
letalny.

Osobniki różnych płci Drosophila melanogaster można odróżnić również po fenotypie. Samice 
mają   wydłużony   tułów   i   pięć   poprzecznych   pasków   na   grzbiecie,   samce   natomiast 
charakteryzuje tułów skrócony i tylko trzy poprzeczne paski.

CHROMATYNA P CIOWA U CZ OWIEKA

Ł

Ł

Chromatynę   płciową   u   człowieka   reprezentują   przede   wszystkim   tzw.  cia ka   Barra

ł

występujące w komórkach mających więcej niż jeden chromosom X. Znajdujemy je niemal we 
wszystkich komórkach ustroju. Ciałko Barra jest unieczynnionym chromosomem X, mającym 
postać grudki zbitej chromatyny, która swoją płaską powierzchnią przylega bezpośrednio do 
otoczki jądra. 

Według hipotezy Lyon grudek takich w komórce jest zawsze o jedną mniej niż chromosomów X 
w kariotypie. Pojedyncze ciałka Barra spotykamy u wszystkich normalnych kobiet (46, XX), ale 
również u mężczyzn z zespołem Klinefeltera (47, XXY). W przypadku zespołu „nadkobiety” 
(47, XXX) ciałek Barra jest po dwa w każdej komórce. 

Pobrano z: www.med-news.pl

10

background image

Inną   nieraz   spotykaną   formą   chromatyny   X   jest   tzw.  „pa eczka   dobosza”

ł

,   występująca   w 

jądrach granulocytów obojętnochłonnych.

Chromatynę płciową męską możemy zaobserwować w 30–80% komórek mężczyzn w postaci 
cia ka  Y

ł

.   Jest   to   chromosom  Y,   widoczny   w   jądrze   komórkowym   w   postaci   małej   grudki 

wykazującej   silną   fluorescencję.   Badanie   ciałka   Y   jest   jedną   z   metod   określenia   płci 
kariotypowej. Liczba ciałek Y w jądrze komórkowym równa jest liczbie chromosomów Y w 
kariotypie.

Ciałko Y może być niewidoczne u mężczyzn, u których wystąpiła delecja części ramion długich 
chromosomu Y, gdyż to ich dystalne części najsilniej świecą w obrazie fluorescencyjnym.

Pobrano z: www.med-news.pl

11

background image

19 lutego 2002

           Prelekcja 

XI

GENETYKA MEDYCZNA CZ. IV

CHROMOSOMY POLITENICZNE

Chromosomy politeniczne  (olbrzymie) są to wielkie chromosomy o rozmiarach nawet ponad 
sto   razy   przekraczających   przeciętną.   Powstają   one   w   wyniku   wielokrotnych   endomitoz   i 
złożone są z wielu chromatyd (512, 1024, 4096), które łączą się ze sobą na całej długości. W 
jednym   chromosomie   występuje   do   kilku   tysięcy  poprzecznych   pasm  o   charakterystycznym 
układzie.   Powstawanie   tych   pasm   wiąże   się   ze   ścisłym   połączeniem   chromatyd   tworzących 
chromosom   i   wynika   z   sąsiadowania   ze   sobą   takich   samych   fragmentów   poszczególnych 
spośród nich.

Na   chromosomach   politenicznych   powstają   ponadto   charakterystyczne   zgrubienia,   tzw.   pufy 
albo   pierścienie   Balbianiego.   Stanowią   one   strukturalne   modyfikacje   pewnych   części 
chromosomu   —   uważa   się,   że   są   efektem   jego   lokalnego   rozszczepienia   na   pojedyncze 
chromatydy.   Pufy   są   miejscami   szczególnie   aktywnej   syntezy   RNA;   po   utworzeniu   pufu 
następuje wydatny wzrost syntezy tego kwasu.

Chromosomy   politeniczne   obecne   są   głównie   w   komórkach   tkanek   sekrecyjnych,   m.in.   w 
gruczołach   ślinowych   larw   owadów   (przede   wszystkim   muchówek),   a   także   w   cewkach 
Malpighiego, komórkach nabłonka rectum, ciałach tłuszczowych.

MUTACJE GENOMOWE ZWI ZANE Z HETEROCHROMOSOMAMI

Ą

Do mutacji genomowych związanych z chromosomami płciowymi zalicza się przede wszystkim 
aneuploidie tych chromosomów. 

1. Zespó  Turnera

ł

.

Mianem zespołu Turnera, występującego z częstością 1:5 tys. urodzonych dziewczynek, 
określa się monosomię X.

Do możliwych kariotypów należą:

45, X

klasyczna monosomia

57%

46, Xi (Xq)

izochromosom ramienia długiego chromosomu X

17%

46, XX / 45, X

mozaika

16%

46, XX; del (Xp)

ubytek krótkiego ramienia chromosomu X

10%

Około 99% płodów z tym zespołem ulega samoistnemu poronieniu. Jak dotąd wśród 
rodziców cierpiących nań dzieci nie stwierdzono osób w starszym wieku, zdarzał się on 
natomiast u dzieci urodzonych przed 21. rokiem życia matki.

Pobrano z: www.med-news.pl

12

background image

Zespół  Turnera   należy  do   grupy  dysgenezji   gonad.   Oznacza   to,   że   u   chorej   kobiety 
zamiast jajników wytwarzają się łącznotkankowe pasma, w których nigdy nie stwierdza 
się prawidłowych komórek płciowych.

Kobiety z zespołem Turnera są oczywiście niepłodne i oprócz dysgenetycznych gonad 
wyróżniają się cechami takimi jak: niski wzrost, zmiany w układzie kostnym, z cech 
wtórnych   niedorozwój   drugo-   i   trzeciorzędowych   cech   płciowych.   U   chorych   kobiet 
znacznie   częściej   zdarzają   się   choroba   Hashimota,   osteoporoza,   nadciśnienie   tętnicze 
oraz nowotwory nie wywodzące się z gonad.

2. Zespó  Klinefeltera

ł

.

Mianem   zespołu   Klinefeltera   określa   się   występowanie   jednego   lub   większej   liczby 
dodatkowych chromosomów X w kariotypie mężczyzny. Częstość tego zespołu wynosi 
ok. 1:1000 urodzonych chłopców. Dowiedziono, że rośnie ona wraz z wiekiem matki. 

Do możliwych kariotypów należą:

47, XXY

trisomia

75%

46, XY / 47, XXY

mozaika

15%

48, XXXY

tetrasomia

 

49, XXXXY

pentasomia

10%

Zespół Klinefeltera powstaje na skutek nondysjunkcji heterochromosomów podczas I lub 
II podziału mejotycznego u matki, a u ojca, kiedy w I podziale mejotycznym powstaną 
plemniki XY). W trisomii X dodatkowy chromosom w 60% przypadków pochodzi od 
matki, a w pozostałych 40% — od ojca.

Niepłodność mężczyzn z zespołem Klinefeltera związana jest ze zwyrodnienie kanalików 
nasiennych   (dysgenezja   kanalików   nasiennych)   i   zanikiem   komórek   płciowych, 
prowadzącym do azoospermii.

Charakterystyczna dla chorych jest eunuchoidalna (kobieca) budowa ciała. Prawidłowy 
fenotyp   męski   występuje   rzadko.   Zespołowi   towarzyszy   zazwyczaj   upośledzenie 
umysłowe, tym większe, im więcej nadliczbowych chromosomów X.

3. Zespó  „nadkobiety”

ł

.

Zespół ten charakteryzuje się kariotypem 47, XXX. Występuje on z częstością 1:1000 
noworodków   płci   żeńskiej,   a   częstość   występowania   wzrasta   z   wiekiem   matki. 
Aneuploidia heterochromosomów powstaje na skutek nondysjunkcji w I lub II podziale 
mejotycznym u matki lub w II podziale mejotycznym u ojca.
Kobiety z tym zespołem są klinicznie prawidłowe i większości płodne.

4. Kariotyp XYY.

Kariotyp   47,   XYY   zdarza   się   z   częstością   1:1000   noworodków   płci   męskiej,   bez 
widocznego   wpływu   wieku   rodziców.  Taki   układ   chromosomów   powstaje   w   wyniku 
utworzenia spermatydy YY w II podziale mejotycznym lub w wyniku nondysjunkcji 
chromosomu Y po zapłodnieniu.

Pobrano z: www.med-news.pl

13

background image

Mężczyźni z tym kariotypem są w większości płodni. Przy wysokim wzroście zachowują 
prawidłowe proporcje ciała, charakteryzuje ich jednak z reguły niższy iloraz inteligencji 
oraz zaburzenia zachowania z agresywnością włącznie.

MORFOGRAM

Aby ocenić prawidłowość budowy ciała, wykonuje się tzw. morfogram. Badanie to polega na 
ocenie pięciu określonych wymiarów antropometrycznych i porównaniu ich z wymiarami w 
przybliżeniu wzorcowymi.

Przy wykonaniu morfogramu mierzy się:

1) Obwód klatki piersiowej.

Obwód ten mierzy się na bezdechu, zaś taśma miernicza powinna przebiegać przez punkt 
XIPHION(ALE). Punkt ten w stanie spoczynku znajduje się w linii pośrodkowej ciała na 
powierzchni mostka, w miejscu połączenia trzonu mostka z wyrostkiem mieczykowatym.

2) D ugo  ko czyny dolnej

ł

ść

ń

.

Długość tę mierzymy taśmą od punktu TROCHANTERION (najwyższy punkt krętarza 
większego kości udowej) do płaszczyzny poziomej (basis), na której stoi badany.

3) Wysoko  cia a

ść

ł .

Mierzymy   ją   w   pozycji   stojącej   od   płaszczyzny   poziomej   do   punktu   VERTEX 
(najwyższy   punkt   czaszki).   Głowa   podczas   badania   powinna   być   ustawiona   w   tzw. 
poziomej   frankfurckiej   (tzn.   przechylona   tak,   aby   linia   łącząca   górny   brzeg   otworu 
słuchowego   zewnętrznego   z   dolnym   brzegiem   oczodołu   przebiegała   równolegle   do 
podłoża).

4) Szeroko  barków

ść

.

Mierzymy   ją  od   przodu  cyrklem   kabłąkowym,   którego   ramiona   powinny   dotykać 
obydwu   punktów  ACROMION   (najbardziej   bocznie   i   ku   górze   położony   punkt   na 
zewnętrznej krawędzi wyrostka barkowego łopatki). 

5) Szeroko  mi dzykr tarzowa

ść

ę

ę

.

Pomiaru dokonujemy od   tyłu cyrklem kabłąkowym, którego ramiona dotykają obydwu 
punktów TROCHANTERION.

Pobrano z: www.med-news.pl

14

background image

26 lutego 2002

    Prelekcja XII

GENETYKA MEDYCZNA CZ. V

ZESPO Y CHOROBOWE ZWI ZANE Z ANEUPLOIDI  AUTOSOMÓW

Ł

Ą

Ą

1. Zespó  Downa

ł

.

Zespół Downa pojawia się z przeciętną częstością 1:700 urodzeń. Ryzyko wystąpienia 
zespołu wyraźnie wzrasta z wiekiem matki — wśród kobiet 40-letnich ma się już jak 
1:100,   a   wśród   45-letnich   —   jak   1:50   lub   jeszcze   więcej.   Około   60%   płodów   z   tą 
aberracją ulega samoistnemu poronieniu.

Przyczyną  zespołu  Downa jest pojawienie się w komórce dodatkowej trzeciej porcji  
materiału genetycznego zawartego w końcowym odcinku długich ramion chromosomu  
21. 

I. W 95% przypadków zespół Downa spowodowany jest regularn  (prost ) trisomi

ą

ą

ą 

chromosomu   21.  W  kariotypie   pojawia   się   wówczas   dodatkowy  chromosom,   co 
przedstawia się: 47, XX, + 21 lub 47, XY, + 21.

II. W   3%   przypadków   mamy   do   czynienia   z  trisomi   powsta

  w   wyniku

ą

łą

 

translokacji.   U   osobników   z   translokacyjnym   zespołem   Downa   stwierdza   się 
wprawdzie prawidłową liczbę 46 chromosomów, jednak występuje u nich nadmiar 
materiału   genetycznego   w   postaci   translokacji   dodatkowego   chromosomu   21.   do 
innego akrocentrycznego chromosomu z grupy D (13, 14, 15) lub G (21, 22).

Mówimy wówczas o translokacji niezrównoważonej, przedstawianej przez kariotypy:

46, XX  (XY), – 14, + t(14q; 21q)
46 XX (XY), – 21, + t(21q; 21q).

W wyniku takiej translokacji w komórce trzykrotnie pojawia się informacja zawarta 
w ramionach długich chromosomu 21., co fenotypowo odpowiada regularnej trisomii. 

III. 1-2% przypadków odpowiada  mozaikowatość, w której połowa linii genetycznej 

jest prawidłowa, połowa zaś wykazuje trisomię 21.

IV. Osobn   grup   stanowi  

ą

ę

ą nosiciele   zespołu   Downa,   czyli   osoby   z  translokacją 

zrównoważoną.   W   translokacji   tego   typu   w   kariotypie   pojawia   si   tylko   45

ę

 

chromosomów,   ale   ubytki   dotycz   mniej   znacz cego   materia u   genetycznego

ą

ą

ł

 

zawartego w ramionach krótkich chromosomów D i G. Kariotypy przedstawiaj  si

ą ę 

nast puj co:

ę

ą

45, XX (XY), – 14, – 21, + t(14q; 21q)

Pobrano z: www.med-news.pl

15

background image

45 XX (XY), – 21, – 21, + t(21q; 21q)

Nosiciele (albo inaczej osoby z utajonym zespołem Downa) na pierwszy rzut oka nie  
wykazuj  objawów choroby, poniewa  ramiona d ugie chromosomu 21. pozostaj  w

ą

ż

ł

ą  

ich kariotypie w liczbie dwóch. Znacznie cz ciej przekazuj  jednak zespó  Downa

ęś

ą

ł

 

swojemu potomstwu; st d w ród nosicielek obserwuje si  wy szy procent poronie ,

ą

ś

ę

ż

ń  

wynikaj cy z samoistnego usuwania zygot i p odów z aberracj . Ponadto m czy ni-

ą

ł

ą

ęż

ź

nosiciele s  niep odni na skutek zaburze  spermatogenezy.

ą

ł

ń

Cechy wyróżniające chorych z zespołem Downa to charakterystyczne zmiany budowy 
ciała i niedorozwój  umysłowy.  Ponadto występuje wśród nich wysoka śmiertelność i 
zaburzenia płodności (kobiety na ogół są zdolne do zajścia w ciążę, mężczyźni jednak są 
niepłodni). 

2. Zespó  Edwardsa

ł

.

Zespół pojawia  się z częstością 1:3 tys. żywo  urodzonych dzieci, przy czym ryzyko 
wystąpienia aberracji rośnie wraz z wiekiem matki. W rozwoju prenatalnym blisko 80% 
płodów z tą wadą ulega samoistnemu poronieniu. Płody płci męskiej ulegają poronieniu 
częściej   niż   żeńskiej,   stąd   wśród   noworodków   z   zespołem   Edwardsa   więcej   jest 
dziewczynek.

Przyczyną   zespołu   Edwardsa   jest  trisomia   chromosomu   18.  Aberracja   powstaje   w 
wyniku nondysjunkcji podczas I lub II podziału mejotycznego u jednego z rodziców. 
Kariotyp osobnika obciążonego tym zespołem przedstawia się: 47, XX, + 18 lub 47, XY, 
+ 18. Czasami mamy do czynienia z mozaikowatością 46, XX (XY) / 47, XX (XY), + 18. 
Dodatkowy chromosom 18. jest zazwyczaj przeniesiony na jeden z chromosomów grupy 
D lub C. 

Chorych   cierpiących   na   zespół   Edwardsa   charakteryzuje   głębokie   upośledzenie 
umysłowe Ponadto znacznie częściej występują wśród nich wady serca, nerek i innych 
narządów. Około 30% spośród nich umiera już w pierwszym miesiącu życia, zaledwie 
10% przeżywa pierwszy rok. 

3. Zespó  Patau

ł

.

Przyczyną tego zespołu jest trisomia chromosomu 13. Kariotyp osobnika obciążonego tą 
aberracją przedstawia się: 47, XX, + 13 lub 47, XY, + 13. W niektórych przypadkach 
zespołu Patau występuje translokacja (niezrównoważona) nadliczbowego chromosomu 
13. na inny autosom, najczęściej z grupy C lub E. W około 5% przypadków mamy do 
czynienia z mozaikowatością 46, XX (XY) / 47, XX (XY), + 13.

Trisomia   chromosomów   13.   spowodowana   jest   nondysjunkcją   I   lub   II   podziału 
mejotycznego u któregoś z rodziców. Dosyć często, bo w ok. 20% przypadków jedno z 
rodziców jest nosicielem translokacji zrównoważonej. 

Częstość   zespołu   wynosi   od   1:5   tys.   do   1:15   tys.   żywych   urodzeń,   przy   czym 
stwierdzono   zależność   między   jego   występowaniem   a   wiekiem   matki.   Śmiertelność 
wśród dzieci nim obciążonych jest bardzo wysoka — ok. 70% noworodków umiera w 
pierwszym półroczu życia.

4. Zespó  „cri du chat” („kociego krzyku”)

ł

.

Pobrano z: www.med-news.pl

16

background image

Przyczyną tego zespołu, w przeciwieństwie do poprzednich, nie jest zwielokrotnienie 
liczby chromosomów, lecz delecja ramion krótkich chromosomu 5. Kariotyp osobnika 
obciążonego zespołem przedstawia się: 46, XX, del (5p) lub 46, XY, del (5p).

Częstość zespołu wynosi ok. 1:50 tys. urodzeń. Opisano przypadki urodzenia chorych 
dzieci   przez   kobiety   fenotypowo   zdrowe,   lecz   będące   nosicielkami   translokacji 
zrównoważonej, polegającej na przeniesieniu krótkich ramion chromosomu 5. na któryś z 
autosomów z grupy D lub G.

HETEROPLOIDIA AUTOSOMÓW

W wyniku asymetrycznych podziałów mitotycznych komórek nowotworowych w komórkach 
potomnych powstają nowe warianty komórkowe ze zmienioną liczbą chromosomów. Zjawisko 
takie określamy mianem heteroploidii.

Obserwujemy   je   np.   w   komórkach   określanych   jako   He-La   —   najstarszej   sztucznie 
utrzymywanej hodowli ludzkich komórek nowotworowych na świecie. Pobrano je od pacjentki 
(od której  imion  pochodzi  nazwa komórek),  u której  stwierdzono  raka płaskonabłonkowego 
(gruczolakoraka)   szyjki   macicy.   Komórki   te   posiadają   pewne   stałe   cechy   kariotypowe   i 
metaboliczne   —   np.   zmutowany   gen   kodujący   produkcję   enzymu   dehydrogenazy   gluko-6-
fosforanowej (G-6PD). Stały się one istotnym obiektem badań klinicznych nad nowotworami, 
syntezą białka, mutacjami.

Asymetryczne   podziały   mitotyczne   podczas   kariokinezy   stwierdzono   także   w   komórkach 
nowotworowych myszy, określanych jako NK/Ly (Nemeth-Keller Lymphoma).

MUTACJE

Mutacja   genowa  jest  to   dziedziczna   zmiana  w   obr bie   JEDNEGO   GENU,  powstaj ca

ę

ą  

nagle, skokowo i prowadz ca do przekszta cenia tego genu w jego nowy allel. Mutacje

ą

ł

 

genowe   dotycz ce   tylko   jednej   zasady   nukleinowej   nosz   nazw   mutacji   punktowych.

ą

ą

ę

 

Polegaj  one na zmianie chemicznej struktury genu, tj. zamianie, wstawieniu, wypadni ciu

ą

ę

 

lub utracie pary nukleotydów.

W odró nieniu od mutacji genowej, 

ż

mutacja genomowa dotyczy garnituru chromosomów jako 

ca o ci i z regu y wi e si  ze zmian  liczby chromosomów.

ł ś

ł

ąż

ę

ą

Średnia częstość mutacji jest porównywalna u wielu gatunków i wynosi od 10

-4

 do 10

-6

 mutacji 

na jedno locus w jednym pokoleniu (u ludzi mniej więcej 10

-5

). Ponieważ jednak liczba loci 

wynosi między 10

5

 a 10

6

, w ciągu jednego pokolenia w danym zestawie genów zachodzi średnio 

od 1 do 10 mutacji. 

Mutacje mogą zachodzić spontanicznie bądź też być indukowane przez działanie rozmaitymi 
czynnikami (promieniowanie ultrafioletowe i jonizujące, określone związki chemiczne). Między 
mutacjami spontanicznymi a indukowanymi nie stwierdza się przy tym żadnych różnic.

DO WIADCZENIE LEDERBERGÓW

Ś

Pobrano z: www.med-news.pl

17

background image

Spontaniczne   występowanie   mutacji   udowodniło   ostatecznie  do wiadczenie   Lederbergów

ś

Przeprowadzając je w 1952 r. bracia Lederbergowie wykazali możliwość powstawania szczepów 
bakterii opornych na dany czynnik selekcyjny bez udziału tego czynnika. Doświadczenie to 
polega na wyhodowaniu na płytce matrycowej kolonii nieodpornych bakterii, a następnie na 
przeniesieniu   bakterii   z   tej   płytki   na   inną,   która   zawierać   będzie   czynnik   selekcyjny   (np. 
streptomycynę).

Dokonuje   się   tego   tzw.   metodą   stemplową,   używając   bloczka   obciągniętego   jałowym 
aksamitem, którego włoski pełnią rolę wielokrotnej ezy (równomiernie przenoszą bakterie). Na 
bloczek   nakłada   się   na   początku   płytkę   matrycową,   a   następnie   kilka   kolejnych   płytek   ze 
streptomycyną. Na każdej z płytek zaznaczamy, w jaki sposób nałożona została na bloczek, po 
czym   po   kilkugodzinnej   inkubacji   porównujemy   rozkład   miejsc,   w   jakich   wyrosły   oporne 
kolonie. Okazuje się, że jest on podobny na wszystkich płytkach, z czego wnioskujemy, że 
mutacja powodująca odporność na streptomycynę zaszła już na płytce matrycowej, mimo że nie 
zetknęła się ona w żadnym momencie z czynnikiem selekcyjnym.

Chcąc   uzyskać   czyste   mutanty  odporne  na  streptomycynę,   powtarzamy  doświadczenie  kilka 
razy, za każdym razem pobierając bakterie do nowej hodowli z miejsca, w którym wyrosła 
oporna kolonia.

Oporno   bakterii   na   streptomycyn   powstaje   w   wyniku   mutacji   jednego   z   genów   komórki

ść

ę

 

bakteryjnej   i   zachodzi   z   cz sto ci   raz   na   10

ę ś ą

-9

  komórek   w   jednej   generacji.   Mutacja   taka 

powoduje skokowe powstanie oporno ci na najwy sze praktyczne st enie tego antybiotyku, w

ś

ż

ęż

 

przeciwie stwie do oporno ci np. na penicylin , wi

cej si  z wielokrotn  mutacj  w kierunku

ń

ś

ę

ążą

ę

ą

ą

 

zwi kszaj cej si  odporno ci na ten antybiotyk. 

ę

ą

ę

ś

RÓ NICE GENETYCZNE A ZMIENNO

 FENOTYPOWA MUCHY DOMOWEJ

Ż

ŚĆ

Na podstawie map genetycznych chromosomów politenicznych możemy badać mutacje genów 
odpowiedzialnych za określone fenotypy muchy domowej. Jak dotąd udało się określić kilka 
genów odpowiedzialnych za następujące zmiany fenotypowe:

mutacja  white  —  polega   na  zmianie   barwy  oczu  z  czerwonej  na   białą;  zmiana  taka 
uwarunkowana   jest   powstaniem   recesywnej   formy   allela   znajdującego   się   w 
chromosomie X;

mutacja nub

2

 — objawia się skróceniem skrzydeł i zachodzi w autosomie 3.;

mutacje ebony i yellow — wiążą się ze zmianą barwy ciała, odpowiednio na ciemną lub 
żółtą;

mutacja bar — objawia się wstęgowatymi oczami o zredukowanej liczbie fasetek; cecha 
ta   wiąże   się   z   duplikacją   odpowiedniego   genu   znajdującego   się   w   chromosomie   X. 
Triplikacja tego genu powoduje mutację ultra bar.

Pobrano z: www.med-news.pl

18

background image

5 marca 2002

   Prelekcja XIII

GENETYKA MEDYCZNA CZ. VI

DZIEDZICZENIE CECH POLIGENOWYCH

Cechy poligenowe, czyli takie, o dziedziczeniu których decyduje więcej niż jeden gen, stanowią 
znaczącą większość wszystkich dziedziczonych cech. Możemy podzielić je na:

jako ciowe

ś

  —   są   nimi   głównie   wady   wrodzone   (takie   jak   rozszczep   podniebienia, 

zwężenie   odźwiernika,   zwichnięcie   stawu   biodrowego)   oraz   częste   choroby   wieku 
dojrzałego (schizofrenia, choroba wrzodowa, choroby alergiczne);

ilo ciowe

ś

 — należą do nich np. masa ciała, wzrost, barwa skóry, ciśnienie tętnicze krwi, 

iloraz inteligencji, liczba erytrocytów itp. Dobrym przykładem cechy ilościowej, zależnej 
bezpośrednio od wzrostu i masy ciała, jest powierzchnia ciała PC, opisywana wzorem 
Isakssona:

(

)

1

100

+

+

=

dH

P

PC

gdzie P oznacza masę ciała w kilogramach,
zaś dH — różnicę wzrostu ciała w stosunku do 160 cm.

Rozkład  cechy ilościowej  jest wynikiem zarówno genotypu,  jak i  oddziaływania czynników 
środowiska.   Częstość   jej   występowania   podlega   prawu   normalnego   rozkładu   i   może   być 
zilustrowana krzywą Gaussa. 

Rozkład cech ilościowych (poszczególnych fenotypów) w pokoleniu F

2

 możemy badać również 

za pomocą trójk ta Pascala

ą

.

1

1

1

1

2

1

1

3

3

1

1

4

6

4

1

1

5

10

10

5

1

1

6

15

20

15

6

1

1

7

21

35

35

21

7

1

1

8

28

56

70

56

28

8

1

1

9

36

84

126

126

84

36

9

1

1

10

45

120

210

252

210

120

45

10

1

Dalsze rz dy trójk ta konstruuje si , na skraju rz dów dodaj c „1”, a poni ej ka dej pary liczb

ę

ą

ę

ę

ą

ż

ż

 

wstawiaj c kolejn  liczb  b d c  ich sum .

ą

ą

ę ę ą ą

ą

Pobrano z: www.med-news.pl

19

background image

Badany   przez   nas   rząd   trójkąta   zależy   od   ilości   genów   polimerycznych   (zwanych   także 
kumulatywnymi), warunkujących daną cechę. Jeżeli cechę tę warunkuje np. 6 alleli (czyli 3 
pary), rozkład fenotypów przedstawia rząd 6. Jeżeli cecha warunkowana jest przez 5 par alleli, 
analizujemy   rząd   10.   itd.   Rzędy   oznacza   się   kolejnymi   liczbami   naturalnymi,   przy   czym 
najwyższemu rzędowi w trójkącie („1”) daje się numer 0.

WYMIARY CZASZKI JAKO CECHA ILO CIOWA

Ś

Jako   dobry   przykład   cechy   ilościowej   mogą   służyć   wymiary   ludzkiej   czaszki,   do   których 
badania używamy antropomierza.

1) D ugo  czaszki 

ł

ść

D.

Mierzymy   ją   między   punktem   GLABELLA   (gładzizna   kości   czołowej)   a   punktem 
OPISTHOCRANION (najbardziej oddalony od gładzizny punkt na kości potylicznej).

2) Szeroko  czaszki 

ść

S.

Mierzymy   ją   między   dwoma   punktami   EURYON   (punkt   na   kości   ciemieniowej   lub 

skroniowej najbardziej oddalony od płaszczyzny pośrodkowej ciała).

3) Wysoko  czaszki 

ść

W.

Wysokość czaszki inaczej mierzy się na czaszce martwej, a inaczej u żywego człowieka.
Na czaszce martwej oznacza się odległość między punktami BASION (punkt przecięcia 

płaszczyzny   pośrodkowej   ciała   z   przednią   krawędzią   otworu   wielkiego)   i   BREGMA 
(miejsce zetknięcia się szwów strzałkowego z wieńcowym).

U   żywego   człowieka   mierzy   się   odległość   między   punktami  VERTEX   i  TRAGION 

(punkt na górnym brzegu skrawka małżowiny usznej). Wysokość czaszki otrzymujemy, 
odejmując tę odległość od wyrażonego w centymetrach wzrostu badanego. 

Znajomość tych  trzech wymiarów, wyrażonych w centymetrach, pozwala obliczyć  wskaźnik 
szerokościowo-długościowy oraz pojemność czaszki.

Wska nik szeroko ciowo-d ugo ciowy

ź

ś

ł

ś

 oznaczany jest jako W

SD

 i przedstawia się wzorem:

%

100

D

S

W

SD

=

Pojemno  czaszki V

ść

 można mierzyć dwiema metodami:

1) Metoda Broca.

Polega   na   wypełnieniu   uszczelnionej   czaszki   kaszą   jaglaną,   a   następnie   przesypaniu 

kaszy do cylindra miarowego i odczytania wyniku ze skali. Metoda ta stosowana jest 
wyłącznie do pomiaru pojemności czaszek martwych.

2) Metoda Pearson-Lee.

Metodę   tę   stosuje   się   do   badania   czaszek   uszkodzonych   lub   przy   pomiarach 
dokonywanych  in   vivo.   Polega   na   zmierzeniu   w   wyżej   opisany   sposób   długości, 

Pobrano z: www.med-news.pl

20

background image

szerokości i wysokości czaszki a następnie obliczeniu pojemności, zależnie od płci, z 
odpowiedniego wzoru:

♂ V = 524,6 + 0,266 · D · S · W

♀ V = 812,0 + 0,156 · D · S · W

Otrzymujemy w ten sposób pojemność czaszki w cm

3

.

EWOLUCYJNE ZMIANY BUDOWY CZASZKI U NACZELNYCH

W toku ewolucji człowieka występowała tendencja do zwiększania się objętości czaszki — z ok. 
650 cm

3

 u małp do ok. 1500 cm

3

 u ludzi. Człowieka od innych naczelnych odróżnia jednak nie 

tylko pojemność czaszki, ale i szereg innych cech jej budowy. Dla porównania możemy zestawić 
wybrane cechy czaszki człowieka (Homo sapiens) i goryla (Gorilla sp.):

Gorilla sp. 

Homo sapiens

1) trzewioczaszka większa od mózgoczaszki    mózgoczaszka większa od trzewioczaszki
2) otwór potyliczny położony w tylnej części    otwór potyliczny przesunięty do środka

podstawy czaszki

   podstawy czaszki

3) grzebień potyliczny

   kresy karkowe na kości potylicznej

4) kąt nachylenia kości czołowej (spłaszczenie   kąt nachylenia kości czołowej: 54–74˚,

czaszki): 17-22˚

   średnio 63˚

5) wały nadoczodołowe

   łuki brwiowe

6) wcięcie pozaoczodołowe

      —

7) prognatyzm kośćca twarzy (wysunięcie

   ortognatyzm kośćca twarzy (cofnięcie pod

do przodu)

   puszkę mózgową)

8)    —

   wydatność kośćca nosa

9) szczęka długa i wąska

   szczęka krótka i szeroka

10) żuchwa wydłużona

   żuchwa skrócona

11)    — 

   „bródka” na przedniej ścianie żuchwy

12) część zębodołowa żuchwy wysunięta

   „bródka” wysunięta

13) łuk zębodołowy w kształcie litery V

   łuk zębodołowy w kształcie litery U

14) duże kły wysunięte poza linię zębów

      małe   kły   nie   wysunięte   poza   linię 

zębów

15) pojemność czaszki: 325–650 cm

3

   pojemność czaszki: 1200–1500 cm

3

16) masa mózgu w stosunku do 100 kg masy

   masa mózgu w stosunku do 100 kg masy

ciała: 340 g.

   ciała: 2380 g.

Swoisty „etap przejściowy” między jednymi a drugimi stanowić może wymarły obecnie rodzaj 
Plesianthropus z rodziny Hominidae. Rodzaj ten charakteryzowała dobrze wysklepiona czaszka 
z częścią twarzową wysuniętą ku przodowi. Kość czołowa przypominała budową kość ludzką, 
lecz występowały na niej wyraźne wały nadoczodołowe, zaś ta szczycie czaszki — grzebień 
kostny. Żuchwa i zęby zbudowane były zasadniczo tak, jak u współcześnie żyjących ludzi.

EWOLUCYJNE ZMIANY UZ BIENIA

Ę

W toku ewolucji nastąpiło zmniejszenie się ogólnej liczby zębów. Dokonał się również zanik 
przerwy (diastemy) i uformowanie się zębów w łuk paraboliczny.

Pobrano z: www.med-news.pl

21

background image

U ssaków mamy do czynienia z uz bieniem heterodontycznym

ę

, czyli takim, w którym obok 

siebie   występują   różne   rodzaje   zębów   (siekacze,   kły,   przedtrzonowce   i   trzonowce).   Ogólna 
liczba zębów jest stała dla danego gatunku. Stosukowo największym wśród zębów jest drugi 
trzonowiec,   drugi   przedtrzonowiec   natomiast   ulega   zmniejszeniu.   Uzębienie   homodontyczne 
cechuje niższe kręgowce — ryby, płazy i gady. 

Ssaki dzielimy na krótko- i długozębne. U pierwszych korzenie zębów kształtują się wcześnie i 
mają   niewielkie   otwory   wierzchołkowe,   natomiast   korony   cechuje   ograniczony   wzrost.   U 
ssaków   długozębnych   korzenie   kształtują   się   późno   i   charakteryzują   się   szeroko   otwartym 
kanałem i dużym otworem wierzchołkowym, zaś korony zębów są długie i rosną przez całe 
życie.

Charakterystyczną   cechą   współczesnych   ssaków   są   trzonowce   o   pofałdowanych   koronach. 
Pierwotne ssaki owadożerne miały zęby 4-, 5- i 6-guzkowe. U ludzi zęby trzonowe z nielicznymi 
wyjątkami mają po 4 guzki, rozdzielone bruzdami ułożonymi na kształt krzyża.

Znaczącą   różnicę   między   człowiekiem   a   innymi   naczelnymi   stanowi   zanik   zwarcia 
obcęgowatego   (labidoncja).   U   rasy   białej   występuje   przede   wszystkim   zwarcie   nożycowate 
(psalidoncja),   u  rasy  żółtej,   nieco   rzadziej   niż   w   ½   przypadków   —  zwarcie   dachówkowate 
(stegodoncja).

Pewne   cechy   ludzkiego   uzębienia   mogą   być   przekazywane   genetycznie.   Przykładem   jest 
dziedziczne bezzębie u mężczyzn — cecha recesywna, gonosomalnie sprzężona z płcią. Innym 
przykładem może być brak szkliwa — cecha również sprzężona z płcią, lecz dominująca.

WZORY Z BOWE

Ę

Do opisu uzębienia stosujemy tzw. wzory z bowe

ę

, ilustrujące ilość zębów w odpowiadających 

sobie połowach szczęki i żuchwy:

Z by mleczne

ę

 człowieka ilustruje wzór 

20

2102

2102

=

.

Do z bów sta ych

ę

ł

 używamy wzoru 

32

2123

2123

=

.

Wzory z bowe innych ssaków przedstawiaj  si  nast puj co:

ę

ą ę

ę

ą

          Gryzonie (np. królik): 

28

1023

2033

=

.

               Drapieżne (np. lis): 

42

3143

3142

=

.

Wszystkożerne (np. świnia): 

32

3143

3143

=

     Przeżuwające (np. owca): 

32

3133

0033

=

Pobrano z: www.med-news.pl

22

background image

12 marca 2002

   Prelekcja XIV

GENETYKA MEDYCZNA CZ. VII

INTELIGENCJA

Inteligencją (z łac.  intelligentia  = pojętność)  nazywamy najogólniej zdolność subiektywnego 
rozumienia   czynników   środowiska   i   zdarzeń   w   nim   zachodzących   oraz   znajdowania   na   nie 
właściwych, celowych reakcji.

Istnieje kilka definicji inteligencji, sformułowanych przez różnych badaczy tego zagadnienia.

Wg Cattela:

Wyróżniamy dwa „rodzaje” inteligencji:

1) płynną   —   zależną   od   struktur   i   funkcji   mózgu   i   warunkującą   szybkość   kojarzenia, 

koncentrację uwagi i tempo pracy umysłowej. Ten rodzaj inteligencji ujawnia się podczas 
rozwiązywania testów bezsłownych i największą wartość osiąga między 18. a 21. rokiem 
życia;

2) skrystalizowaną  — rozwijającą  się na bazie inteligencji płynnej  w  wyniku  uczenia się i 

nabywania doświadczeń.

Wg Piageta:

Inteligencja   to   rozwinięta   forma   adaptacji   biologicznej.   Rozwój   umysłowy   polega   na   coraz 
lepszym   przystosowaniu,   któremu   towarzyszy   wzrost   złożoności   i   efektywności   struktur 
poznawczych.

Wg Sternberga (TRIACHICZNA teoria inteligencji):

Inteligencja   to   zjawisko   indywidualne,   należące   do   świata   wewnętrznego   jednostki   jako 
zjawisko zdeterminowane przez świat zewnętrzny i odzwierciedlające się w doświadczeniach 
jednostki. Jest ono wynikiem interakcji świata zewnętrznego i wewnętrznego. 

Miarą inteligencji jest  iloraz inteligencji. Jego wysokość określa się najczęściej według skali 
Wechslera.   Badanie   obejmuje   6   testów   słownych   (wiadomości,   rozumienie,   arytmetyka, 
powtarzanie liczb, podobieństwa, słownik) oraz 5 bezsłownych (np. porządkowanie obrazków, 
błędy i braki w obrazkach, klocki).

UK AD LINII PAPILARNYCH

Ł

Pobrano z: www.med-news.pl

23

background image

Linie papilarne, czyli dermatoglify, występują na powierzchni rąk i stóp u człowieka i innych 
naczelnych.   Tworzą   je   cienkie   listewki   skórne,   pełniące   funkcje   czuciowe   i   mechaniczne, 
pomiędzy którymi znajdują się bruzdy.

Listewki   skórne   zaczynają   tworzyć   się   w   3-4   miesiącu   życia   płodowego,   aby   pełne 
ukształtowanie   osiągnąć   pod   koniec   6.   miesiąca.   W   dalszym   życiu   w   trakcie   wzrastania   i 
dojrzewania   następuje   ich   rozbudowa,   jednakże   bez   naruszenia   wzajemnych   proporcji. 
Ostateczne   wymiary   listewek   wynoszą:   0,1–0,4   mm   wysokości   i   0,2–0,7   mm   szerokości. 
Ponadto na dłoniach i stopach człowieka i naczelnych występują  bruzdy zgi ciowe

ę

, również 

kształtujące się w życiu płodowym i nie zmieniające swego układu do końca życia.

Układ linii papilarnych warunkują trzy pary genów współdziałających. Jest to cecha jakościowa, 
modyfikowana   przez   czynniki   środowiska   wewnętrznego   organizmu   —   fakt   ten   tłumaczy 
różnice w układzie linii między prawą a lewą ręką. Ogólna liczba listewek skórnych jest cechą 
ilościową.

Odzwierciedleniem   układu   linii   papilarnych   jest   tzw.  daktylogram,   który   może   być 
wykorzystywany   przy   identyfikacji   osobnika.   Układ   dermatoglifów   jest   charakterystyczny, 
niepowtarzalny   (wg   Galtona   prawdopodobieństwo   wystąpienia   dwóch   identycznych   wzorów 
linii papilarnych ma się jak 1:64 mld) i niezniszczalny.

Układ   linii   papilarnych   opuszek   palców   charakteryzuje   się   pewnymi   powtarzającymi   się 
rysunkami. Jednym z najważniejszych spośród nich jest tzw. delta (trójramiennik, trójpromień). 
Powstaje ona na skutek rozchylenia się dwóch listewek biegnących koło siebie (delta typowa) 
lub rozdwojenia listewki pojedynczej (delta rozwidlona).

Łącząc środek delty ze środkiem wzoru papilarnego określonego palca otrzymujemy tzw. linię 
Galtona
. Liczba linii papilarnych przecinających tę linię stanowi  indeks RC. Suma indeksów 
RC dla wszystkich dziesięciu palców zwana jest  indeksem TRC. Wartość tego indeksu jest 
cechą poligenową, dziedziczącą się ilościowo, i przeciętnie wynosi ok. 129 dla kobiet i ok. 146 
dla mężczyzn.

W zależności od ilości delt na opuszce palca wyróżniamy trzy zasadnicze typy wzorów:

1. ukowy

ł

 (bezdeltowy);

2. p tlicowy

ę

 (jednodeltowy);

3. wirowy (dwudeltowy).

(Ze względu na obecność dwóch delt, we wzorze wirowym dla danego palca otrzymuje się dwa 
indeksy RC. Podczas obliczania indeksu TRC do sumy włącza się tylko indeks RC o większej 
wartości).

Ponadto w zależności od ułożenia wzory dzieli się również na:

ulnarny (łokciowy);

symetryczny;

radialny (promieniowy).

W   praktyce   kryminalistycznej   i   badaniach   genetycznych   wykorzystuje   się  minucje,   czyli 
najdrobniejsze różnice w układzie bruzd i linii papilarnych. 

Pobrano z: www.med-news.pl

24

background image

UK ADY DERMATOGLIFÓW A WYBRANE SCHORZENIA GENETYCZNE

Ł

Pewne schorzenia genetyczne charakteryzują się szczególnym układem linii papilarnych:

1. W brachydaktylii rzadko występują wzory wirowe, bardzo często natomiast pętlicowe i 

łukowe.

2. W  zespole   Turnera  następuje   przewaga   wzorów   wirowych,   a   ponadto   zwiększenie 

wartości TRC (przeciętnie ok. 165) i podwyższone (dystalne lub pośrednie) położenie 
trójpromienia osiowego.

3. W zespole  Klinefeltera następuje przewaga wzorów łukowych, a wartość TRC ulega 

zmniejszeniu w stosunku do normy.

4. W zespole Downa zmniejsza się częstość występowania wzorów wirowych, natomiast w 

80% przypadków mamy do czynienia z pętlicami łokciowymi (norma 62%). Trójpromień 
osiowy ułożony jest dystalnie (64–86% przypadków). Ogólna liczba bruzd zgięciowych 
na dłoniach i stopach jest zwiększona. Ponadto wybitnie charakterystyczną cechą tego 
zespołu (50–70% chorych) jest występowanie na dłoni czteropalcowej bruzdy zgięciowej 
(bruzda poprzeczna, „małpia bruzda”).

5. W  zespole   Edwardsa  następuje   przewaga   wzorów   łukowych   i   dystalne   ułożenie 

trójpromienia osiowego. Czteropalcowa bruzda zgięciowa występuje u 30% chorych.

6. W zespole Patau mamy do czynienia z przewagą wzorów łukowych i pętlic radialnych. 

Trójpromień osiowy ułożony jest dystalnie, czteropalcowa bruzda zgięciowa występuje w 
60% przypadków.

GENETYCZNE PODSTAWY TRANSPLANTACJI

Aby dany organ lub tkanka mogły być przeszczepione z powodzeniem, konieczny jest przede 
wszystkim  brak   niezgodności  antygenów  g ównego uk adu zgodno ci tkankowej MHC

ł

ł

ś

 

między dawcą a biorcą. Antygeny te są kodowane przez większą liczbę genów, cechujących się 
polimorfizmem (liczne allele wielokrotne).

Poza układem MHC na różnych parach autosomów zlokalizowane są sekwencje DNA kodujące 
inne antygeny, zwane s abymi antygenami zgodno ci tkankowej

ł

ś

. Jak się okazuje, w procesach 

transplantacji   one   również   mają   bardzo   duże   znaczenie   i   na   skutek   silnego   odpychania 
transplantacyjnego   mogą   spowodować   odrzucenie   przeszczepu   nawet   przy  pełnej   zgodności 
układu MHC.

Przy   dokonywaniu   przeszczepu   konieczna   jest   również   pełna   zgodność  uk adu  AB0

ł

  oraz 

(zazwyczaj w mniejszym stopniu) innych układów grupowych krwi.

Obecnie najcz ciej wykonywanymi s  allogeniczny przeszczep nerki i autogeniczny — skóry.

ęś

ą

ODRZUCANIE PRZESZCZEPU. PRZESZCZEP PRZECIW GOSPODARZOWI

Ponieważ w praktyce uzyskanie pełnej zgodności wszystkich antygenów jest bardzo trudne, w 
transplantologii stosuje się rozmaite zabiegi zapobiegające odrzuceniu przeszczepu. Najczęściej 

Pobrano z: www.med-news.pl

25

background image

polegają one na aplikowaniu pacjentowi określonych substancji, jak cyklosporyna A, globulina 
antytymocytarna lub duże ilości glikokortykosterydów. Niekiedy w celu osłabienia odpowiedzi 
immunologicznej napromieniowuje się również tkankę limfatyczną biorcy.

Wyróżniamy kilka mechanizmów odrzutu przeszczepu:

1) nadostry  (odrzucenie   przeszczepu   dokonuje   się   w   ciągu   kilku   minut   —   powstające 

mikrozakrzepy prowadzą do niedokrwienia i niemal natychmiastowej martwicy tkanki 
lub narządu);

2) ostry (odrzucenie przeszczepu następuje w ciągu dni lub miesiący);
3) przewlek y

ł  (procesy odrzucenia przeszczepu rozciągają się na lata).

Odrzucenie   przeszczepu   jest   naturalną   konsekwencją   niezgodności   antygenowej   między 
przeszczepionym   narządem   a   organizmem   biorcy.   Czasami   dzieje   się   jednak   inaczej.   W 
przypadku, gdy w  przeszczepianej tkance (najczęściej  w szpiku kostnym)  znajduje  się duża 
liczba   komórek   immunologicznie   czynnych,   komórki   te   mogą   wejść   w   oddziaływanie   z 
niezgodnymi antygenowo komórkami biorcy.

Zjawisko   to   nazywamy  reakcj   przeszczepu   przeciw   gospodarzowi

ą

. Występuje   ona  nader 

często   po   przeszczepieniu   szpiku   kostnego   w   celach   leczniczych   chorym,   których   układ 
immunologiczny  uległ   osłabieniu   na   skutek   rozmaitych   chorób   lub   urazów   —   pacjentom   z 
białaczkami, anemią aplastyczną, ostrą chorobą popromienną czy poddanym uprzednio radio- 
lub   chemioterapii.   Ze   względu   na   upośledzenie   odporności   immunologicznej   biorca 
allogenicznych limfocytów nie jest w stanie ich zniszczyć, one zaś, rozpoznając jego antygeny 
jako „obce”, powodują masowe niszczenie komórek jego organizmu.

Aby   uniknąć   opisanych   wyżej   zjawisk,   w   obecnych   technikach   transplantacyjnych   przed 
dokonaniem   przeszczepu   podaje   się   dawcy   leki   immunosupresyjne   lub   przed   dokonaniem 
przeszczepu eliminuje z pobranego szpiku dojrzałe limfocyty T.

Pobrano z: www.med-news.pl

26

background image

19 marca 2002

    Prelekcja XV

GENETYKA MEDYCZNA CZ. VIII

PRAWO HARDY’EGO-WEINBERGA

Prawo   Hardy’ego-Weinberga   przedstawia   zależność   między   częstością   genów   a   częstością 
genotypów w populacji mendlowskiej, opisując stan dynamicznej równowagi genetycznej w tej 
populacji. 

Prawo powy sze mówi,  e je eli w populacji:

ż

ż

ż

p — cz sto  genu dominuj cego

ę

ść

ą

q — cz sto  genu recesywnego

ę

ść

to cz sto  poszczególnych genotypów w tej populacji opisuje równanie:

ę

ść

p

2

 + 2pq + q

2

 = 1

gdzie p

2

 oznacza cz sto  homozygot dominuj cych,

ę

ść

ą

         2pq — cz sto  heterozygot,

ę

ść

         a q

2

 — cz sto  homozygot recesywnych.

ę

ść

Ze względu na statystyczny charakter tego prawa, doświadczalne wyniki jego badania zgadzają 
się z założeniami teoretycznymi tylko w przypadku populacji o dużej liczebności. Tworzenie 
zygoty możemy przyrównać do losowania dwóch ze zbioru gamet danej populacji tylko przy 
założeniu, że kojarzenia są przypadkowe, nie działa dobór naturalny i wykluczamy migracje i 
mutacje. Zazwyczaj jednak warunki te nie są spełnione, gdyż na populację wpływa bardzo wiele 
czynników chwiejących równowagą w częstości występowania alleli.

SELEKCJA I DRYF

Selekcja  jest   procesem   eliminacji   niekorzystnych   genotypów   związanych   ze   zróżnicowaną 
rozrodczością różnych osobników. O selekcji danego osobnika mówimy, gdy jest on bezpłodny 
lub nie dożywa czasu reprodukcji.

Wpływ selekcji na częstość występowania cechy zależy od tego, czy jest ona dominująca, czy 
recesywna. Szkodliwe  allele dominujące zostają  wyeliminowane  z populacji na  ogół bardzo 
szybko. Allele recesywne mogą pozostawać w puli genowej przez wiele pokoleń, gdyż będą 
podlegały selekcji tylko w homozygotach.

Dryfem   genetycznym  nazywamy   bezkierunkowe   zmiany   częstości   genów,   wynikające   ze 
zjawisk   losowych   i   ujawniające   się   zwłaszcza   w   populacjach   niewielkich   lub   przy 

Pobrano z: www.med-news.pl

27

background image

przypadkowym   pobieraniu   niewielkich   próbek   z   dużych   populacji.   Zjawisko   dryfu   może 
wówczas prowadzić do istotnych odchyleń od pierwotnej częstości genów. 

WYBRANE CECHY DOMINUJ CE I ICH ROZK AD W POPULACJI CZ OWIEKA

Ą

Ł

Ł

Do najistotniejszych cech allelomorficznych dziedziczących się dominująco należą:

1) ząbek włosów na czole;

2) włosy nierude (ciemne lub blond);

3) wzgórek Darwina (niewielka kosteczka na krawędzi małżowiny usznej);

4) wolny płatek ucha;

5) dołki w policzkach;

6) zdolność zwijania języka w literę U;

7) zdolność unoszenia końca języka ku górze;

8) zdolność odczuwania smaku fenylotiomocznika;

W   populacji   ludzi   i   ma p   cz ekokszta tnych   wyró nia   si   dwie   klasy:   odczuwaj cy   i

ł

ł

ł

ż

ę

ą

 

nieodczuwaj cy   gorzkiego   smaku   fenylotiomocznika   (PTC)   u   nasady   j zyka.   Jest   to

ą

ę

 

cecha   allelomorficzna,   warunkowana   przez   allel   dominuj cy   oznaczany   symbolem   T.

ą

 

Wyst puje ona z ró n  cz sto ci  u ró nych ras ludzkich:

ę

ż ą ę ś ą

ż

 w ród Chi czyków — 93%

ś

ń

 w ród Indian pó nocnoameryka skich — 97%

ś

ł

ń

 w ród Europejczyków — 75%.

ś

Fenotypowa   wra liwo   na   smak   fenylotiomocznika   wykazuje   rozk ad   dwumodalny.

ż

ść

ł

 

Oznacza to,  e reakcje homozygot dominuj cych TT i heterozygot Tt ró ni  si  mi dzy

ż

ą

ż ą ę

ę

 

sob . Okazuje si ,  e homozygoty TT odbieraj  gorycz fenylotiomocznika jako bardzo

ą

ę ż

ą

 

intensywn , za  dla heterozygot Tt jest ona jedynie wyczuwalna.

ą

ś

9) orli nos (kształt nosa warunkowany jest przez 4 pary genów allelomorficznych)

10) piegowatość;

11) tendencja do używania prawej ręki;

Lewor czno  i prawor czno  s  przejawem funkcjonalnej asymetrii cia a cz owieka,

ę

ść

ę

ść ą

ł

ł

 

zwi zanej z dominacj  jednej z dwóch pó kul mózgowych (lateralizacja). Dominacja ta

ą

ą

ł

 

cz sto bywa jednorodna (prawor czno ci towarzyszy prawooczno  itd.). Szacuje si ,  e

ę

ę

ś

ść

ę ż  

tendencj   do   pos ugiwania   si   praw   r k   przejawia   ok.   96%  ludzi.   Lewor czno

ę

ł

ę

ą ę ą

ę

ść  

wykazuje   zaledwie   4%.   Czasami   mamy   tak e   do   czynienia   z   obur czno ci

ż

ę

ś ą  

(ambidekstri ), która mo e mie  charakter pierwotny lub wtórny.

ą

ż

ć

12) składanie kciuka prawego na lewy;

13) włosy na środkowej powierzchni paliczków dłoni;

14) grupy krwi A i B:

Obok   kodominuj cych   alleli   I

ą

A

  i   I

B

  wyst puje   recesywny   allel   i.   Homozygoty   pod

ę

 

wzgl dem tego allela maj  grup  krwi 0. Grupa ta szczególnie cz sto wyst puje w ród

ę

ą

ę

ę

ę

ś

 

Indian w Chile.

Pobrano z: www.med-news.pl

28

background image

15) prawidłowe widzenie barw:

Okazuje si ,  e mniej wi cej 6,6–9% m czyzn w Europie dotkni tych jest daltonizmem.

ę ż

ę

ęż

ę

 

Najcz ciej,   bo   a   w   4,5%   przypadków,   mamy   do   czynienia   z   deuteranomali ,

ęś

ż

ą  

najrzadziej — z protanopi .

ą

Poza Europ   lepota barw nale y do rzadko ci: 

ą ś

ż

ś

 w ród Australijczyków — 1,9%

ś

 w ród Indian — 2,3%

ś

 w ród Murzynów afryka skich — 2,4%.

ś

ń

Pobrano z: www.med-news.pl

29


Document Outline