background image

Dziedziczenie sprzężone z 

chromosomem X u człowieka 

Katedra i Zakład Biologii i Genetyki 

background image

Kryteria dziedziczenia dominującego sprzężonego z 

płcią (XD) 

 

1.Każde dziecko z daną cechą posiada co najmniej jednego  

z rodziców z tą cechą. 

2. Mężczyzna z daną cechą przekazuje ją wyłącznie córkom. 

3. Heterozygotyczne kobiety przekazuję cechę połowie potomstwa 

obydwu płci. 

4. Kobiety homozygotyczne przekazuję cechę wszystkim dzieciom obu 

płci. 

5. Jeżeli cecha występuje rzadko, to występuje dwa razy częściej u 

kobiet niż u mężczyzn (dla zygot męskich jest często letalna). 

6. Przy całkowitej penetracji genu cecha występuje we wszystkich 

pokoleniach bez przeskoków. 

 

background image

Dziedziczenie sprzężone  

z chromosomem X dominujące

 

background image

Rodowód w dziedziczeniu XD 

Mężczyzna z daną cechą 
przekazuje ją wyłącznie córkom 

background image

Krzywica witamino D-oporna  

(rodzinna krzywica hipofosfatemiczna) 

 

Patomechanizm - nieprawidłowe wchłanianie zwrotne fosforanów w 
cewkach bliższych przez układ enzymatyczny zlokalizowany w rąbku 
szczoteczkowym kanalików nerkowych.  
Powoduje to fosfaturię

 

Częstość -1:20 000 

Sposób dziedziczenia - dominujący sprzężony z chromosomem X; 
mutacje w genie PHEX (p22.1-p22.2)  

Niecałkowicie przypadkowa inaktywacja X – różny odsetek komórek z 
mutacją w różnych tkankach – stosunkowo łagodne objawy u kobiet 
 

background image

Szlak metaboliczny witaminy D 

7-dehydrocholesterol w skórze 

Witamina D

2

 i D

3

 w diecie 

UV

 

Witamina D

3 

WĄTROBA 

25(OH)D

3 

NERKA 

1,25(OH)

2

D

3 

Pobudza odwapnienie i mineralizację kości 

Pobudza jelitowe wchłanianie wapnia i fosforanów 

W krzywicy hipofosfatemicznej 
zaburzenie dotyczy także tej przemiany 
→ niski poziom 1,25(OH)2D3 

background image

Krzywica witamino D-oporna –  

obraz kliniczny 

Najważniejsze objawy – bóle, skrócenie i zniekształcenia kości 
długich, szczególnie kończyn dolnych,  

Skutki zaburzeń mineralizacji występują od 2. r.ż.  

Niski wzrost (130-165 cm),  

Zaniedbane przypadki – zesztywniające zapalenie stawów, ucisk na 
rdzeń kręgowy,  

U kobiet może wystąpić łagodna postać – hipofosfatemia na czczo 

Przebieg - wcześnie rozpoczęte leczenie (fosforany doustnie , 
1,25(OH)2D3) może zmniejszyć nasilenie deformacji kostnych, a 
dorośli mogą osiągnąć wzrost > 170 cm.  
 

background image

Krzywica witamino D-oporna  

rodzinna krzywica hipofosfatemiczna 

 

                               

kolana szpotawe                                             kolana koślawe  

background image

Krzywica oporna na witaminę D 

zdjęcia rtg przed i w trakcie leczenia 

background image

Kryteria dziedziczenia recesywnego sprzężonego z płcią 

 

1.Chory mężczyzna nie przekazuje cechy dzieciom żadnej płci, ale 

jego wszystkie córki są nosicielkami 

2.W potomstwie kobiety nosicielki połowa synów choruje, a 

połowa córek jest nosicielkami. 

3.Chory mężczyzna ma matkę nosicielkę. 

4.Kobiety z daną cechą mają ojca z tą cechą i matkę nosicielkę. 

5.Częstość występowania cechy jest znacznie wyższa u mężczyzn 

niż u kobiet. 

6.Cecha nie musi występować w każdym pokoleniu. 
 

background image

Zdrowy  

ojciec 

Matka 
nosicielka 

Zdrowa  

córka 

Zdrowy 

syn 

Córka 

nosicielka 

Chory 

syn 

Chory  
ojciec 

 

Córka  
nosicielka 

 

Córka  
nosicielka 

 

Zdrowy 

syn 

Zdrowy 

syn 

Zdrowa 
matka 

Dziedziczenie sprzężone z chromosomem X 

recesywne 

 

background image

Choroby sprzężone z chromosomem X 

Częstość w Zjednoczonym 
Królestwie /10 000 mężczyzn 

Ślepota na barwę zieloną i czerwoną  

800 

Zespół łamliwego chromosomu X  

Niespecyficzne upośledzenie umysłowe 

Dystrofia mięśniowa Duchenne’a 

Dystrofia mięśniowa Beckera  

0,5 

Hemofilia A (czynnik VIII)  

Hemofilia B (czynnik IX) 

0,3 

Rybia łuska  

Agammaglobulinemia 

0,1 
 

Najczęstsze choroby sprzężone z płcią 

background image

Rodowód w dziedziczeniu recesywnym sprzężonym z 

chromosomem X 

background image

Hemofilia A i B 

• http://www.dnalc.org/view/15950-What-

causes-hemophilia-.html 

background image

Hemofilia A i B 

• Haemofilia A (niedobór czynnika VIII) występuje z częstością 

1 : 5 000 chłopców. 

 

Haemofilia B (niedobór czynnika IX) występuje z częstością 

1:30 000 chłopców. 

• Postacie A i B klinicznie są nie do odróżnienia 
• U dorosłych kobiet nosicielek mogą występować  obfite 

krwawienia miesięczne i pourazowe. 

• Kiedy kobieta choruje na ciężką postać hemofilii A lub B: 

1. Nieproporcjonalna lionizacja 
2. Matka – nosicielka, ojciec – chory 
3. Zespół Turnera lub delecja chromosomu Xq i mutacja na 

drugim chromosomie 

background image

Hemofilia A - mutacje 

• Lokalizacja  Xq28 
• Gen składa się z 26 exonów 
• 45% mutacji w przypadkach ciężkiej hemofilii – inwersja w intronie 

22 

• Ok. 50% – mutacje punktowe (zmiany sensu, nonsensowne) 
• 5% - duże rearanżacje genomowe 
  W przypadkach inwersji w intronie 22,  mutacji nonsensownych i 

dużych delecji ryzyko powstania przeciwciał przeciw czynnikowi 
VIII (oporność na leczenie) – 35%. 
W przypadku mutacji zmiany sensu  ryzyko to wynosi 5% 

background image

Hemofilia B - mutacje 

• Lokalizacja  Xq27 
• Gen składa się z 8 exonów 
• Mutacje punktowe:  

 

67% - zmiany sensu,  

 

7% - małe delecje i insercje 

• 3% - duże rearanżacje (delecje i insercje) 
• Największe ryzyko rozwoju oporności na leczenie (50%) – duże 

rearanżacje , najmniejsze – mutacje zmiany sensu. 

• Mutacje w rejonie promotora (pozycja 20) – fenotyp Leyden  

Jest to szczególna postać hemofilii – fenotyp staje się łagodniejszy 
po okresie dojrzewania – aktywność czynnika IX rośnie od 1% do 50-
60%. Stanowi ok. 2% przypadków hemofilii B.  
 

background image

Podział hemofilii w zależności od aktywności czynnika VIII: 

 

Postać łagodna (5-40% aktywności czynnika VIII) 

 

aktywność czynnika VIII  50% - nie ma objawów 

 

25-50% - skłonność do krwawień po dużych zabiegach i poważnych 
wypadkach 

 

5-25% - krwawienia po małych zabiegach i niewielkich skaleczeniach 

Postać umiarkowana (1-5%) 

 

1-5% - ciężkie krwawienia po  
małych zabiegach, wylewy  
dostawowe i domięśniowe po  
niewielkim urazie 

Postać ciężka  (<1%) 

 

samoistne wylewy  do stawów i mięśni 
 

background image

Objawy hemofilii 

Z wiekiem następuje upośledzenie ruchomości dużych stawów – 
głownie kolanowych i unieruchomienie na wózku inwalidzkim 

background image

Królowa  Królowa  Wiktoria  (1819-1901)  przekazała  hemofilię  najmłodszemu  synowi  oraz  za 
po

średnictwem dwóch córek do rodzin książęcych Hersji-Darmstadtu i Prus, na dwór Burbonów 

orleanskich w Hiszpanii oraz do rodziny cara 

Mikołaja II, ostatniego cara Rosji. 

background image

Rodzinna hemofilia w brytyjskiej rodzinie krolewskiej 

background image

Dystrofia mięśniowa Duchenne’a (DMD) 

Częstość -  1 : 3-4000 żywo ur. chłopców 

mutacja w genie dystrofiny DMD 

 lokalizacja  Xp21 

wielkość - 2,5 Mbp,  
75 eksonów 
0,1% całego genomu ludzkiego,  
1,5% chromosomu X 

   wielkość białka - 3685 AA, 427 kDa 

2/3 przypadków postać dziedziczna, 
pozostałe – nowe mutacje 

Możliwa także mozaikowatość gonadalna 
 
 

background image

Obraz kliniczny DMD 

Najważniejsze objawy – postępujące osłabienie mięśni 
proksymalnych kończyn od 2. r.ż.; przykurcze stawów; 
skolioza; chód kaczkowaty; upośledzenie umysłowe; 
kardiomiopatia; 

objaw gnoma 

– rzekomy przerost mięśni 

łydek; 

objaw Gowersa 

wspinania się po sobie 

Przebieg – szybki postęp niedowładów mięśni zachodzi w 
drugiej dekadzie życia; wózek inwalidzki od 7.-12. r.ż.; 
osłabienie mięśni gardła i oddechowych, NI niewielkiego 
stopnia u 30% pacjentów.  

Śmierć ok. 18-20 r.ż. z powodu niewydolności oddechowej, 
krążeniowej, zapalenia  płuc lub zachłyśnięcia.  
 

background image

Dystrofia mięśniowa Beckera (BMD) 

Częstość -  1 : 20 000 żywo ur. chłopców 

mutacja w genie dystrofiny DMD 

Najważniejsze objawy – początek  ok. 11. r.ż. objawy podstawowe 
identyczne jak w dystrofii Duchenne’a, ale o łagodniejszym 
przebiegu; stały jest objaw Gowersa - wspinania się po sobie i 
objaw gnoma – rzekomy przerost mięśni łydek;  

Przebieg – chodzą samodzielnie do około 40 r.ż.;  

 
 

background image

Grupy mięśni dotknięte w DMD 

background image

Rola białka DMD: 
1.

Białko strukturalne zapewniające wytrzymałość błony komórkowej mięśni 

2.

Chroni komórki przed nekrozą 

3.

Pośredniczy w komunikacji międzykomórkowej 

4.

„Uszczelnienie” błon biologicznych 

lokalizacja – wewnętrzna strona 
błony komórki mięśniowej 
Interakcja z białkami wewnątrz. i 
zewnątrzkomórkowymi 

białko dystrofina 

background image

• Dystrofina stabilizuje 

sarkomer 

białko dystrofina 

background image

Mutacje powodujące dystrofię mięśniową 

Duchenne’a i Beckera 

DMD: 

60-65% przypadkow DMD – duże delecje zmieniające ramkę odczytu  
Często utraty jednego bądź kilku exonów 
5% - duplikacje exonów 
Najczęstsza lokalizacja – 3-8 exon (5’ koniec) i 44-60 exon (3’ koniec) 
Pozostałe – mutacje punktowe: mutacje nonsensowne, frameshift 

BMD 

– mutacje nie zmieniające ramki odczytu 

background image

• Delecje z zachowaniem ramki odczytu oraz naruszające 

ramkę odczytu jako przyczyna DMD i BMD 

Mutacje powodujące dystrofię mięśniową 

Duchenne’a i Beckera 

background image

Występowanie transkryptów genu DMD w tkankach 

człowieka 

           Tkanka                                      

zawartość transkryptów genu DMD w badanej                                  

 

                                                    

tkance w % ich zawartości w mięśniach  

                       

 

                                                    szkieletowych  

Mięsień szkieletowy                                        100 

Serce                                                                  80-100 

Mięsień gładki                                                   2-10 

Nerka                                                                     1,6 

Kora mózgu                                                          1 

Płuco                                                                        1 

Wątroba                                                              0,05 

Łożysko                                                               0,05 

Śledziona                                                           0,05 

 

background image

5-

letni chłopiec 

rozwój tkanki łącznej  

10-

letni chłopiec 

tkanka łączna, nieliczne włókna 

mięśniowe  

15-

letni chłopiec  

degradacja 

komórek mięśniowych 

martwica 

DMD – obraz mięśnia 

background image

DMD - barwienie dystrofiny w preparatach mięśni 

poprzecznie prążkowanych 

Prawidłowe barwienie 

dystrofiny 

Brak dystrofiny 

background image

Obraz kliniczny DMD 

Postępująca z wiekiem 
hiperlordoza spowodowana 
osłabieniem siły mięśniowej 

Objaw gnoma 

background image

Objaw Gowersa – wspinania się po sobie  

Obraz kliniczny DMD 

background image

Western Blot dystrofiny 

1. Ilość białka jest zredukowana,  
    

wielkość cząsteczki prawidłowa – 

BMD 

 

2. Ilość białka zredukowana,  
    

oraz zmniejszona wielkość – 

BMD 

 

3. Prawidłowa wielkość i ilość dystrofiny 
 
4. Prawie całkowity brak białka – 

DMD 

 

5. Drastyczny spadek ilości dystrofiny   
    - 

DMD 

background image

Nosicielki mutacji w genie dystrofiny 

• U 17% nosicielek obserwuje się osłabienie mięśniowe, u 5% mialgię 
• U 53% matek chłopców z DMD oraz 30% z BMD ma podwyższony 

poziom kinazy kreatynowej 

• 20% nosicielek wykazuje łagodne objawy kardiomiopatii 
• Jeżeli u kobiety występują objawy DMD należy wykonać kariotyp 

 

  

1              1,5  1,65   2     2,2                                     

Zdrowe 
kobiety 

Pewne nosicielki ciężkiej 
dystrofii mięśniowej 
sprzężonej z 
chromosomem X 

Rozdział wartości kinazy 
kreatynowej w surowicy u 
zdrowych kobiet i nosicielek  
dystrofii mięśniowej 
Duchenne’a 

background image

Zaburzenia rozpoznawania barw - daltonizm 

achromatyzm lub monochromatyzm –całkowita ślepota na 
barwy, tritronomalia- nie widzą barwy niebieskiej – cechy 
autosomalne 

dichromatyzm – brak rozpoznawania barwy czerwonej lub 
zielonej: 

protanomalia – nie widzą barwy czerwonej 

deuteranomalia - nie widzą barwy zielonej 

sprzężone z 

chromosomem X 

background image

Protanopia i deuteranopia 

background image
background image