background image

 

 

Genetyczne podłoże

niepełnosprawności 

intelektualnej

i zespołów otępiennych

IV rok WL

background image

 

 

Niepełnosprawność 

intelektualna

W krajach UE 8,1% wydatków 
ponoszonych na ochronę zdrowia dotyczy 
opieki medycznej nad osobami z 
niepełnosprawnością intelektualną 
(11% dla mężczyzn, 6% dla kobiet).

W warunkach fizjologii intelekt człowieka 
jest cechą kształtującą się wskutek 
współdziałania czynników  genetycznych i 
środowiskowych

background image

 

 

Klasyfikacja niepełnosprawności 

intelektualnej wg ilorazu 

inteligencji

NI w stopniu lekkim - 50-70 

(80%)

NI w stopniu umiarkowanym - 35-49

NI w stopniu znacznym - 20-34

NI w stopniu głębokim - 0-19 

(1%)

lekka

głęboka

background image

 

 

Dlaczego sprawie 

niepełnosprawności intelektualnej 

należy poświęcić szczególną 

uwagę?

Znaczna częstość występowania w populacji 
(1-2% populacji ogólnej, 2-3% populacji 
dziecięcej) 

Trudna sytuacja rodziny

Konieczność właściwego poradnictwa 
genetycznego

Łatwość popełnienia błędu w sztuce 
dotyczącego rozpoznania przyczynowego i 
porady genetycznej

background image

 

 

Współczynniki korelacji 

pomiędzy poziomem inteligencji 

w rodzinie:

dzieci i rodziców      

 

0.4

bliźniąt monozygotycznych

0.86

bliźniąt dizygotycznych 0.61

dzieci i rodziców w rodzinach adopcyjnych  0

Ostateczny IQ kształtuje się przy udziale 
czynników środowiskowych  
Bardzo ważna jest stymulacja rozwoju dziecka 
już od pierwszych tygodni po urodzeniu

background image

 

 

Różnice pomiędzy dwiema 

grupami niepełnosprawności 

intelektualnej

Grupa I
(konstytucj onalna)

Grupa I I
(patologiczna)

Stopień
niepełnosprawności

z reguły – lekka
(I Q>50)

z reguły – ciężka
(I Q<50)

wiek rozpoznania

szkolny

przedszkolny

Zmiany organiczne
w OUN

brak

obecne

Wpływ statusu
psychosocj ologicznego
rodziny

wyraźny

żaden lub niewielki

Częstość występow.

20-30/ 1000

3/ 1000

background image

 

 

Przyczyny niepełnosprawności 

intelektualnej u dzieci w wieku 

szkolnym

I Q

<50

>50

Aberracj e chromosomowe

15%

5-10%

Choroby j ednogenowe

20-25%

5-10%

Wady OUN w zespołach wad
mnogich

10%

5%

Czynniki środowiskowe

30-35%

15%

nieznana

20%

60-65%

Im niższy IQ, tym większa szansa znalezienia przyczyny

background image

 

 

Przyczyny NI powstałej w 

okresie prenatalnym (70% 

przyp.)

czynniki genetyczne (30-40% przypadków 
o znanej etiologii)
np. Zespół Downa (~22%), FRAX (~6%)

cukrzyca matki 

zatrucie ciążowe

zakażenia wewnątrzmaciczne (TORCH)

niedożywienie

fetopatia alkoholowa

background image

 

 

Genetyczne przyczyny NI 

Z. Downa - 1,3

FRAX - 0,25 

DMD - 0,15

Z. Edwardsa - 0,125

TSC - 0,1

Fenyloketonuria - 
0,067

Z. Cri du chat - 0,05

Galaktozemia - 0,017

Z. Huntera - 0,01

(częstość na 1000)

background image

 

 

Wywiad dotyczący dziecka

Wiek, stan zdrowia, ekspozycja na szkodliwe 
czynniki środowiskowe rodziców 

Pokrewieństwo rodziców,

Przebieg ciąży (czynniki teratogenne) i 
porodu,

Wrodzone wady rozwojowe,

Przebieg okresu noworodkowego,

Rozwój psychoruchowy dziecka,

Osobowość i zachowanie dziecka

background image

 

 

Zaburzenia towarzyszące NI

Padaczka (występuje w 50% przypadków 
ciężkiej NI)

Mózgowe porażenie dziecięce (20%)

Zaburzenia psychiatryczne (>50%) - 
najczęściej nadpobudliwość ruchowa i autyzm

Dysfunkcje behawioralne (np. zaburzenia 
łaknienia)

Choroby neurologiczne (np. wodogłowie)

Uszkodzenie wzroku/słuchu

background image

 

 

Badanie fizykalne

Badanie fenotypu dziecka pod kątem 
ewentualnych cech dysmorfii, małych 
wrodzonych wad rozwojowych,

Elementy badania neurologicznego (ocena 
chodu, mowy, napięcia mięśniowego),

Pomiary antropometryczne i ich analiza za 
pomocą siatek centylowych, ocena symetrii 
ciała,

Dokumentacja fotograficzna.

background image

 

 

Badania laboratoryjne

U wszystkich pacjentów analiza kariotypu (GTG)

Podejrzenia zespołu mikrodelecji lub aberracji 
subtelomerowych - FISH

W uzasadnionych przypadkach badanie molekularne w 
kierunku znanych zespołów jednogenowych (np.FRAX, 
HD, DMD, zespół Prader-Willi i inne),

Podejrzenie choroby metabolicznej - badanie krwi 
metodą tandemowej spektrometrii masowej 

Podejrzenie utajonej hiperfenyloalaninemii matczynej - 
badania metaboliczne u matki

background image

 

 

geny na chromosomie X 

odpowiedzialnych za NI

Do tej pory zidentyfikowano ~20 genów na 

chromosomie X, które odgrywają rolę w 
patogenezie niepełnosprawności intelektualnej.

Badania za pomocą zaawansowanych metod 

biologii molekularnej w rodzinach z XLMR 
wskazują, że na chromosomie X istnieje ok. 100 
genów, których mutacje mogą być 
odpowiedzialne za wystąpienie 
niepełnosprawności intelektualnej.

background image

 

 

NI sprzężona z chromosomem X

FRAX - 

gen FMR1

zespół Coffina i Lowry’ego - utratą funkcji

 genu 

kodujacego kinazę białka rybosomalnego S6

DMD - 

gen dystrofiny

zespól Retta - 

gen MPCP2 

(Xq28) -Mutacje wykryto 

u 96% pacjentek. Gen koduje białko, które jest 
represorem transkrypcji działającym poprzez 
wiązanie do zmetylowanego DNA. 

choroba Pelizaeusa i Merzbachera (leukodystrofia) 

gen PLP

 - kontrolujący wzrost otoczki mielinowej. 

background image

 

 

Duża głowa

Podłużna twarz 

Wydatna żuchwa

Duże uszy

Duże jądra

Gotyckie podniebienie

Nadmierna ruchomość stawów

FRAX

background image

 

 

Mutacja dynamiczna

800 powt.

   PEŁNA MUTACJA

  200 powt.

           

  

            Premutacja

   

60 powt.

          “Szara strefa”

    

 

45 powt.

      

5 powt.

    NORMA

       Promotor   Egzon 1       2        3       ….        17

Xq27.1

background image

 

 

Upośledzenie umysłowe u mężczyzn 
z FRA-X jest najbardziej stałym i najczęstszym 
objawem, stwierdzanym u wszystkich męskich 
nosicieli pełnej mutacji.

Iloraz inteligencji waha się pomiędzy 22-65, 
najczęściej jest to upośledzenie umiarkowane, 
nasilające się z wiekiem. 

Deficyty  w zakresie uwagi, mowy, języka i 
komunikacji społecznej

W 25% przypadków - autyzm

FRAX

background image

 

 

FRAX

Częstość występowania u mężczyzn ok. 1:4500

Dziedziczenie jako cecha dominująca sprzężona z
chromosomem X z niepełną penetracją u kobiet
Gen FMR1

Lokalizacja w chromosomie Xq27.3

Składa się z 17 eksonów 

W 1 eksonie -sekwencja składająca się z 
trójnukleotydowych powtórzeń CGG
tj...CGG CGG CGG CGG CGG...

Osoby zdrowe mają  od 6- do około 50 powtórzeń

background image

 

 

Premutacja w genie FMR1

Osoby posiadające od 50-200 powtórzeń CGG to 
zdrowi nosiciele premutacji

Premutacja jest niestabilna – w czasie 
gametogenezy może dojść do zwiększenia lub 
zmniejszenia liczby powtórzeń. Tylko w trakcie 
oogenezy
 premutacja może przejść w pełna 
mutację ze wszystkimi skutkami klinicznymi

W 98% przypadków przyczyną choroby jest wzrost 
liczby powtórzeń CGG powyżej 200.

Powoduje to inaktywację genu i brak białka FMRP, 
które jest jego produktem

background image

 

 

Kobiety nosicielki pełnej mutacji 

w genie Fra X

50-70% wykazuje upośledzenie 
umysłowe

zaburzenia zachowania

trudności w nauce

background image

 

 

Locus Xp22.2-p22.1

Częstość około 1 na 40,000 do 50,000 
urodzeń 

gen RPS6KA3 (rybosomal protein S6 kinase).

Koduje białko uczestniczące w przekazywaniu 
sygnałów.

Dziedziczenie XD. W większości przypadków 
mężczyźni są bardziej dotknięci niż kobiety.  

zespół Coffina i Lowry’ego

background image

 

 

zespół Coffina i Lowry’ego

Niski wzrost, 

Twarz o grubych rysach, wydatne czoło,

Hyperteloryzm, antymongoidalne 
ustawienie szpar powiekowych, 

Grube wargi, 

Gruba przegroda nosa, 

Brakujące uzębienie, 

Duże dłonie, zwężające się czubki palców,

Głuchota czuciowo-nerwowa, padaczka, 

Wady serca 

background image

 

 

zespół Coffina i Lowry’ego

background image

 

 

Ryzyko powtórzenia choroby wynosi około 1%. 
99% przypadków to mutacje sporadyczne. 

Gen MECP2 jest odpowiedzialny za regulację 
aktywności (wyłączanie) innych genów. Mutacje 
prowadzą do zahamowania dojrzewania OUN. 

Okres tworzenia synaps (koniec okresu 
prenatalnego i pierwsze miesiące życia)

Zespół Retta

background image

 

 

Zespół Retta

Wczesne zatrzymanie rozwoju

Niepowiększanie obwodu głowy (6-18 miesiąc)

Niepełnosprawność intelektualna głębszego 
stopnia

Nieprawidłowy wzorzec oddychania

Utrata sprawności rąk

Napady padaczkowe 

Stereotypie rąk

Autyzm

Skolioza

Uszkodzenie neuronu ruchowego

background image

 

 

Choroba Pelizaeusa i 

Merzbachera

Zajęcie istoty białej mózgu, pnia, 
móżdżku

Produkty białkowe genu PLP 
kodują 50% masy istoty białej 
OUN

Postać klasyczna - dup PLP1
(oczopląs od 1. r.ż., opóźnienie 
rozwoju, ataksja, spowolniał a 
mowa), przeżycia do 6. dekady. 

Obraz MRI 41-letniego mężczyzny z duplikacją genu PLP 

Zwiększenie wysycenia obrazu istoty białej, rozlane zmiany 

atroficzne 

background image

 

 

Choroba Pelizaeusa i 

Merzbachera

Postać ciężka - mutacje 
missence - drgawki, hipotonia  

porażenie spastyczne - zgon w 1. 
dekadzie z powodu 
niewydolności oddechowej.

Obraz MRI 20-letniego 
mężczyzny z mutacją Pro14Leu 
genu PLP 

Zwiększenie wysycenia obrazu 
istoty białej, znaczna redukcja 
objętości istoty białej

background image

 

 

Malformacje mózgowe

Mogą być spowodowane błędem na 
prawie każdym etapie rozwoju 
embrionalnego OUN:

Kształtowania się cewy nerwowej 
(przepuklina mózgowa)

Zaburzeń migracji neuronów 
(lissecephalia)

Zaburzenia postmigracyjne (microgyria)

background image

 

 

Choroby skórno-nerwowe 

(fakomatozy)

stwardnienie guzowate

NF1

zespół Blocha i Salzbergera

zespół Ito

background image

 

 

Małogłowie pierwotne

Pojawia się nie później niż w 32. tygodniu życia płodowego i 
spowodowane jest zmniejszoną liczbą neuronów 
powstających w czasie neuronogenezy

Nie występują cechy zespołu neurologicznego. W większości 
przypadków wysokość i masa ciała są prawidłowe 

Objętość mózgowia jest mniejsza niż u osób z prawidłowym 
obwodem głowy, największej redukcji ulega kora mózgowa

Mutacje w genach: 

mikrocefaliny

 i 

nieprawidłowego wrzeciona 

w małogłowiu

 (ASPM) (ang. Abnormal spindle in 

microcephaly). Mutacje prowadzą do powstania skróconego 
produktu białkowego

background image

 

 

Pachygyria

Wady wynikające z zaburzonej migracji 
neuroblastów (heterotopie) powodują 
nieprawidłowe ukształtowanie zarówno zakrętów 
płaszcza mózgu, jak i budowy kory mózgowej oraz 
innych struktur mózgu. 

Heterotopie zwykle towarzyszą wielu wadom 
rozwojowym o.u.n., a często można je stwierdzić 
również w zespole małogłowia i małomózgowia 
pierwotnego prawdziwego (microcephalia vera). 

background image

 

 

Wadę tę przypisuje się głównie czynnikom 
genetycznym, a przyjmuje się, że dziedziczy się ona 
recesywnie autosomalnie. Klinicznie - oprócz małych 
wymiarów czaszki (zwykle poniżej trzeciego odchylenia 
standardowego), związanych z niedorozwojem 
globalnym mózgu i z innymi wadami o.u.n. - może 
występować opóźnienie w rozwoju psychoruchowym 
(zwłaszcza zaburzenia rozwoju mowy) oraz padaczka.

Układ komorowy mózgu na ogół nie poszerza się 
wyraźnie, co można wykazać w USG osiowej TK mózgu 
lub w MR. 

Pachygyria

background image

 

 

Badania genetyczne nad 

procesem uczenia się i 

zapamiętywania

W 2000 roku psychiatra z Nowego Jorku Eric Kandel 
otrzymał nagrodę Nobla za badania nad 
genetycznymi uwarunkowaniami procesu 
zapamiętywania.

Badania Kandela wpłynęły na powstanie nowego 
podejścia do chorób umysłowych. Uwzględniło ono 
postępy współczesnej biologii molekularnej i 
genetyki, w tym epigenetyczną regulację działania 
genów na terenie mózgu poprzez wpływ na nie 
czynników społecznych (uczenie się). 

background image

 

 

Postępowanie z dziećmi z NI 

oraz z ich rodzinami

Dzieci z zaburzeniami genetycznymi rozwijają się zgodnie 
z ich własnymi normami, które w porównaniu z dziećmi 
zdrowymi różnią się w mniejszym lub większym stopniu

Jeżeli rozwój dziecka przebiega inaczej niż oczekiwano, 
wtedy do kompetencji wychowawczych powinno należeć 
takie wspieranie rozwoju, (np. pedagogika integracyjna). 

Postawienie diagnozy "upośledzony“ we wczesnym 
dzieciństwie może mieć dramatyczny wpływ na 
perspektywę kształtowania się zdolności intelektualnych. 
Doszukiwanie się defektów i założenie braku życiowych 
szans i aspiracji wpływa na brak stymulacji rozwoju 
poprzez zwykłe działania wychowawcze rodziców. 

background image

 

 

Ocena fenotypu zachowania

Do udzielenia prognozy o możliwościach rozwojowych 
dziecka niezbędna jest znajomość wiedza na temat 
fenotypu zachowania dla określonego zespołu 
genetycznego, na który składa się charakterystyczny 
zbiór cech ruchowych, poznawczych, lingwistycznych i 
społecznych. 

Posługiwanie się subiektywnymi obserwacjami i często 
opiniami rodziców wypełniających znormalizowane 
kwestionariusze w badaniach naukowych 
ukierunkowane na wyszukiwanie głównie negatywnych 
form zachowania u dzieci mają swoje ograniczenia i 
sankcjonują krzywdzące postrzeganie dzieci z NI. 

background image

 

 

Zasada oceny fenotypu 

zachowania

 z zastosowaniem elementów 

pedagogiki Montessori 

Pierwsza zasada głosi: 

“pomóż mi to zrobić samemu“

 i 

uczy, że należy jedynie wspomagać dzieci w ich 
samodzielnym wykonywaniu podjętych czynności 

Druga zasada mówi: 

“patrz na dziecko“,

 czyli koncentruj 

się na przebiegu bieżącego zadania - zabawy a 
jednocześnie włączaj się do dialogu z dzieckiem

Metoda oceny fenotypu zachowania jest oparta na 
bezpośredniej obserwacji i filmowaniu zachowania dzieci 
w trakcie terapii zajęciowej, a następnie na szczegółowej 
analizie uzyskanego materiału z obserwacji 
zarejestrowanych kamerą

background image

 

 

Genetyczne podłoże zespołów 

otępiennych

Do tej pory opisano bardzo niewiele rodzin, w 
których zespół otępienny występował zgodnie z 
dziedziczeniem AD

Były to zazwyczaj przypadki wczesnego 
zachorowania (przed 65 r.ż.)

W 95% przypadków zespoły otępienne wykazują 
niewielki wpływ czynników genetycznych. Nawet 
jeśli dwóch krewnych I stopnia choruje, to 
ryzyko zachorowania jest niewiele podwyższone 
w porównaniu do populacyjnego

background image

 

 

Genetyczne podłoże choroby 

Alzheimer’a o wczesnym 

początku

Gen APP (amyloid precursor protein) na 
chromosomie 21q21.2
presenilin 1 gene (PSEN1) 14q24.3 
presenilin 2 gene (PSEN2) 1q31–q42 12p11 
10q24 
10p13 
20p 
19p13 
7q36 
9q22 

background image

 

 

Gen APOE apolipoproteiny E zlokalizowany na chromosomie 
19q13 występuje w trzech formach: ApoE2, ApoE3, ApoE4. 

60% populacji ma dwa allele APOE3 - pośrednie ryzyko 
zachorowania - połowa tych osób zachoruje do 80. r.ż. 

Allel APOE4 (w postaci heterozygotycznej występuje u 25% 
populacji) niesie podwyższone ryzyko zachorowania na AD - 
2,3-3 x większe w porównaniu do populacyjnego. 
Homozygoty APOE4 (2% populacji) - 10x wzrost ryzyka

Allel APOE2 jest związany z obniżonym ryzykiem choroby. 
1/6 populacji to heterozygoty, 1/200 to homozygoty - 
najniższe ryzyko zachorowania

Genetyczne podłoże choroby 

Alzheimer’a o późnym początku

background image

Gen

Locus

Choroba

Dziedz.

APP

21q21.2

Alzheimer’s disease

AD

PSEN1

14q24.3

Alzheimer’s disease

AD

PSEN2

1q31–q42

Alzheimer’s disease

AD

SNCA(PARK1)

4q21

Parkinson’s disease

AD

Parkin (PARK2) 6q25.2–q27

Parkinsonism (juvenile)

AR

SNCA (PARK4)

4q21 (locus triplication) Parkinson’s disease

AD

UCH-L1 (PARK5) 4p14

Parkinson’s disease

AD

PINK-1 (PARK6) 1p36

Parkinson’s disease

AR

DJ-1 (PARK7)

1p36

Parkinsonism

AR

LRRK2 (PARK8) 12q12

Parkinson’s disease

AD

SOD1 (ALS1)

21q21

Amyotrophic lateral sclerosis

AD, AR

Alsin (ALS2)

2q33

Amyotrophic lateral sclerosis

AR

SETX (ALS4)

9q34

Amyotrophic lateral sclerosis, juvenile AD

VAPB (ALS8)

20q13.33

Amyotrophic lateral sclerosis

AD

MAPT

17q21

ALS with FTD and Parkinsonism

AD

IT15

4p16.3

Huntington’s disease

AD

PRNP

20pter-p12

Prion diseases

AD

Geny związane z zespołami 

otępiennymi

background image

Susceptibility gene

Increased risk for

APOE (ε4-variant)

Alzheimer’s disease

VEGF

Alzheimer’s disease and Amyotrophic lateral sclerosis

MTHFR

Alzheimer’s disease (controversial results)

IL-1α

Alzheimer’s disease

GSTP1

Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease

TF and HFE

Alzheimer’s disease (synergistic effect)

APOE(ε2-variant)

Parkinson’s disease

NAT2

Parkinson’s disease, Alzheimer’s disease

MAO-B

Parkinson’s disease (controversial results)

CYP2D6

Parkinson’s disease and Amyotrophic lateral sclerosis

PRNP (M129V

variant)

Creutzfeld-Jakob disease

Susceptibility gene Decreased risk for
APOE (ε2-variant)

Alzheimer’s disease

Susceptibility gene Associated with age at onset of
GSTO1 and GSTO2 Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease,
APOE

Amyotrophic lateral sclerosis, Huntington’s disease (in males)

MAO-B

Amyotrophic lateral sclerosis

GluR6

Huntington’s disease


Document Outline