Наследственные хромосомные стоматологические заболевания

Наследственные хромосомные стоматологические заболевания

План

Введение.

1. Хромосомы и хромосомные болезни.

2. Стоматологические проявления наследственных болезней и синдромов.

3. Заключение.

4. Список литературы.

Введение.

Одним из разделов наследственной патологии (соответствующие больные

занимают почти 25 % коечного фонда всего мира) являются хромосомные

болезни. К ним можно отнести группу болезней, вызываемых числовыми или

структурными изменениями хромосом либо их сочетанием, что обнаруживается

при специальном анализе ядер клеток — кариологическом исследовании.

Черепно- лицевые аномалии, в частности морфологические изменения в зубах,

могут быть обусловлены хромосомными аберрациями, генной мутацией, а так же

совместными действиями многих генов и факторов среды. такие

мультифакторные заболевания являются распространенной группой

наследственных заболеваний и врожденных пороков развития.

Различные симптомы и болезни, при которых поражается черепно- лицевая

область, нередко ассоциируется с изменениями в других органах и системах

организма. Следовательно, для современной диагностики, профилактики и

лечения необходимо сотрудничество клиницистов различного профиля и

генетиков. Стоматологу- педиатору, ортодонту очень важно знать

стоматологические проявления наследственных болезней и синдромов. Раннее их

выявление совместно с педиатором, генетиком необходимо для определения

прогноза и выбора правильного метода лечения.

1. Хромосомы и хромосомные болезни.

У высших организмов связь поколений осуществляется через половые клетки.

Клетка — единое целое, и все ее структурные и биохимические компоненты

тесно взаимосвязаны между собой. Еще в начале нашего века было установлено,

что клетка имеет высокоспециализированные структурные элементы, которые

определяют наследственную преемственность свойств организма. Этими

элементами являются хромосомы (от греческого слова «хромое» — красящийся),

которые включают в себя единицы наследственной информации — гены. Таким

образом, каждая клетка является хранителем наследственной информации.

Клетка имеет цитоплазму и ядро. Функции хранения и передачи наследственной

информации в основном связаны с хромосомами клеточного ядра. Информация,

содержащаяся в хромосомах оплодотворенного яйца, во время индивидуального

развития должна быть передана всем клеткам тела. Передача информации от

материнской клетки дочерним осуществляется во время клеточного деления при

активном участии ядра и цитоплазмы. Специфическое значение в точном

распределении хромосом между дочерними клетками принадлежит центросоме и

митотическому аппарату клетки.

Для каждого биологического вида характерно постоянное число хромосом. У

большинства высших организмов каждая клетка содержит диплоидный (2п)

хромосомный набор. Хромосомы отличаются друг от друга формой и размерами.

Совокупность количественных и качественных признаков хромосом, определяемая

при микроскопировании в единичной клетке, называется кариотипом.

Нормальное диплоидное число хромосом у человека равно 46. Из-за

несовершенства цитологической техники общее число хромосом у человека долго

(с 1912 по 1956 г.) считали равным 48. В 1956 г. шведские цитологи J. H.

Tijo и A. Levan применив усовершенствованную цитологическую методику, на

материале культуры фибро-бластов легочной ткани 4 человеческих эмбрионов

показали, что модельное число хромосом у человека равно 46. Эти данные в

том же году были подтверждены английскими цитологами С. Е. Ford и J. L.

Hamerton (1956). Эти два сообщения стали началом бурного развития

цитогенетики человека.

Среди многих методов изучения наследственной патологии цитогенетический

метод занимает важное место. С его помощью можно провести анализ

материальных основ наследственности и кариотипа человека в норме и при

патологии, изучить некоторые закономерности мутационного и эволюционного

процессов. Все хромосомные болезни у человека были открыты этим методом. Он

незаменим для дифференциальной диагностики многих врожденных и

наследственных болезней. Овладеть им в условиях клинической лаборатории с

соответствующей аппаратурой и реактивами несложно.

Кариотип человека определяется 46 хромосомами. Это число хромосом

содержится в соматических клетках, половые клетки имеют набор в 2 раза

меньший — 23 хромосомы. Из 46 хромосом человека 22 пары одинаковы у мужчин

и женщин, их называют аутосомами. Они имеют порядковый номер от 1-го (самая

крупная с центромерой в середине) до 22-го (самая маленькая с центромерой у

края). В 23-й паре имеется отчетливая половая дифференцировка: в клетках

тела у женщин находятся две крупные вполне идентичные друг другу хромосомы

X, у мужчин имеется только одна хромосома X, а ее партнером служит

маленькая хромосома У. Хромосомы Х и У называют половыми хромосомами.

При цитогентическом исследовании для того, чтобы ответить на вопрос,

нормален ли хромосомный набор или имеется какая-либо аномалия, существенное

значение приобретает правильный отбор метафазных пластинок. Для этого

необходимы следующие условия: цельность метафазной пластинки; отсутствие

или небольшое число взаимных наложений хромосом, средняя степень их

конденсации (спирализации); обособленность метафазных пластинок друг от

друга. Соблюдение этих правил позволяет в целом провести правильную

идентификацию хромосом. Хромосомный анализ проводят в несколько этапов:

визуальный анализ хромосомных препаратов; анализ хромосом с помощью

зарисовки; анализ хромосом с помощью фотосъемки и раскладки кариотипа.

Данные цитогенетических исследований заносят в специальные бланки —

протоколы.

Из всех 23 пар хромосом с помощью рутинного метода можно идентифицировать

только хромосомы 1; 2; 3;16 и У. Остальные хромосомы трудно различимы.

Именно невозможность идентификации каждой хромосомы с помощью рутинного

метода существенно ограничивала цитогенетическую диагностику и

классификацию хромосомных болезней. Только с освоением новых методических

подходов к изучению хромосом удалось, наконец, решить этот вопрос.

Линейная исчерченность хромосом выявляется после воздействия на них

некоторых солевых растворов со строго заданным значением рН и определенным

температурным режимом и с последующей окраской флюоресцирующими (Q-окраска)

или основными красителями типа раствора Гимзы (G- и С-окраска). Помимо

указанных способов окраски хромосом, применяют и другие специфические

методы, которые позволяют избирательно окрашивать участки тех или иных

хромосомных районов.

Наиболее информативным из них является метод С-окраски, который позволяет

выявлять плотнокрасящи-еся сегменты, расположенные в центромерных или около-

центромерных участках всех хромосом, а также в коротких плечах хромосом

13—15; 21—22 и в длинном плече хромосомы Y. С помощью этого метода

обнаруживается так называемый структурный гетерохроматин. Значение метода С-

окраски состоит в том, что он, выявляя структурный гетерохроматин во всех

хромосомах, позволяет лучше, чем какой-либо другой метод, оценивать

хромосомный полиморфизм у человека, т. е. межиндивидуальные различия по

отдельным хромосомам. Для полиморфизма хромосом человека характерны наличие

определенного варианта строения хромосомы во всех клетках, его передача от

родителей к детям как простого моногенного признака, отсутствие заметного

фенотипического эффекта. Уже твердо установлено, что истинный полиморфизм

хромосом обусловлен вариабельностью в размерах их гетерохроматиновых

районов.

Нормальная изменчивость, ранее обнаруживаемая лишь для немногих хромосом

набора и у отдельных индивидов, на самом деле явление, широко

распространенное. У каждого индивида оно проявляется специфическим

сочетанием вариантов хромосом, и неограниченное число подобных сочетаний

обеспечивает уникальность кариотипа каждого человека.

Использование новых методов современной генетики и генной инженерии

позволило медицинским генетикам выявлять и клонировать участки хромосомной

ДНК, .отвечающие за проявление наследственных дефектов, и использовать их в

качестве основного материала в пренатальной диагностике.

Рассмотрим проблему пола в плане цитогенетики более подробно. В 1949 г.

М. L. Вагг и Е. С. Вег при изучении клеток животных установили генетическую

разницу между полами. В 1954 г. К. L. Moore и М. L. Вагг эту генетическую

особенность подтвердили, исследуя клетки человека. Были обнаружены два типа

клеток. В ядрах соматических клеток нормальной женщины была выявлена

компактная хроматиновая глыбка, названная половым хроматином, или тельцем

Барра, а в ядрах клеток нормального мужчины такая глыбка отсутствовала.

Впоследствии установили, что обнаруженное тельце представляет собой

неактивную хромосому .X. Тельце Барра чаще всего располагается на периферии

у ядерной мембраны и его форма варьирует от треугольной до выпуклой. Для

выявления полового хроматина обычно применяют анализ эпителиальных клеток в

соскобе слизистой оболочки щеки. Наличие или отсутствие тельца Барра

характеризует набор хромосом X, а следовательно, и пол индивида. Оказалось,

что тельце Барра образуется из одной хромосомы X. Поэтому у женщин

обнаруживается тельце Барра, а у мужчин — нет. В случае хромосомных

аномалий телец Барра всегда на одно меньше, чем хромосом X.

Изучение строения и функционирования хромосому человека имеет большое

теоретическое и практическое значение для медицинской генетики. Знание

того, что представляет собой каждая хромосома человека в химическом,

цитологическом и генетическом отношении, важно для правильного понимания

происхождения хромосомных нарушений и обусловленных ими аномалий развития,

а следовательно, и поиска путей исправления этих отклонений.

Хромосомные болезни клиницисты начали изучать еще до установления точного

числа хромосом человека. Например, синдромы Клайнфелтера и Шерешевского —

Тернера были четко описаны до открытия хромосомной этиологии этих

заболеваний и хорошо известны врачам. К хромосомным болезням относят такие

формы патологии, при которых наблюдаются, как правило, нарушения психики и

множественные врожденные пороки различных систем организма человека.

Генетической основой таких состояний являются хромосомные мутации —

численные или структурные изменения хромосом, наблюдаемые в соматических

или половых клетках.

Термин «болезнь» по отношению к хромосомным аномалиям, как аутосомных,

так и половых хромосом, употребляется не совсем справедливо. Болезнь — это

процессуальность, т. е. закономерная смена симптомов и синдромов во

времени. Болезнь имеет продрому, начало, стадию полного развития и исходное

состояние. Совокупность же специфических признаков, характеризующих любую

хромосомную аномалию, является конституцио-нальной, врожденной и признаки

эти непрогредиентны.

Большинство хромосомных болезней возникает спорадически в результате

геномной и хромосомной мутаций в гаметах здоровых родителей или на первых

делениях зиготы. Хромосомные изменения в гаметах приводят к развитию так

называемых полных, или регулярных, форм нарушения кариотипа, а

соответствующие изменения хромосом на ранних стадиях развития эмбриона

являются причиной возникновения соматического мозаицизма, или мозаичных

организмов (наличие в организме двух или более клеточных линий с разным

числом хромосом). Мозаицизм может касаться как половых хромосом, так и

аутосом. Мозаики, как правило, имеют более «стертые» формы заболевания, чем

люди с измененным числом хромосом в каждой клетке. Так, ребенок с мозаичным

вариантом болезни Дауна может иметь нормальный интеллект, но физические

признаки этого заболевания остаются.

Число аномальных клеток может быть различным: чем их больше, тем более

ярко выражен симптомокомплекс той или иной хромосомной болезни. В некоторых

случаях удельный вес аномальных клеток так невелик, что человек кажется

фенотипически здоровым.

В некоторых случаях установить мозаицизм оказывается не так просто,

поскольку клон аномальных клеток имеет в онтогенезе тенденцию к элиминации.

Иначе говоря, число таких клеток может быть у взрослого человека

относительно мало, в то время как в эмбриональный и ранний постнатальный

период их удельный вес был достаточно велик, что привело к развитию

выраженных клинических симптомов болезни. Однако, несмотря на известные

трудности изучения мозаицизма, его открытие и исследование вносят ясность в

проблему стертых и рудиментарных форм хромосомных болезней.

В основе классификации хромосомных болезней лежат типы мутаций.

Хромосомные мутации (числовые или структурные) возможны в соматических или

половых клетках, они возникают в результате числовых или структурных

изменений хромосом или их сочетания. Числовые изменения сводятся к наличию

добавочных хромосом или отсутствию одной из хромосом. В первом случае

говорят о трисомии по какой-либо из 23 хромосом, во втором — о моносомии.

Реже можно наблюдать нарушение плоидности хромосомного набора (увеличение

на полный гаплоидный набор).

Структурные изменения хромосом у человека хотя и встречаются намного

реже, чем численные аберрации, представляют интерес как общетеоретический,

так и клинический. Можно выделить два основных типа перестроек:

внутрихромосомные и межхромосомные. В свою очередь перестройки могут быть

сбалансированными, т. е. в геноме присутствуют все локусы, однако их

расположение в хромосомах отличается от исходного нормального.

Несбалансированные перестройки характеризуются утратой или удвоением

участков хромосомы. Внутрихромосомные перестройки, связанные с

перестройками внутри одного плеча хромосомы, называются парацентричес-кими.

Крайние участки без центромеры называются фрагментами и они обычно

утрачиваются в ходе митоза.

Деления — это утрата части хромосомы, происходящая в результате двух

разрывов и одного воссоединения с утратой сегмента, лежащего между

разрывами. У человека известна делеция хромосомы 5. Такая делеция

выражается в синдроме «кошачьего крика». Дупликация—это удвоение сегмента

хромосомы, в результате чего клетка организма становится полиплоидной по

данному сегменту. Если дупликация находится непосредственно за исходным

участком хромосомы, то это называется тандем-дупликацией. Кроме того,

дупликации могут быть локализованы в других участках хромосомы. Большинство

таких перестроек детальны, а те индивиды, которые с ними выжили, как

правило, не способны оставить потомство.

В случае инверсии участок хромосомы разворачивается на 180° и разорванные

концы соединяются в новом порядке. Если в инвертированный участок попадает

центромера, то такую инверсию называют перицентрической. Если инверсия

затрагивает только одно плечо хромосомы, то она называется

парацентрической. Гены в инвертированном участке хромосомы располагаются в

обратном по отношению к исходному в хромосоме порядке.

К межхромосомным перестройкам относят транслокации — обмен сегментами

между хромосомами. Различают следующие типы транслокаций: 1) реципрокная

транслокация, когда две хромосомы взаимно обмениваются сегментами; 2)

нереципрокная транслокация, когда сегмент одной хромосомы переносится в

другую; 3) транслокация типа центрического соединения, когда после разрывов

в околоцентромерном районе соединяются два фрагмента с центромерами таким

образом, что их центромера соединяется, образуя одну. Транслокационный

синдром Дауна возникает именно таким образом. При этом больные имеют

выраженную симптоматику болезни Дауна, но в их кариотипе всего 46 хромосом,

причем хромосом 21 и Х — две, третья транслоцирована на хромосому группы D

(возможно, хромосому 15). Исследование кариотипов их родителей показало,

что чаще всего фенотипически нормальные матери имеют 45 хромосом и точно

такую же транслокацию хромосомы 21, как и ребенок.

Хромосомные болезни можно классифицировать по тому, какая из систем

хромосом — половая или аутосомная — вовлекается в патологический процесс.

До настоящего времени точной общепринятой классификации хромосомных

болезней нет. Это связано со многими причинами, в частности, с тем, что

патогенетические механизмы хромосомных нарушений еще не выяснены.

Большинство хромосомных аберраций по-прежнему относят к группе синдромов.

Лишь некоторые из них можно назвать болезнями. Это в полной мере

справедливо для болезней Дауна и Клайнфелтера.

Какова же общая клиническая характеристика хромосомных болезней? Почти

все они сопровождаются множественными нарушениями скелета, психики.

Отмечаются врожденные пороки наружных и внутренних половых органов, их

замедленный рост. Нарушается деятельность нервной, эндокринной и других

систем, снижена генеративная функция, наблюдается четкое повышение

смертности среди лиц с хромосомными аномалиями.

Диагностические признаки разделяются на 3 группы. А — комплекс признаков,

позволяющих лишь заподозрить хромосомную аномалию. Это общие признаки:

физическое недоразвитие, ряд дизморфий мозгового и лицевого черепа

(деформация ушных раковин и их низкое расположение, микроцефалия, эпикант,

высокое небо), косолапость, клинодактилия мизинцев, некоторые пороки

развития внутренних органов (сердца, почек, легких). В — признаки

встречаются в основном при определенных хромосомных болезнях. Их сочетание

позволяет в большинстве случаев диагностировать хромосомную аномалию. Среди

характерных, наиболее часто встречающихся признаков этой группы при

трисомии хромосомы 18 следует назвать долихоцефалию (89,6% случаев),

флексорное положение кистей (96,1 %), «стопу-качалку» (76,2%), короткий и

широкий I палец стопы (70,6% случаев); при трисомии по хромосоме

13—расщелину верхней губы и неба (68,7 % случаев), флексорное положение

кистей (44,4%), косоглазие (31,4%), дефект скальпа (30,5 % случаев) и др. С

— признаки характерны только для одной хромосомной аномалии, например,

«кошачий крик»—при синдроме 5р—-, алопеция при синдроме 18р.

Хромосомным болезням свойственна чрезмерная фенотипическая (клиническая)

вариабельность. Часто при одних и тех же хромосомных аномалиях клинические

признаки выражены по-разному. В качестве примера можно привести болезнь

Дауна, при которой поражение психики проявляется слабоумием от легких до

тяжелых степеней (дебильность — имбецильность — идиотия). Выраженность

клинических проявлений хромосомных болезней зависит от многих причин, среди

которых следует отметить генотипические и паратипические факторы, состав

поражаемых генов, размер аберрации и индивидуальность хромосомы, процент

мозаичных клеток в организме и т. д. Иногда при низком содержании!

мозаичных клеток клиническая картина бывает стертой." Это особенно часто

наблюдается при мозаицизме по половым хромосомам. Обращает на себя внимание

и то, что, как правило, клинические проявления у больных с аутосомными

аберрациями намного тяжелее, чем у больных с нарушением в системе половых

хромосом. Следовательно, жизнеспособность больных с аберрациями половых

хромосом значительно выше. Среди новорожденных с хромосомными аберрациями

около 50 % детей имеют аутосомные аномалии, а другие 50 % — аномалии по

половым хромосомам, несмотря на то что система аутосом представлена 22

парами хромосом, а система половых хромосом — только одной парой.

Интеллект при аутосомных синдромах нарушается гораздо резче, чем при

синдромах, вызванных аномалиями половых хромосом.

Клинические и цитогенетические исследования, проводимые у новорожденных с

хромосомной патологией, показывают, что жизнеспособность их зависит от типа

хромосомного нарушения. Большинство с аутосомными трисомиями погибают в

первые дни жизни. У больных с аномалиями половых хромосом жизнеспособность,

напротив, не снижена. Это связано с тем, что полная клиническая картина у

больных данного контингента разворачивается лишь в период полового

Страницы: 1, 2