Серповидноклеточная анемия наследуется как аутосомный

Поделиться статьей в социальных сетях:

Кровь артериального типа оттекает от легких и несет по организму кислород, но на уровне тканей он проникает в клетки всех органов, и это неизбежно приведет к реакции полимеризации белка и появлению эритроцитов с формой полумесяца.

Способность пластической адаптации у серповидных эритроцитов сильно снижена, он уже не может претерпевать обратную деформацию, проходя через капилляры, поэтому закупоривает их. Что приводит к нарушению кровоснабжения разных систем и органов, развивается тканевая гипоксия. Это провоцирует дальнейшее увеличение числа месяцеподобных эритроцитов.

У больных серповидноклеточной анемией эритроцитарная мембрана слишком ломкая и хрупкая, поэтому продолжительность жизни клетки весьма коротка. На фоне этого уменьшается и общее число эритроцитов, появляются локальные сбои в цикле кровообращения на тканевом уровне, закупориваются сосуды, в почках начинает усиленно образовываться эритропоэтин. Это ускоряет процессы эритропоэза в красном веществе костного мозга, за счет чего компенсируется анемичное состояние.

Как указывалось выше – серповидноклеточная анемия наследуется как генетическое заболевание. Мутация обуславливается изменениями в одном или двух генах, отвечающих за кодирование b-цепей в белке. Такая патология не возникает в организме самостоятельно, а передается от обоих родителей.

Половые клетки содержат в себе по 23 хромосомы. В момент успешного оплодотворения они сливаются, таким образом появляется зигота, то есть, клетка с новыми качествами. Из нее затем и развивается плод. Сливаются между собой и ядра половых клеток обоих полов, и, по сути, благодаря этому восстанавливается полный хромосомный набор (23 пары). Что и присуще клеткам организма человека. Таким образом новорожденный унаследует генетический материал и от матери, и от отца.

Серповидноклеточная анемия: тип наследования – аутосомно-рецессивный. Чтобы родившийся ребенок был болен, он должен получить мутировавшие гены от обоих родителей. Все зависит о того, какой именно комплект генов унаследовал новорожденный:

  • Малыш с диагностированной серповидноклеточной анемией. Но этот вариант будет возможен при соблюдении следующего условия: мать и отец имеют эту патологию или являются ее бессимптомным носителем. Еще одно условие – новорожденный получает по одному «бракованному» гену от каждого. Это называется гомозиготной формой заболевания.
  • Опять рождается человек, являющийся бессимптомным носителем. Этот вариант развивается, если малыш получает «в наследство» только один дефективный ген, а второй – нормальный. Это называется гетерозиготным типом заболевания. Как результат – эритроцит содержит приблизительно равное число как гемоглобина типа S, так и типа А. Что помогает поддерживать оптимальную форму и эритроцитарные функции, при условии, что нет никаких отягчающих состояние патологий.

Серповидная анемия: диагностирование и лечение

Диагностировать и лечить серповидноклеточную патологию может только врач-гематолог. Диагноз не ставят только на основании внешней симптоматики, нужно собрать подробный семейный анамнез, уточнить время и обстоятельства, при которых признаки патологии проявились в первый раз. Но подтвердить диагноз можно только посредством специфических обследований:

Серповидноклеточная анемия в одной из популяций определяется по:

  • Традиционному анализу крови.
  • Биохимии крови.
  • Результатам УЗИ, рентгенографии.

Эффективных средств лечения, дающих возможность полноценного избавления от этой болезни – не существует. Помочь больному можно только путем предотвращения увеличения количества видоизмененных эритроцитов. Кром того, нужно вовремя купировать внешние признаки болезни.

Принципиальное лечение этой анемии состоит из:

  • Здорового образа жизни.
  • Лекарств, повышающих показатели белка-гемоглобина и увеличивающих число недеформированных эритроцитов.
  • Кислородотерапии.
  • Купирования локальных болей.
  • Устранения профицита железа.
  • Профилактики вирусных инвазий.

источник

анализируемой болезни. Какова вероятность того, что второй ребенок будет страдать той же болезнью?

14. П арагемофилия склонность к кожным и носовым кровотечениямнаследуется какпризнак. Какова вероятность рождения больных детей в семье, где оба супруга страдают парагемофилией?

15. Гипофосфатемия наследуется как аутосомный рецессивный признак. Какова вероятность рождения детей больными в семье, где один из родителей гетерозиготен, а другой гомозиготен по этому признаку?

16. В Норвегии известен случай, когда мать ребенка с брахидактилией (короткопалость) предъявила иск мужчине, который отрицал отцовство. Суд попросил мужчину показать руки, и оказалось, что у него брахидактилия. Суд признал его отцом ребенка. На основании чего суд мог сделать подобное заключение?

17. форма миопатии наследуется как доминантный аутосомный признак. Какова вероятность заболевания детей в семье, где оба родителя страдают этой аномалией, но один из них гомозиготен, а другой гетерозиготен?

1.2. Неполное доминирование

При неполном доминировании доминантный аллель не полностью подавляет действие рецессивного аллеля. У гетерозигот функционируют оба аллеля, поэтому в фенотипе признак выражается в виде промежуточной формы. Закон единообразия гибридов первого поколения при неполном доминировании не теряет своего значения. Но во втором поколении потомство расщепляется фенотипически на три класса в соотношении 1:2:1.

У земляники красная окраска ягоды определяется не полностью доминантным аллелем, белая — рецессивным аллелем гена. Гетерозиготы имеют розовые ягоды. Какими должны быть родительские растения по генотипу и фенотипу, чтобы в потомстве оказалось расщепление: 1 красная, 2 розовых, 1 белая?

Обозначим генотипы, определяющие окраску ягод: АА – красный аа – белый Аа – розовый

Так как в потомстве должно получиться расщепление 1:2:1, родительские особи должны быть гетерозиготными:

Ответ: Родительские растения должны быть розовыми по фенотипу и с генотипом Аа .

1. Серповидноклеточная анемия наследуется как аутосомный рецессивный признак. Гомозиготные особи умирают обычно до полового созревания, гетерозиготные жизнеспособны, анемия у них чаще всего проявляется субклинически. Малярийный плазмодий не может использовать для своего питанияПоэтому люди, имеющие эту форму гемоглобина, не болеют малярией.

1) Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии, в семье, где один из родителей гетерозиготен в отношении серповидноклеточной анемии, а другой нормален в отношении этого признака?

2) Какова вероятность рождения детей, неустойчивых к малярии, в семье, где оба родителя устойчивы к этому паразиту?

2. Акаталазия обусловлена редким аутосомным рецессивным аллелем. У гетерозигот активность каталазы несколько понижена (Р. Григлевский, 1970).У обоих родителей и единственного сына в семье активность каталазы оказалась ниже нормы.

1) Определите вероятность рождения в семье следующего ребенка без аномалии.

2) Определите вероятные фенотипы детей в семье, где один из супругов страдает акаталазией, а другой имеет лишь пониженную активность каталазы.

3. Семейная гиперхолестеринемия наследуется через аутосомно доминантно. У гетерозигот это заболевание выражается в высоком содержании холестерина в крови, у гомозигот, кроме того, развиваются ксантомы (доброкачественная опухоль) кожи и сухожилий, атеросклероз. Определите вероятность рождения детей с аномалией и степень ее развития в семье, где один из родителей кроме высокого содержания холестерина в крови имеет развитые ксантомы и атеросклероз, а другой нормален в отношении анализируемого признака.

4. Одна из форм цистинурии наследуется как аутосомный рецессивный признак. Но у гетерозигот наблюдается лишь повышенное содержание цистина в моче, у гомозигот – образование цистиновых камней в почках

1) Определите возможные формы проявления цистинурии у детей в семье, где один из супругов страдал этим заболеванием, а другой имел лишь повышенное содержание цистина в моче.

2) Определите возможные формы проявления цистинурии у детей в семье, где один из супругов страдал болезнью, а другой был нормален в отношении анализируемого признака.

1.3. Множественный аллелизм. Кодоминирование

Иногда в популяции оказывается не два (одна пара) аллеля гена, а три, четыре и больше: А, а 1 , а 2 и т.д.. Возникают они в результате разных мутаций одного локуса. У каждой особи аллельных генов может быть не более двух, но в популяции их число практически неограниченно. Чем больше аллельных вариантов гена, тем больше возможностей комбинировать их попарно. Гены множественных аллелей взаимодействуют между собой различным образом. Нередко они образуют последовательные ряды доминирования: А доминирует над а 1 , а 2 , вместе с тем, а 1 доминирует над а 2 . Но бывают и более сложные комбинации. У человека по типу множественных аллелей наследуется группы крови по системе АВО. У человека группы крови определяются тремя аллелями одного локуса. В различных сочетаниях образуются четыре группы крови: I(0), II(A), III(B), IV(АВ). Обозначаются аллели гена разными буквами алфавита ( I А , I В , I О ). Гены I А и I В по отношению к гену I O ведут себя доминантно. Аллельные гены I А и I В у лиц с IV группой крови ведут себя независимо друг от друга: аллель I А детерминирует антиген А, а аллель I В — антиген В (кодоминирование).

Женщина гетерозиготная по А (II) группе крови вышла замуж за мужчину с О (I) группой крови. Определите вероятность того, что дети унаследуют группу крови своей матери.

Ответ: Вероятность того, что дети унаследуют группу крови своей матери, составит 50%.

1. Родители имеют II и III группы крови. Какие группы крови можно ожидать у их детей?

2. Мать со II группой крови имеет ребенка с I группой крови. Установите возможные группы крови отца.

3. У матери I группа крови, у отца IV. Могут ли дети унаследовать группу крови одного из своих родителей?

4. У мальчика I группа крови, а у его сестры IV. Определите группы крови родителей.

5. Известно, что кровь I группы можно переливать всем людям, кровь II группы — только лицам II группы или IV, кровь III группы — только лицам III или IV группы, а кровь IV группы — только лицам IV группы. Всегда ли возможно переливание крови матери ее детям? При каких генотипах родителей можно переливать кровь сестры ее родному брату?

6. В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют I и II группы крови, родители другого — II и IV. Исследование показало, что дети имеют I и IV группы крови. Определите, кто чей сын.

2. ДИГИБРИДНОЕ И ПОЛИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ

Изучив наследование по одному признаку, Г.Мендель решил проанализировать характер наследования двух признаков одновременно. Для этого он использовал гомозиготные растения гороха и анализировал две пары альтернативных признаков: цвет (жёлтые и зелёные) и форма (гладкие и морщинистые). При скрещивании чистых линий, анализируемых по двум парам альтернативных признаков (желтые гладкие и зеленые морщинистые) в первом поколении все особи были единообразными (жёлтые гладкие семена), а во втором поколении появлялось расщепление по фенотипу в соотношении 9 (желтые, гладкие) : 3 (желтые, морщинистые) : 3 (зеленые гладкие) : 1 (зеленые морщинистые):

9 — жёлтые гладкие (генотип А_В_)

3 — жёлтые морщинистые (генотип А_ вв ) 3 — зелёные гладкие (генотип аа В_)

1 — зелёные морщинистые (генотип аавв )

В приведенных обозначениях черта означает возможность присутствия любого аллеля – доминантного или рецессивного.

Отсюда следует III закон Менделя – закон независимого наследования

При скрещивании гомозиготных организмов, анализируемых по двум (или более) парам альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается независимое наследование и комбинирование признаков.

Точный количественный учёт признаков позволил Г.Менделю выявить определенные статистические закономерности при полигибридном скрещивании:

1.Количество возможных типов гамет равно 2 n , где n – количество гетерозиготных генотипов у организма. Например, генотип ААВвСс является гетерозиготным по двум генам: В и С ( Вв и Сс) , так как n = 2 количество разных типов гамет 2 2 = 4: АВС, АВс, АвС, Авс .

2.Число возможных зигот равно 2 n1 х2 n2 , где n1 – число гетерозиготных генотипов у одного родителя, n2 – у второго.

3.При скрещивании гетерозиготных особей, отличающихся по нескольким парам альтернативных признаков, в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу (3+1) n , где n – число анализируемых признаков. Действительно, при дигибридном скрещивании особей с генотипами АаВв n=2,

Полидактилия, близорукость и отсутствие малых коренных зубов обусловлены доминантными аутосомными не сцепленными между собой аллелями разных генов. Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя имеют все три недостатка, но гетерозиготны по всем трем генам?

Обозначим аллели генов: А – полидактилия

а — нормальное количество пальцев В – близорукость в – нормальное зрение

С – отсутствие малых коренных зубов с – наличие малых коренных зубов

Родительские формы тригетерозиготны, поэтому они образуют по 8 видов гамет. Число типов гамет определяется по формуле 2 n , в данном случае 2 3 =8. Здоровый человек должен иметь генотип ааввсс, т.е. быть тригомозиготным по рецессивным аллелям генов. Зигота с генотипом ааввсс может возникнуть лишь при слиянии яйцеклетки авс со сперматозоидом авс. Вероятность женской гаметы авс равна 1/8, вероятность мужской гаметы авс равна тоже 1/8. Вероятность того, что они встретятся, равна: 1/8 х 1/8 = 1/64. Следовательно, вероятность генотипа ааввсс = 1/64.

Ответ : вероятность рождения детей без аномалий равна 1/64.

1. У человека аллель цвета карих глаз доминирует над аллелью голубого цвета глаз, а умение владеть преимущественно правой рукой – над леворукостью. Оба гена расположены в разных хромосомах.

А) Какими могут быть дети, если родители их гетерозиготны?

Б) Какими могут быть дети, если отец левша, но гетерозиготен по цвету глаз, а мать голубоглазая, но гетерозиготна в отношении умения владеть руками.

2. Родители имеют II и III группы крови. У них родился ребенок с I группой крови и больной анемией (аутосомное рецессивное наследование с неполным доминированием, не сцепленное с группами крови). Определите вероятность рождения больных детей с IV группой крови.

3. Голубоглазый близорукий мужчина, мать которого имела нормальное зрение, женился на кареглазой женщине с нормальным зрением. Первый ребенок от этого брака кареглазый близорукий, второй – голубоглазый близорукий. Установить генотипы родителей и детей.

4. Фенилкетонурия и одна из редких форм агаммаглобулинемии

швейцарского типа (обычно ведет к смерти до шестимесячного возраста) наследуются как аутосомные рецессивные признаки. Успехи современной медицины позволяют избежать тяжелых последствий нарушения обмена фенилаланина. Определите вероятность рождения больных

фенилкетонурией новорожденных без признаков агаммаглобулинемии в

семье, где оба родителя гетерозиготны по обеим парам признаков.

5. Фруктозурия имеет две формы. Одна протекает без клинически выраженных симптомов, вторая ведет к торможению физического и умственного развития. Обе наследуются как рецессивные несцепленные

между собой (т.е. находящиеся в разных парах хромосом) признаки. Один из супругов имеет повышенное содержание фруктозы в моче, следовательно, гомозиготен по фруктозурии , не проявляющейся

клинически, но гетерозиготен по второй форме заболевания. Второй супруг в свое время прошел успешно курс лечения по второй форме фруктозурии , но гетерозиготен по бессимптомной ее форме. Какова вероятность рождения в этой семье детей, страдающих клинически выраженной формой фруктозурии ?

6. Некоторые формы катаракты и глухонемоты у человека передаются как аутосомные рецессивные несцепленные между собой признаки. Отсутствие резцов и клыков верхней челюсти также может передаваться как рецессивный признак, несцепленный с катарактой и глухонемотой. Какова вероятность рождения детей со всеми тремя аномалиями в семье, где один из родителей страдает катарактой и глухонемотой , но гетерозиготен но третьему признаку, а второй супруг гетерозиготен по

катаракте и глухонемоте , но страдает отсутствием резцов и клыков в верхней челюсти ?

7. В семье у кареглазых родителей имеется четверо детей. Двое голубоглазых родителей имеют I и IV группы крови, двое кареглазых – II и III. Определите вероятность рождения следующего ребенка кареглазым с I группой крови. Карий цвет глаз доминирует над голубым и обусловлен аллелем гена, расположенного в аутосомной хромосоме.

3. ВИДЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АЛЛЕЛЕЙ РАЗНЫХ ГЕНОВ

В организме одновременно функционирует множество аллелей разных генов, в том числе, расположенных в разных парах хромосом. Очевидно, что в цепи реализации гена в признак многие из них могут оказывать воздействие друг на друга или на уровне ферментов, или на уровне биохимических реакций. Это не может не отразиться на формировании фенотипа. Выделяют три типа взаимодействия аллелей разных генов: коплементарность, эпистаз и полимерия.

Комплементарность – это вид взаимодействия аллелей разных генов, которые в сочетании обуславливают развитие нового признака.

Рассмотрим варианты расщеплений при разных видах комплементарного взаимодействия аллелей:

1. Каждый доминантный аллель имеет свое проявление, тогда как два доминантных аллеля в сочетании формируют новый признак. Рассмотрим следующий пример: аллель А контролирует развитие гороховидного гребня у петухов (генотип А_вв ), аллель В – розовидного (генотип ааВ_ ), при отсутствии доминантных аллелей развивается простой (листовидный) гребень (генотип аавв ), при наличии обоих доминантных аллелей формируется ореховидный гребень (генотип А_В_ ). Расщепление по фенотипу в этом случае – 9:3:3:1.

2. Один из доминантных аллелей контролирует признак 1 (генотип А_вв ), при отсутствии этого аллеля признак отсутствует (генотипы ааВ_ или аавв ),

при наличии двух доминантных аллелей формируется признак 2 (генотип А_В_ ). Расщепление по фенотипу – 9:3:4.

3. При наличии любого доминантного аллеля формируется признак 1 (генотипы А_вв или ааВ_ ), при наличии двух разных доминантных аллелей формируется признак 2 (генотип А_В_ ), при отсутствии доминантных аллелей признак отсутствует (генотип аавв ). Расщепление по фенотипу 9:6:1.

4. Признак формируется только при наличии двух разных доминантных аллелей (генотип А_В_ ). Расщепление по фенотипу – 9:7.

Примером комплементарного взаимодействия аллелей у человека может служить наследование глухоты, которая может быть обусловлена либо недоразвитием улитки (отсутствие доминантного аллеля А , генотип ааВВ ), либо слухового нерва (отсутствие доминантного аллеля В , генотип ААвв ). Все дети у таких родителей будут иметь генотип А_В_ и нормально слышать.

Эпистаз – это вид взаимодействия аллелей разных генов, при котором доминантный или рецессивный аллель одного гена подавляет проявление аллеля другого гена. Различают доминантный и рецессивный эпистаз. При доминантном эпистазе доминантный аллель одного генаподавляет проявление доминантного аллеля другого гена (гипостатического гена). При рецессивном эпистазе рецессивные аллелибудучи

в гомозиготном состоянии, подавляют доминантный аллель гипостатического гена.

В качестве примера доминантного эпистаза можно рассмотреть наследование масти лошадей. Примером рецессивного эпистаза у человека

может служить, так называемый, бомбейский феномен, когда индивид, имеющий доминантный аллель группы крови системы АВО (например, I A или I B ), идентифицируется как человек с I группой. Это обусловлено эпистатическим действием рецессивных аллелей hh аутосомного гена-

супрессора, которые подавляют развитие антигенов групп крови. В этом случае, например, особи с генотипом I A I 0 hh будут иметь I группу крови.

Полимерия — это вид взаимодействия аллелей разных генов, при котором доминантные аллели разных генов отвечают за проявления одного и того же признака. Расщепление при полимерии выражается как 15:1, где 15 частей особей имеют признак (генотипы A_B_ , A_bb, aaB_ ) и 1 часть особей не имеет признака (генотип aabb ). Полимерное взаимодействие может быть

качественным – некумулятивная полимерия (наличие хотя бы одного доминантного аллеля приводит к формированию признака), или

количественным – кумулятивная полимерия (степень проявления признака зависит от количества доминантных аллелей).

Примером количественного полимерного взаимодействия у человека является наследование интенсивности пигментации кожи: степень пигментации прямо пропорциональна количеству меланина и количеству доминантных

аллелей (например, четыре доминантных аллеля – генотип А 1 А 1 А 2 А 2 , обусловливают черный цвет кожи; три доминантных аллеля – темнокоричневый; два доминантных аллеля – коричневый; один доминантный аллель

– смуглый; отсутствие доминантных аллелей – светлая окраска кожи).

У норок окраска меха получается при наличии двух доминантных аллелей разных генов А и В (хотя бы по одному из каждой аллельной пары). Их рецессивные аллели а и b в гомозиготном состоянии обусловливают платиновую окраску. При каком типе скрещивания двух платиновых норок все потомство первого поколения будетКакое расщепление по фенотипу и генотипу будет при скрещивании темнокоричневых норок из первого поколения с платиновыми дигомозиготами по рецессивным аллелям?

Обозначим возможные генотипы: А_В _ –

А_bb — платиновая ааВ_ – платиновая ааbb – платиновая

При скрещивании двух платиновых норок все первое поколение будет темнокоричневым лишь в том случае, если платиновые норки будут иметь генотипы ААbb и ааВВ . Потомство будет иметь генотипы АаВb

Запишем скрещивание норки из F 1 c норкой с генотипом ааbb (по условию задачи)

В F 2 ¼ (25%) потомков будет смехом, а ¾ (75%) – с платиновым.

Ответ : все потомство первого поколения будет(с генотипом АаВb ) при скрещивании платиновых норок с генотипами ААbb и ааВВ . В F 2 25 % потомства будет смехом и 75%платиновым мехом.

1. Глухота может быть обусловлена двумя рецессивными аллелями d и e , лежащими в разных хромосомах. Глухой мужчина с генотипом ddEE вступает в брак с глухой женщиной с генотипом DDee . Какой слух может быть у их детей? Чем может быть обусловлено рождение нормального ребенка у глухих родителей?

2. Нормальный слух у человека обусловлен двумя доминантными аллелями разных генов D и E , из которых один определяет развитие улитки, другой – слухового нерва. Доминантные гомозиготы и гетерозиготы по обоим генам имеют нормальный слух, рецессивные гомозиготы по одному из этих генов – глухие. В одной семье, где мать и отец глухи, родились семеро детей с нормальным слухом; в другой – также у глухих родителей родились четверо глухих детей. Определите генотипы родителей в двух семьях. Какой вид взаимодействия генов проявляется в этом случае?

3. У человека имеется два вида слепоты, и каждая наследуется как аутосомнорецессивный признак. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом.

1) Какова вероятность того, что ребенок родится слепым, если отец и мать его страдают одним и тем же видом наследственной слепоты, а по другой паре генов они нормальны?

2) Какова вероятность рождения ребенка слепым в семье, где отец и мать страдают разными видами наследственной слепоты, имея в виду, что по обеим парам генов они гомозиготны?

Читайте также:  Диета кормящей мамы при анемии

4. Форма гребня у кур может быть листовидной, гороховидной, розовидной и ореховидной. При скрещивании кур, имеющих ореховидные гребни, в потомстве оказались куры со всеми четырьмя формами гребней в соотношении: девять ореховидных, три гороховидных, три розовидных, один листовидный. Определите вероятные соотношения фенотипов в потомстве от скрещивания получившихся трех гороховидных особей с тремя розовидными особями.

5. Форма плодов у тыквы может быть сферической, дисковидной и удлиненной и определяется двумя парами несцепленных неаллельных генов. При скрещивании двух растений со сферической формой плода получено потомство из растений, дающих только дисковидные плоды. При скрещивании дисковидных тыкв между собой получилось потомство из растений, имеющих все три формы плода: с дисковидными плодами – девять, со сферическими – шесть, с удлиненными – один. Определите генотипы родителей и потомства первого и второго поколений.

источник

Решение задач с использованием знаний основ молекулярной биологии

Начальный участок цепи А инсулина представлен следующими пятью аминокислотами:

Глицин-изолейцин-валин-глутамин (глн или глу NН2)-глутамин (глн или глу NН2)

Определите участок ДНК, кодирующей эту часть цепи инсулина.

Решение. Устанавливаем строение и-РНК, являющейся матрицей для синтеза цепи А инсулина. По таблице генетического кода находим стуктуру триплетов для глицина, изолейцина и т.д.

Таблица генетического кода дана как рабочий материал у студентов вместе с текстом задач.

1. Находим структуру триплета для глицина (ГГУ), зате для изолейцина (ААУ), валина (ГУУ), глутамина (ЦАА), глутамина (ЦАА).

2. Подобрав кодирующие триплеты, составляем и-РНК для данного полипептида.

3. По цепочке и-РНК можно восстановить участок нити ДНК, с которой она транскрибировалась.

но ДНК состоит из 2-х нитей. Зная строение одной нити, по принципу комплементарности достраиваем вторую. Целиком участок ДНК, кодирующий часть цепи А инсулина, будет иметь следующее строение:

Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение: АЦЦ АТТ ГАЦ ЦАТ ГАА .

Определите последовательность аминокислот в полипептиде.

Строим и-РНК по условию задачи:

По таблице кода последовательно находим для каждого триплета соответствующую аминокислоту и строим участок искомого полипептида.

триптофан — нонсенс — лейцин — валин — лейцин — этого полипептида не будет, так как на нонсенс триплете транскрипция прекратится.

При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты и-РНК:

УЦУ УГУ ГЦУ ГГУ ЦАГ ЦГУ ААА

Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно длясиндрома Фанкони.

Серин — цистеин — аланин — глицин — глутамин — аргинин — лизин.

У человека, больного цистинурией (содержание в моче больного большего, чем в норме, числа аминокислот), с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты и-РНК:

УЦУ УГУ ГЦУ ГГУ ЦАГ ЦГУ ААА.

У здорового человека в моче обнаруживается аланин, серин, глутамин и глицин.

а) Выделение каких аминокислот с мочой характерно для больных цистинурией?

б) Напишите триплеты, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.

Решение. а) пользуясь кодовой таблицей, узнаем состав выделяющихся аминокислот у больного: серин, цистеин, аланин, глицин, глутамин (глу NH2), аргинин, лизин.

Аминокислоты, выделяющиеся у здорового человека, в задаче указаны. Исключаем их из списка, полученного нами, узнаем ответ на поставленный вопрос:

Данные аминокислоты выделяются с мочой только больных цистинурией.

Четвертый пептид в нормальном гемоглобине (гемоглобин А) состоит из следующих аминокислот: валин — гистидин — лейцин — треонин — пролин — глутаминовая кислота — глутаминовая кислота — лизин.

а) У больного с симптомом спленомегалии (собирательный термин, обозначающий преимущественно хроническое увеличение селезенки) при умеренной анемии обнаружили следующий состав четвертого пептида: валин — лейцин — треонин — пролин — лизин — глутаминовая кислота — лизин. Определите изменения, произошедшие в ДНК, кодирующем четвертый пептид гемоглобина, после мутации.

б) У больного серповидноклеточной анемией состав аминокислот четвертого пептида гемоглобина следующий: валин — гистидин — лейцин — треонин — пролин — валин — глутаминовая кислота — лизин. Определите изменения в участке ДНК, кодирующем четвертый пептид гемоглобина, приведшие к заболеванию.

Решение. а) Так как у больного спленомегалией четвертый пептид укоротился на 1 аминокислоту (гистидин) и первая глутаминовая кислота (глу) заменена на лизин, то следовательно, действие мутагенного фактора привело к потере второго триплета — ГТА (и-РНК — ЦАУ), а в шестом триплете произошла мутация — замена оснований — транзиция.

Глутаминовая кислота — и-РНК — ГАА

б) У больного серповидноклеточной анемией в шестом триплете произошла генная мутация: две трансверсии.

Глутаминовая кислота (глу) — валин

Начальный участок цепи В инсулина представлен следующими 10 аминокислотами: фенилаланин — валин — аспарагиновая кислота — глутамин (глу NH2 или глн) — гистидин — лейцин — цистеин — глицин — серин — гистидин.

Определите количественные соотношения аденин + тимин и гуанин + цитозин в цепи ДНК, кодирующей этот участок инсулина.

По известному аминокислотнрму составу строим и-РНК:

УУУ ГУУ ГАУ ГАА ЦАУ УУА УГУ ГГУ УЦУ ЦАУ

Затем строим сначала одну нить, а потом вторую нить ДНК:

ААА ЦАА ЦТА ЦТА ГТА ААТ АЦА ЦЦА АГА ГТА

ТТТ ГТТ ГАТ ГАА ЦАТ ТТА ТГТ ГГТ ТЦТ ЦАТ

Подсчитываем все количество адениновых оснований (21), тиминовых (21), гуаниновых (9), цитозиновых (9). Затем высчитываем требуемое в условиях задачи

( А + Т ) = ( 21 + 21 ) = 42 = 2.3

В одной молекуле ДНК тиминовый нуклеотид (Т) составляет 16 % от общего количества нуклеотидов.

Определите количество (в %) каждого из остальных нуклеотидов.

Решение. При решении задачи нужно исходить из того, что на основе принципа комплементарности количество А равно количеству Т, а Г — количеству Ц. Следовательно если Т — 16 %, то и А — 16 %. Тогда Г + Ц = 100 — 32 = 68, следовательно Г = Ц = 34 %.

Допустим во фрагменте молекулы ДНК:

АЦА АТА ААА ЦТТ ЦТА АЦА (ген вазопрессина)

тимин на 5-м месте нижней цепочки замещен гуанином.

Определить: а) как отразится это замещение на первичной структуре синтезируемого в клетке белка;

б) может ли повлиять это замещение на наследственность организма.

а) Так как последовательность триплетов в и-РНК следующая:

то последовательность аминокислот в белке соответственно:

цистеин — тирозин — фенилаланин — глутаминовая кислота — аспаргин — цистеин.

При замене тимина на 5-м месте гуанином, в молекуле и-РНК 5-е положение изменяется:

УГУ — УЦУ — поэтому мономером в белке станет вместо тирозина — серин, что, конечно, приведет к изменению первичной структуры белка.

б) Да, если организм одноклеточный; у многоклеточного организма, в том случае, если это генеративная мутация, она скажется на наследственности гибрида.

При решении всех задач из таблицы берется первое упоминание аминокислоты и ее триплета.

Менделирующие признаки.

Галактоземия (неспособность усваивать молочный сахар) наследуется как аутосомный рецессивный признак. Успехи современной медицины позволяют предупредить развитие болезни и избежать тяжелых последствий нарушения обмена.

Какова вероятность рождения больных детей в семье, где один из супругов гомозиготен по гену галактоземии, но развитие болезни у него было предотвращено диетой, а второй гетерозиготен по галактоземии?

с — галактоземия, Р сс х Сс

У человека ген карих глаз доминирует над голубыми глазами, а умение владеть преимущественно правой рукой над леворукостью. Обе пары генов расположены в разных хромосомах.

а) Какие могут быть дети, если их родители гетерозиготны?

б) Какими могут быть дети, если отец левша, но гетерозиготен по цвету глаз, а мать голубоглазая, но гетерозиготна в отношении умения владеть руками?

АВ Ав аВ ав
АВ ААВВ ААВв АаВВ АаВв
Ав ААВв ААвв АаВв Аавв
аВ АаВВ АаВв ааВВ ааВв
ав АаВв Аавв ааВв аавв

F 9/16 кареглазых правшей — 56,3 %

3/16 кареглазых левши — 18,7 %

3/16 голубоглазых правши — 18,7 %

1/16 голубоглазый левша — 6,3 %

Равновероятны четыре фенотипа (25%)

У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, а цвет карих глаз над голубыми. Гены обоих пар не сцеплены. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготного мужчины с женщиной, имеющей голубые глаза и нормальное зрение?

А -близорукость, Р АаВв х аавв

а — нормальное зрение. АВ ав

равновероятны (25%) четыре фенотипа.

У человека имеется две формы глухонемоты, которые определяются рецессивными аутосомными несцепленными генами.

а) Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где оба родителя страдают одной и той же формой глухонемоты, а по другой форме гетерозиготны?

б) Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где оба родителя страдают различными формами глухонемоты, а по второй паре генов глухонемоты каждый из них гетерозиготен?

а — глухонемота 1, а) Р ааВв х ааВв

в — глухонемота 2, F ааВВ, ааВв, ааВв, аавв.

Некоторые формы катаракты и глухонемоты у человека передаются как аутосомные рецессивные несцепленные между собой признаки. Отсутствие резцов и клыков верхней челюсти также может передаваться как рецессивный признак.

а) Какова вероятность рождения детей со всеми тремя аномалиями в семье, где родители гетерозиготны по всем трем парам генов?

б) Какова вероятность рождения детей со всеми тремя аномалиями в семье, где один из родителей страдает катарактой и глухонемотой, но гетерозиготен по третьему признаку, а второй супруг гетерозиготен по катаракте и глухонемоте, но страдает отсутствием резцов и клыков на верхней челюсти?

а — катаракта, а) Р АаВвСс х АаВвСс

С — наличие резцов и клыков, Авс — // —

Неполное доминирование.

Серповидноклеточная анемия наследуется как неполностью доминантный аутосомный признак. Гомозиготные особи умирают обычно до полового созревания, гетерозиготные жизнеспособны, анемия у них проявляется чаще всего субклинически. Малярийный плазмодий не может использовать для своего питания S-гемоглобин, поэтому люди, имеющие эту форму гемоглобина, наряду с нормальным гемоглобином А, т.е. гетерозиготы, не болеют малярией.

а)Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии, в семье, где один из родителей гетерозиготен в отношении серповидноклеточной анемии, а другой нормален в отношении этого признака? б)Какова вероятность рождения детей, неустойчивых к малярии, в семье, где оба родителя устойчивы к паразиту?

А — ген серповидноклеточной анемии,

а — ген нормального гемоглобина.

Серповидноклеточная анемия и талассемия наследуются как два признака с неполным доминированием; гены не сцеплены между собой и находятся в аутосомах. У гетерозигот по серповидноклеточной анемии, также как и у гетерозигот по талассемии, заболевание не имеет выраженной клинической картины. Во всех случаях носители гена талассемии или серповидноклеточной анемии устойчивы к малярии. У дигетерозигот развивается микродрепаноцитарная анемия (В.П. Эфроимсон, 1968). Гомозиготы по серповидноклеточной анемии и талассемии в подавляющем большинстве случаев умирают в детстве.

Определите вероятность рождения здоровых и устойчивых к малярии детей в семье, где оба родителя устойчивы к малярии, но по разным причинам.

А — серповидноклеточная анемия, Р Аавв х ааВв

в — N. F АаВв, ааВв, Аавв, аавв

50 % устойчивые и фенотипически

3. Многоаллельное наследование:

ПЕНЕТРАНТНОСТЬ.

Подагра определяется аутосомно-доминантным геном. Пенетрантность гена у мужчин равна 25 %, а у женщин — 0%.

Какова вероятность заболевания подагрой детей у гетерозиготных родителей?

Вероятность того, что в семье появятся дети, имеющие ген подагры, равна 75 %. Вероятность рождения мальчиков равна 1/2, а пенетрантность гена у мужчин составляет 25% (1/4 часть),следовательно, число болеющих составит 75% х 1/2 х 1/4 = 9,3%.

Отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30 %.

Отсутствие боковых верхних резцов наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак с полной пенетрантностью.

Определите вероятность проявления у детей обеих аномалий одновременно в семье, где мать гетерозиготна в отношении обоих признаков, а отец нормален по обеим парам генов.

Х r — отсутствие резцов, пенетр. 100 %

F X r YAa = 1/8 = 12,5 % x 0,3 = 3,8 %, только мальчики.

Отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30 %.

Гипертрихоз наследуется как признак, сцепленный с У-хромосомой, с полным проявлением к 17 годам.

Определите вероятность проявления одновременно обеих аномалий в семье, где жена нормальна, а муж имеет обе аномалии, но мать его была нормальной женщиной.

А — отосклероз, пенетр. 30 %, Р ааХХ х АаХУ*

F АаХУ* — 1/4 = 25 % х 0,3 = 7,5 %, только

Задачи на эпистаз.

У лошадей доминантный ген С определяет серую окраску шерсти. В то же время он является супрессором по отношению к генам В, определяющим вороную масть и в -рыжую масть. То есть, вороная и рыжая масти могут проявляться только в случае рецессивной гомозиготы по гену С.

Определите расщепление потомства по фенотипу в случае скрещивания двух дигетерозиготных серых лошадей.

С — серый цвет, он же ген-супрессор,

с — ген, не оказывающий ингибиторного действия.

ВС Вс вС вс
ВС ВВСС ВВСс ВвСС ВвСс
Вс ВВСс ВВсс ВвСс Ввсс
вС ВвСс ввСС ввСС ввСс
вс ВвСс Ввсс ввСс ввсс

Фенотипы: серые лошади — 12 частей,

Так называемый «Бомбейский феномен» состоит в том, что в семье, где отец имел 1 группу крови, а мать 3, родилась девочка с 1 группой крови. Она вышла замуж за мужчину со 2 группой крови, и у них родились две девочки: первая с 4, вторая с 1 группой крови. Появление в 3-ем поколении девочки с 4 группой крови вызвало недоумение. Однако в литературе было описано еще несколько подобных случаев. По сообщению В. Маккьюсика некоторые генетики склонны объяснять это явление редким рецессивным эпистатическим геном, способным подавлять действие генов, определяющих группы крови А и В. Принимая эту гипотезу:

а) установить вероятные генотипы всех трех поколений, описанных в «Бомбейском феномене»;

б) определить вероятность рождения детей с 1 группой крови в семье первой дочери из 3-его поколения, если она выйдет замуж за такого же по генотипу мужчину, как она сама;

в) определите вероятность 1 группы крови у детей второй дочери, если она выйдет замуж за мужчину с 4 группой крови, но гетерозиготного по редкому эпистатичному гену.

х — эпистатичный ген (супрессор)

X — ген, не оказывающий эпистатического эффекта.

II F I B ixx (фенотипически 1-я группа — 0, αβ)
Р I B ixx х I A iX

б) P I A I B Xx x I A i B Xx

F I A I A xx; I A I B xx; I A I B xx; I B I B xx — 4/16 частей или 25 % (0, αβ).

I B X

I B x

F I A ixx; I B ixx — 2/8 или 25 % (0, αβ).

Задачи на полимерию.

Рост человека контролируется несколькими парами генов, которые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов, то можно допустить, что в какой-то популяции самые низкорослые люди имеют все рецессивные гены и рост 150см, самые высокие — доминантные гены и рост 180 см.

а)Определите рост людей, гетерозиготных по всем трем парам генов роста.

б) Низкорослая женщина вышла замуж за мужчину среднего роста. У них было четверо детей, которые имели рост 165см, 160см, 155см, 150см. Определите генотип родителей и их рост.

Допустим, что у человека различия в цвете кожи обусловлены в основном двумя парами независимо расщепляющихся генов. А1А1А2А2 — черная кожа, aiaia2a2 — белая кожа; любые три аллеля черной кожи дают темную кожу, любые два — смуглую, один светлую (при наличии гена М, обеспечивающего синтез меланина).

Каковы генотипы следующих родителей:

а) оба смуглые, имеют одного черного и одного белого ребенка;

б) оба черные и имеют ребенка-альбиноса;

в) оба смуглые и дети тоже смуглые;

г) один смуглый, а другой светлый; из большого числа детей 3/8 смуглых, 1/8
темных, 1/8 белых.

A1a1A2A2

a1a1A2A2

4. Резус-фактор.

В простейшем варианте резус-положительность доминирует над резус-отрицательностью и практически наследование Rh-фактора имитирует моногенное наследование. Однако, ряд исследований показывает, что система Rh определяется тремя антигенными факторами, которые детерминированы тремя тесно сцепленными генами, внутри аллельных пар которых действует полное доминирование, а при взаимодействии между ними проявляется “эффект положения”. Все это обусловливает разнообразие вариантов резус-антигенов и соответственно резус-несовместимости. Обозначаются эти гены буквами С,Д, Е. Но не все подробности наследования резус-фактора выяснены.

Если речь идет о наследовании вообще фенотипа Rh+ или Rh-, то этот вопрос решается просто, исходя из принципов моногенного наследования при полном доминировании.

В семье родился резус — отрицательный ребенок.

Какие варианты фенотипов и генотипов по этому признаку могут быть у его родителей?

Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными, тесно сцепленными генами. Однако, сцепленными могут быть не обязательно только гены указанных аномалий. Например, ген катаракты может быть сцеплен с геном нормального строения кисти и, наоборот, ген нормального строения хрусталика глаза — с геном полидактилии.

1. Женщина унаследовала катаракту от своей матери, а полидактилию от отца. Ее муж нормален в отношении обоих признаков. Чего скорее можно ожидать у их детей: одновременного проявления катаракты и полидактилии, отсутствия обоих признаков или наличия только одной аномалии?

2. Какое потомство можно ожидать в семье, где оба родителя гетерозиготны по обоим признакам?

ААаа

F Аавв, ааВв — наличие только одной аномалии.

источник

Срочно. Серповидная анемия наследуется как не полностью доминантный аутосомный признак. Гомозиготные особи обычно умирают до

полового созревания, гетерозиготные жизнеспособны, анемия у них проявляется в легкой форме, так как у них два вида эритроцитов: нормальные и серповидноклеточные. Такие люди устойчивы к малярии. Какова вероятность рождения детей неустойчивых к малярии, если оба родителя устойчивы к этому заболеванию?

А -серповидная анемия
а -норма
АА -гибель
Аа -жизнеспособны, устойчивы к малярии
f1 ?
Р Аа х Аа
G А а А а
F1 АА Аа Аа аа Вероятность рождения ребенка неустойчивого к малярии 25%

природы. Сбор лекарственных и пищевых растений быстро подрывает их численность. Почему так происходит? Может ли изменить эти результаты и применение экологических правил?

Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из супругов страдает лёгкой формой талассемии, а другой нормален в отношении этой болезни? б) Какова вероятность рождения здоровых детей у родителей, страдающих лёгкой формой талассемии? 2. Серповидноклеточная анемия — не полностью доминантный аутосомный признак. У гомозиготных — смерть, у гетерозиготных болезнь выражается субклинически. Малярийный плазмодий не может питаться таким гемоглобином. Поэтому люди с таким гемоглобином не болеют малярией. а) Какова вероятность рождения здоровых детей, если один родитель гетерозиготен, а другой нормален? б) Какова вероятность рождения не устойчивых к малярии детей, если оба родителя к малярии устойчивы? 3. Полидактилия, близорукость и отсутствие малых коренных зубов передаются как доминантные аутосомные признаки, не сцепленные между собой. а) вероятность рождения нормального по 3-м признакам ребенка у родителей, страдающих всеми 3-мя недостатками, но гетерозиготных по всем 3-ем признакам? б) бабушка по линии жены — шестипалая, дедушка — близорукий, по другим признакам — нормальны. Дочь унаследовала обе аномалии. Бабушка по линии мужа не имела малых коренных зубов, дедушка нормален по всем 3-ем признакам. Сын унаследовал аномалию матери. Какова вероятность рождения детей без аномалий?

Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из супругов страдает лёгкой формой талассемии, а другой нормален в отношении этой болезни? б) Какова вероятность рождения здоровых детей у родителей, страдающих лёгкой формой талассемии? ЕСЛИ КТО МОЖЕТ ДО УТРА ОТВЕТЬТЕ

серповидную, в результате чего транспортируется меньше кислорода. Серповидно-клеточная анемия наследуется как не полностью доминантный признак, причём гомозиготное состояние гена приводит к гибели организма в детском возрасте. В семье оба супруга имеют признаки анемии.

серповидную, в результате чего транспортируется меньше кислорода.

Серповидно-клеточная анемия наследуется как не полностью доминантный признак, причём гомозиготное состояние гена приводит к гибели организма в детском возрасте.

В семье оба супруга имеют признаки анемии.

Какова процентная вероятность рождения у них здорового ребёнка?решение и ответ

умирают обычно до полового созревания, гетерозиготные жизнеспособны, анемия у них чаще всего проявляется субклинически. Малярийный плазмодий не может паразитировать в мутантном эритроците. Поэтому люди, имеющие эту форму гемоглобина, не болеют малярией. Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии, в семье, где один родитель гетерозиготен в отношении серповидноклеточной анемии, а другой нормален в отношении этого признака.

источник

Характеризуется заболеванием системы крови, которое носит наследственный характер. Генетический дефект играет главную роль в нарушении образования нормальных цепей гемоглобина в эритроцитах. Электрофизиологические свойства аномального гемоглобина, который при этом образуется, значительно отличаются от гемоглобина у здорового человека – они изменяются вместе с эритроцитами, которые приобретают длинную форму. Название заболевание непосредственно зависит от вида эритроцитов под микроскопом – формы серпа.

У человека это заболевание наследуется сразу от обоих родителей. Тип наследования серповидноклеточной анемии – аутосомно-рецессивный, а это значит, для появления заболевания ребенку необходимо унаследовать мутантные гены от обоих родителей. Серповидноклеточная анемия наследуется как не полностью доминантный признак: рецессивные гомозиготы развиваются с сильной анемией, обычно заканчивающейся смертельным исходом. Анемия у гетерозигот зачастую протекает в легкой форме. В том случае, когда пробанд страдает легкой формой серповидноклеточной анемии, решением этой проблемы становится вакцинация.

Данная анемия фиксируется как наиболее тяжело протекающая форма наследственной гемоглобинопатии. Развитие заболевания характеризуется тем, что происходит формирование гемоглобина S вместо необходимого гемоглобина А. Именно этот неправильный белок приводит к разрушению и закупорке сосудов. Заболевание поражает людей вне зависимости от возраста или пола. Если ребенок наследует патогенный ген только от одного из родителей, тогда это называется бессимптомной формой. Однако и при такой форме серповидноклеточной анемии потомство способно унаследовать мутантный ген.

Читайте также:  Анемии у детей диагностика лечение и профилактика

Серповидноклеточная анемия относится к заболеваниям крови, которые имеют наследственный характер. В чем же заключается эта патология? Эритроциты у человека, как правило, выглядят в форме полукруга и являются гибкими – эти характеристики позволяют им свободно перемещаться по мелким кровеносным сосудам, чтобы доставлять кислород ко всем частям тела. В случае с серповидноклеточной анемией клетки крови принимают форму полумесяца, иногда серпа.

Именная такая форма кровеносных клеток заставляет эритроциты распадаться, что и становится причиной анемии. Нормальная продолжительность здоровых красных клеток составляет 120 дней, в то время как серповидные клетки существуют всего лишь около 20 дней. Это всего одна из проблем, которая встречается у людей с данным заболеванием. Второй проблемой становится тот фактор, что нездоровые клетки могут легко слипаться и прилипать к стенкам сосудов, что блокирует поток крови. Именно это и вызывает сильные боли, постоянное повреждение головного мозга и других жизненно важных органов.

Патологические процессы, которые происходят в организме вследствие изменения формы клеток на серповидную, проявляются следующим образом:

  1. Происходит активное разрушение кровяных телец, что приводит к уменьшению их срока жизни.
  2. Происходит закупорка сосудов, поскольку образовывается осадок в виде деформированных эритроцитов.
  3. Происходит нарушение кровоснабжения тканей и органов, что приводит к хронической гипоксии.

Пациенты с этим заболеванием зачастую жалуются на сильные боли в грудной клетке и других частях тела. Кровяные клетки в форме серпа вызывают множество серьезных заболеваний, которые сопровождаются следующими признаками:

  1. Лихорадка.
  2. Трудности с дыханием.
  3. Сильнейшие болезненные ощущения.
  4. Анемия.
  5. Боли в суставах, вследствие чего развивается артрит.
  6. Проблемы с кровотоком в селезенке или печени.
  7. Различные инфекции.

Все проявления серповидноклеточного заболевания разделяются на несколько обширных групп, которые зависят от патологического механизма, происходящего в организме. Первая группа непосредственно связана с повышением разрушенных эритроцитов. Вторая группа обусловлена тем, что происходит закупорка капилляров. А также фиксируется и третья группа, которая относится к гемолитическим кризам. Беременность при данном заболевании может протекать достаточно проблематично, с высоким риском осложнений.

Серповидноклеточная патология в большинстве случаев приводит к серьезным повреждениям мозга и других жизненно важных органов: сердца, почек, печени, селезенки и костей. Характерной чертой этого заболевания выступает тот факт, что все проявления и тяжесть могут значительно различаться у пациентов, вне зависимости от наличия их кровного родства. Наследование серповидноклеточной анемии происходит даже в том случае, если пробанд страдает легкой формой серповидноклеточной анемии.

Прогнозирование гомозиготных форм при серповидноклеточной анемии достаточно неблагоприятно – большинство пациентов не живут больше десяти лет. Причиной летального исхода становятся различные инфекционные осложнения. Более благоприятный прогноз у пациентов с гетерозиготной формой патологического изменения – течение заболевания проходит в легкой форме.

Генетическая аномалия в гене гемоглобина – одна из главных причин появления у человека серповидноклеточной анемии. Именно эта аномалия и становится причиной образования гемоглобина в форме серпа. Процесс происходит в результате высвобождения кислорода от серповидного гемоглобина, который склеивается, образовывая стержни. Они же и приводят к повреждению эритроцитов, а также изменению формы. Признаки заболевания появляются по причине серповидных эритроцитов.

Стоит отметить, что серповидноклеточная анемия не является заразной, а имеет генетический характер и наследуется при рождении. В большей степени повезло тем людям, которые унаследовали только один аномальный ген от родителя – у них не будет этого заболевания и никаких признаков. Прогрессирование болезни отмечается в том случае, когда человек в наследство получил сразу два аномальных гена от двоих родителей. О неполном доминировании серповидноклеточной анемии говорит присутствие в крови гетерозигот и эритроцитов с гемоглобином А.

Лекарственная терапия при серповидноклеточной анемии заключается в приеме опиоидных обезболивающих, противовоспалительных препаратов, антибиотиков против инфекций, кислорода. Также, возможно, потребуется введение необходимых жидкостей – переливание эритроцитов при тяжелом течении анемии. Достаточно новым способом лечения данной патологии выступает пересадка стволовых клеток, которые способны на сто процентов избавить пациента от заболевания. Опасность заключается в риске летального исхода, однако абсолютно все пациенты, которые прошли данную процедуру, избавились от серповидноклеточной анемии.

При сильных болезненных ощущениях применяются наркотические анальгетики – Трамадол, Промедол и морфин. Гемолитические кризы устраняются кислородотерапией, регидратацией и применением обезболивающих средств. Также людям с таким диагнозом рекомендуется полностью отказаться от вредных привычек, скорректировать свой образ жизни так, чтобы избегать сильных физических нагрузок и низких температур.

К сожалению, у людей с этим диагнозом продолжительность жизни значительно меньше.

При серповидноклеточной анемии гомозиготы по аллелю способны выжить и дать потомство, но со значительно меньшей вероятностью, чем здоровые представители. Однако прогресс современной медицины позволяет в значительной мере продлить жизнь многим пациентам. Постоянные лечебные терапии помогают продлить жизнь и повысить качество ее во много раз.

Также проводятся профилактические меры, которые способны предупредить быстрое развитие и прогрессирование серповидноклеточной анемии. В первую очередь это избегание ситуаций-провокаторов: обезвоживания, инфекционных болезней, перенапряжения и стрессов, влияния экстремальных температур. В отдельных случаях необходимо проведение медико-генетической консультации, если в родословной были больные серповидноклеточной анемией. Консультация проводится для того, чтобы оценить риск развития заболевания у последующего потомства.

источник

Все материалы на сайте проходят верификацию практикующими врачами-гематологами и онкогематологами, но не являются предписанием для лечения. В случае необходимости, обратитесь к врачу для осмотра!

Серповидноклеточная анемия является патологией, носящей наследственный характер. Для данного заболевания свойственно формирование серповидных эритроцитов под действием аномального гемоглобина. Вследствие этого снижается эритроцитная функция снабжения кислородом, ухудшается эластичность, прочность клеток, уменьшается их жизнеспособность.

Серповидно-клеточная анемия — заболевание крови, передающееся по наследству. Наиболее подвержены болезни жители Африки, средиземноморских стран, Востока, Южной Америки. При унаследовании гена аномального гемоглобина от родителей ребенок может стать либо носителем (с отсутствием симптомов), либо заболевшим (с характерными клиническими проявлениями диагноза).

При наличии заболевания у родителей ребенку может передаться по наследству одна копия гена гемоглобина от одного из родителей или две от обоих. В первом случае человек с высокой вероятностью становится носителем, а его дети также унаследуют одну копию гемоглобина. По второму типу наследования — риски распределяются следующим образом:

  • отец-носитель, мать-носитель — вероятность развития диагноза 25%, ребенок-носитель — 50%;
  • отец-носитель, мать — заболевшая — 50% вероятность диагноза, высокая вероятность стать носителем;
  • оба с диагнозом — симптомы заболевания у ребенка проявляются уже через несколько месяцев жизни.

Вероятность унаследования заболевания

Серповидная анемия развивается на основе аномального формирования гемоглобина S.

Дефицит кислорода способствует соединению белка в цепочку, в результате чего эритроцит приобретает изогнутую форму.

Аномальные клетки обладают плохой эластичностью и часто не проходят через узкие сосуды, скапливаясь на входе и блокируя кровоток. Это становится причиной развития тромбоза сосудов.

Эритроциты серповидной формы живут не более 10-20 суток, в то время как жизненный цикл нормальных клеток — 120 дней.

Клинические проявления серповидно-клеточной анемии обычно вызваны тромбозом и гемолитической анемией. Наиболее распространенными симптомами являются:

  • желтоватый оттенок кожного покрова;
  • интенсивная боль в костях и суставах;
  • общая слабость, недомогание;
  • увеличение размеров селезенки;
  • желчно-каменная болезнь;
  • проявления гипоксии;
  • характерная деформация скелета;
  • отечность и болезненность участков, пораженных тромбозом;
  • нарушение кровообращения конечностей, внутренних органов;
  • образование хронических язв.

Желтый цвет кожи — один из симптомов серповидной анемии

Поставить точный диагноз можно на основании результатов клинический обследований:

  • общего анализа крови;
  • пробы — с метабисульфитом, наложение жгута на палец;
  • электрофорез гемоглобина.

Проведение клинического анализа крови помогает определить концентрацию нормальных эритроцитов и гемоглобина (при заболевании — сниженный уровень), значение СОЭ, ретикулоцитов (повышенные показатели).

С помощью специальных проб, при получении положительных результатов, подтверждается наличие серповидно-клеточной анемии.

При электрофорезе образцы гемоглобина помещают в специальный раствор, через который проводится электрический ток. Разряд заставляет их двигаться с различной скоростью. С помощью микроскопа происходит сравнение исследуемых образцов с контрольными, таким образом, определяется наличие аномальных форм гемоглобина.

Профилактикой обострений заболевания является своевременная диагностика, поддержание иммунитета, полноценный питьевой режим и сбалансированное питание. Особое внимание следует уделять прогулкам на свежем воздухе и достаточному поступлению жидкости в организм. Дефицит кислорода и обезвоживание — основные факторы, увеличивающие риск развития криза.

Терапия необходима в период обострения. При наступлении криза обязательной является госпитализация пациента с последующим приемом болеутоляющих средств, применением капельниц и кислородных масок. При наличии инфекций назначают курс антибиотиков. В тяжелых случаях проводят переливание крови.

Серповидная анемия — заболевание, которое преследует человека всю жизнь. Поэтому важно проводить профилактику его обострения и поддерживать здоровье.

  1. 1. Аутоиммунная гемолитическая анемия у детей: чего не хватает и как проявляется
  2. 2. Причины и опасности повышения уровня базофилов у детей
  3. 3. Причины повышения или понижения нейтрофилов в анализе крови у детей?
  4. 4. Функции и возможные причины патологий сегментоядерных нейтрофилов
  5. 5. Низкий уровень общего билирубина в крови: причины понижения показателя
  6. 6. Нормальный уровень билирубина у новорожденных и детей: причины повышения
  7. 7. Лимфоциты у ребенка повышены или понижены: причины и последствия отклонений

Серповидноклеточная анемия является самой тяжелой формой наследственной гемоглобинопатии. Заболевание сопровождается формированием гемоглобина S вместо гемоглобина А.

Аномальный белок обладает неправильным кристаллическим строением и особыми электрофизическими характеристиками. Эритроциты, которые несут гемоглобин S, приобретают удлиненную форму, напоминающую очертания серпа. Они быстро разрушаются и способны закупоривать сосуды.

Серповидноклеточная анемия распространена в африканских странах. Мужчины и женщины страдают от заболевания одинаково. Люди с данной патологией и ее бессимптомные носители практически невосприимчивы к различным штаммам возбудителя малярии (плазмодия).

Причиной развития серповидноклеточной анемии является наследственная генная мутация. Патологические изменения происходят в гене НВВ, который отвечает за синтез гемоглобина. В результате формируется белок с нарушенной шестой позицией бета-цепи: вместо глутаминовой кислоты в ней присутствует валин.

Мутация при серповидноклеточной анемии не приводит к нарушению образования молекул гемоглобина в целом, но провоцирует изменение его электрофизических свойств.

В условиях гипоксии (нехватки кислорода) белок меняет свое строение – полимеризируется (кристаллизируется) и образует длинные тяжи, то есть превращается в гемоглобин S (HbS).

Как следствие, эритроциты, которые его несут, деформируются: удлиняются, истончаются и приобретают вид полумесяца (серпа).

У человека серповидноклеточная анемия наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Чтобы заболевание проявилось, ребенок должен получить мутантный ген от обоих родителей. В этом случае говорят о гомозиготной форме. У таких людей в крови есть исключительно эритроциты с гемоглобином S.

Если измененный ген НВВ присутствует только у одного из родителей, то также происходит наследование серповидноклеточной анемии (гетерозиготная форма). Ребенок является бессимптомным носителем. В его крови содержится одинаковое количество гемоглобина S и А.

В обычных условиях симптомы заболевания отсутствуют, так как нормального белка достаточно для поддержания функций эритроцитов. Патологические проявления могут возникнуть при дефиците кислорода или тяжелом обезвоживании.

Бессимптомный носитель серповидноклеточной анемии способен передавать мутантный ген своим детям.

При серповидной клеточной анемии причины негативных изменений в организме заключаются в нарушении функций эритроцитов.

Их мембрана отличается высокой ломкостью, поэтому они обладают низкой устойчивостью к лизису. Эритроциты с гемоглобином S не способны транспортировать достаточное количество кислорода.

Кроме того, их пластические возможности снижены, и они не могут изменять свою форму при прохождении через капилляры.

Изменение свойств серповидных клеток приводит к следующим патологическим процессам:

  • уменьшается срок жизни красных кровяных телец, они активно разрушаются в селезенке;
  • деформированные эритроциты выпадают из жидкой части крови в виде осадка и накапливаются в капиллярах, закупоривая их;
  • нарушается кровоснабжение тканей и органов, в результате чего возникает хроническая гипоксия;
  • происходит стимулирование образования эритроцитов в почках и «перераздражение» эритроцитарного ростка костного мозга

Симптомы серповидноклеточной анемии варьируются в зависимости от возраста пациента и сопутствующих факторов (социальных условий, приобретенных заболеваний, образа жизни). В зависимости от патологических механизмов признаки заболевания делятся на несколько групп:

  • связанные с повышенным разрушением эритроцитов;
  • обусловленные закупоркой сосудов;
  • гемолитические кризы.

Серповидноклеточная анемия у детей не проявляется до возраста 3-6 месяцев. Затем могут возникнуть такие симптомы, как:

  • болезненность и отек кистей и стоп;
  • мышечная слабость;
  • деформация конечностей;
  • позднее освоение моторных навыков;
  • бледность, сухость, а также снижение эластичности кожи и слизистых оболочек;
  • желтушность из-за интенсивного высвобождения билирубина в результате распада красных кровяных телец.

До 5-6 лет дети с серповидноклеточной анемией особенно подвержены риску тяжелых инфекций. Это обусловлено нарушением функционирования селезенки из-за закупорки ее сосудов эритроцитами.

Данный орган отвечает за очищение крови от инфекционных агентов и формирование лимфоцитов. Кроме того, ухудшение микроциркуляции крови приводит к снижению барьерных способностей кожи, и микробы легко проникают в организм.

Задача родителей – своевременно обращаться за помощью при появлении симптомов инфекционных заболеваний, чтобы не допустить сепсиса.

По мере взросления ребенка проявляются следующие признаки, связанные с хронической гипоксией:

  • повышенная утомляемость;
  • частые головокружения;
  • одышка;
  • отставание в физическом и умственном развитии, а также в половом созревании.

Заболевание не препятствует деторождению, но беременность сопровождается повышенным риском осложнений.

Из-за закупорки мелких сосудов у подростков и взрослых с серповидноклеточной анемией возникают:

  • периодические боли в различных органах;
  • язвы на коже;
  • нарушения зрения;
  • сердечная недостаточность;
  • почечная недостаточность;
  • изменение структуры костей;
  • отек и болезненность суставов конечностей;
  • парезы, снижение чувствительности и так далее.

Тяжелое инфекционная патология, перегрев, переохлаждение, обезвоживание, физическая нагрузка или подъем на высоту могут вызвать гемолитический криз. Его симптомы:

  • резкое падение уровня гемоглобина;
  • обморок;
  • гипертермия;
  • потемнение мочи.

Клинические симптомы позволяют заподозрить, что у человека серповидноклеточная анемия. Но поскольку они характерны для многих состояний, точный диагноз ставится только на основании гематологических исследований.

  • общий анализ крови – показывает снижение уровня эритроцитов (менее 3,5-4,0х1012/л) и гемоглобина (ниже 120-130 г/л);
  • биохимия крови – демонстрирует повышение уровня билирубина и свободного железа.
  • «влажный мазок» – после взаимодействия крови с метабисульфитом натрия эритроциты теряют кислород, и становится видна их серповидная форма;
  • обработка образца крови буферными растворами, в которых плохо растворяется гемоглобин S;
  • электрофорез гемоглобина – анализ подвижности гемоглобина в электрическом поле, который позволяет установить наличие деформированных эритроцитов, а также дифференцировать гомозиготную мутацию от гетерозиготной.

Кроме того, при диагностике серповидноклеточной анемии проводятся:

  • УЗИ внутренних органов – позволяет обнаружить увеличение селезенки и печени, а также нарушение кровообращения и инфаркты во внутренних органах;
  • рентгенография – показывает деформацию и истончение костей скелета, а также расширение позвонков.

Лечение серповидноклеточной анемии направлено на устранение симптомов и профилактику осложнений. Основные направления терапии:

  • коррекция дефицита эритроцитов и гемоглобина;
  • устранение болевого синдрома;
  • выведение из организма избытка железа;
  • лечение гемолитических кризов.

Для повышения уровня эритроцитов и гемоглобина проводится переливание донорских эритроцитов либо вводится гидроксимочевина – препарат из группы цитостатиков, который способствует увеличению содержания гемоглобина.

Болевой синдром при серповидноклеточной анемии купируют с помощью наркотических анальгетиков – трамадола, промедола, морфина. В острой фазе они вводятся внутривенно, затем – перорально. Избыток железа из организма выводится посредством лекарств, которые обладают способностью связывать этот элемент, например, дефероксамина.

Лечение гемолитических кризов включает:

  • кислородотерапию;
  • регидратацию;
  • применение обезболивающих, противосудорожных и других препаратов.

Если у пациента развивается инфекционное заболевание, проводится антибиотикотерапия для профилактики тяжелых поражений внутренних органов. Как правило, применяются амоксициллин, цефуроксим и эритромицин.

Людям с серповидноклеточной анемией следует соблюдать определенные рекомендации, касающиеся образа жизни, а именно:

  • отказаться от курения, употребления алкоголя и наркотиков;
  • не подниматься на высоту выше 1500 м над уровнем моря;
  • ограничить тяжелые физические нагрузки;
  • избегать экстремально высоких и низких температур;
  • употреблять достаточное количество жидкости;
  • включать в меню продукты с высоким содержанием витаминов.

Серповидноклеточная анемия является неизлечимым заболеванием. Но благодаря адекватной терапии можно снизить выраженность ее симптомов. Большинство пациентов живет дольше 50 лет.

Возможные осложнения заболевания, приводящие к летальному исходу:

  • тяжелые бактериальные патологии;
  • сепсис;
  • инсульт;
  • кровоизлияние в мозг;
  • серьезные нарушения в работе почек, сердца и печени.

Меры профилактики серповидно-клеточной анемии не разработаны, поскольку она имеет генетическую природу.

Парам, в семейном анамнезе которых были случаи патологии, следует проконсультироваться с генетиком на этапе планирования беременности.

После исследования генетического материала врач сможет определить наличие мутантных генов у будущих родителей и спрогнозировать вероятность рождения ребенка с серповидноклеточной анемией.

Серповидноклеточная анемия – разновидность гемолитической анемии, передаваемой по наследству. Заболевание связано с нарушением синтеза гемоглобина, в связи с которым происходит изменение формы эритроцитов (кровяных тел).

Анемия – патологическое состояние, связанное с пониженной концентрацией в крови гемоглобина. Патология делится на виды в зависимости от причин, которые ее вызывают.

Современной медицине известны гемолитические, постгеморрагические, гипопластические и дефицитные разновидности.

  • Гемолитические. Становятся итогом активного разрушения эритроцитов. Разрушение происходит значительно быстрее, чем формирование новых клеток, заменяющих пострадавшие. Могут носить приобретенный или наследственный характер. Наиболее известны серповидноклеточная анемия и талассемия.
  • Постгеморрагические. Развиваются в результате хронической или острой кровопотери. Это может быть получение раны, сильное кровотечение.
  • Гипопластические. Самая опасная разновидность, является итогом нарушения кроветворения в области костного мозга. В крови сокращается содержание всех клеток. Состояние носит приобретенный или наследственный характер, дает разную симптоматику.
  • Дефицитные. Причиной развития служит нехватка микроэлементов и витаминов, обязательных для кроветворения. Выделяют фолиеводефицитную, железорефракторную, железодефицитную анемию и другие виды.

Так выглядят наиболее распространенные виды анемий, в действительности их существует значительно больше.

В нормальном состоянии эритроциты характеризуются круглой формой, мягкостью. Это обеспечивает их свободное передвижение по кровеносным сосудам, передачу кислорода в ткани организма. Гемоглобин – главный компонент красных кровяных тел. Кровяные клетки приобретают серповидную форму, становятся твердыми, жесткими.

Человеческий организм разрушает серповидные клетки, однако не способен воспроизводить новые с достаточной скоростью. Как правило, такое состояние объясняется наследственностью, генетическими дефектами.

  • Генетические отклонения. Ребенок должен унаследовать «больной» ген от обоих родителей. Единственного дефектного гена в большинстве случаев недостаточно.
  • Этническая принадлежность. Согласно медицинским исследованиям наиболее подвержены серповидноклеточной форме анемии итальянцы и греки.
  • Расовая принадлежность. Болезнь часто встречается у жителей африканского континента.
  • Условия, благоприятствующие развитию кризов заболевания. Это может быть инфекция, лихорадка, обезвоживание, сокращение уровня кислорода (полет на самолете).

Таким образом, больные, у которых наблюдается серповидноклеточная анемия, обладают ненормальным типом гемоглобина.

Заболевание формирует группу симптомов, которые врачи именуют серповидноклеточным кризисом. Боли ощущаются в области груди, живота, мышц, костей и так далее.

Болевые приступы повторяются с разной тяжестью и периодичностью, наблюдаются и периоды ремиссии. Характерно увеличение сердца, печени, разрушение тканей легких, возникновение шумов в сердце.

  • ускоренное сердцебиение
  • одышка (даже в состоянии полного покоя)
  • слабость
  • хроническая усталость
  • пониженный иммунитет
  • увеличение температуры
  • восприимчивость к инфекциям

Также серповидноклеточная разновидность анемии способна сообщать о себе язвочками, которые образуются на ногах, в основном концентрируются вокруг лодыжек. У больного наблюдается бледность кожных покровов, развивается желтуха, возможны опухания суставов. Температура может держаться на уровне 37.8 или подниматься выше 40 градусов, каждый случай индивидуален.

В зрелом возрасте у таких пациентов узкие бедра и плечи, длинные ноги и руки, грудь бочкообразной формы, искривленная спина, неестественно вытянутый череп и другие внешние отклонения.

Заболевание может проявляться по-разному. У одних пациентов наблюдаются сильные и частые болевые приступы, у других – практически не выражены симптомы, отсутствуют боли.

Диагностика серповидноклеточного вида анемии традиционно начинается со сбора анамнеза. Врач уточняет, наблюдались ли аналогичные симптомы у близких родственников пациента, диагностировалось ли у кого-то из них это заболевание.

Также специалист обязательно поинтересуется этнической принадлежностью. Далее определяется время появления первых симптомов – во взрослом возрасте, с момента рождения.

При обследовании младенцев, входящих в группу риска, на предмет заболевания, кровь для исследования берется из пуповины. При осмотре ребенка специалист непременно исследует печень, определяет отклонение ее размеров от нормы.

Лабораторная диагностика помогает выявить пониженную концентрацию эритроцитов, увеличение числа тромбоцитов и лейкоцитов. Анализы показывают сокращение времени существования эритроцитов, увеличенное содержание железа в кровяной сыворотке.

Дополнительно проводится общий клинический анализ крови. Если пациент болен серповидноклеточной анемией, анализ покажет уменьшение числа здоровых эритроцитов, повышенное значение СОЭ. Берутся специальные пробы, с помощью которых устанавливается присутствие патологических серповидных эритроцитов.

В настоящий момент медицине не известны эффективные препараты, способные побороть серповидноклеточную анемию. Лечение проводится исключительно в период обострений.

Основная задача лечения этого заболевания – устранения симптоматики, облегчение состояния больного, проводится и борьба с фоновыми болезнями.

  • Врач назначает пациенту прием обезболивающих препаратов.
  • Больной соблюдает строгий постельный режим.
  • Проводится кислородная терапия. Процедура направлена на предотвращение развития осложнений, уменьшение боли.

Могут назначаться и внутривенные вливания.

  • Пересадка костного мозга. Для проведения операции необходим совместимый донор. Метод может оказаться эффективным, однако присутствуют медицинские риски. На протяжении всей жизни после операции больному придется принимать препараты, обеспечивающие подавление иммунной системы.
  • Переливание крови. Процедура назначается для предотвращения и борьбы с определенными осложнениями. Терапия часто прописывается маленьким детям во избежание повторяющихся кризисов.
  • Пневмококковая вакцина. Она вводится детям в возрасте 2-5 лет, страдающим от серповидноклеточной анемии.
  • Пенициллин. Он используется для новорожденных, у которых присутствует это заболевание. Лекарство необходимо применять дважды в день, с двух месяцев и до достижения пятилетнего возраста (иногда дольше).
  • Гидреа. Препарат, эффективно препятствующий развитию осложнений болезни. С его помощью активизируется производство фетального гемоглобина, что приводит к сокращению числа видоизмененных эритроцитов. В итоге частота кризисов у больного значительно уменьшается. К сожалению, Гидреа может помочь не всем пациентам. Это лекарство актуально только после достижения больным совершеннолетия, если у него наблюдается не менее трех приступов ежегодно.
  • В отдельных случаях требуется переливание эритроцитарной массы.

Читайте также:  Железодефицитная анемия при хронических болезнях

В среднем больные доживают до 50 лет.

Однако при внимательном отношении к своему здоровью, принятии профилактических мер этот срок можно значительно увеличить.

Предотвратить развитие заболевания не представляется возможным, так как оно принадлежит к разряду наследственных. Однако соблюдение определенных врачебных предписаний позволяет избежать опасных осложнений.

  • Добавки фолиевой кислоты – эффективный способ стимуляции производства красных кровяных тел. Такие добавки в обязательном порядке принимаются ежедневно.
  • Обезвоживание опасно для пациентов, страдающих от этой болезни. Им нужно употреблять как можно большее количество воды.
  • Спровоцировать криз способны постоянные стрессы, сильные перенапряжения, физические и эмоциональные. Нужно научиться полноценно расслабляться, обеспечить условия для частого отдыха.
  • Привести к кризу могут различные инфекции, к примеру, мочевыводящих путей, развитие пневмонии.
  • Больным рекомендуется по возможности воздерживаться от перелетов, в особенности на дальние расстояния. Перепад высот, вызывающий кислородное голодание, способен спровоцировать анемический криз.
  • Серьезную опасность представляют экстремальные температуры, чрезмерно низкие или высокие.
  • Медицинское обследование следует проходить регулярно.

Если больной – это маленький ребенок, профилактические меры ложатся на родителей. Важно, чтобы он как можно больше внимания уделял физическим упражнениям, однако без перенапряжения.

Нельзя допускать взаимодействия с инфекционными больными.

Ребенок должен постоянно оставаться в тепле и сухости, получать достаточное количество питья, обеспечиваться продолжительным отдыхом. Обязательно нужно каждый день принимать фолиевую кислоту.

Все эти действия, как и соблюдение других врачебных предписаний, способны уменьшить опасность кризов.

О том, что представляет собой серповидноклеточная анемия, вы узнаете из программы Жить Здорово с Еленой Малышевой.

Серповидноклеточная анемия – заболевание достаточно тяжелое, но отнюдь не приговор. Многое зависит от готовности пациентов четко соблюдать врачебные рекомендации, регулярно обследоваться и не пропускать симптомы надвигающихся кризов.

Характеризуется заболеванием системы крови, которое носит наследственный характер. Генетический дефект играет главную роль в нарушении образования нормальных цепей гемоглобина в эритроцитах.

Электрофизиологические свойства аномального гемоглобина, который при этом образуется, значительно отличаются от гемоглобина у здорового человека – они изменяются вместе с эритроцитами, которые приобретают длинную форму.

Название заболевание непосредственно зависит от вида эритроцитов под микроскопом – формы серпа.

У человека это заболевание наследуется сразу от обоих родителей. Тип наследования серповидноклеточной анемии – аутосомно-рецессивный, а это значит, для появления заболевания ребенку необходимо унаследовать мутантные гены от обоих родителей.

Серповидноклеточная анемия наследуется как не полностью доминантный признак: рецессивные гомозиготы развиваются с сильной анемией, обычно заканчивающейся смертельным исходом. Анемия у гетерозигот зачастую протекает в легкой форме.

В том случае, когда пробанд страдает легкой формой серповидноклеточной анемии, решением этой проблемы становится вакцинация.

Данная анемия фиксируется как наиболее тяжело протекающая форма наследственной гемоглобинопатии. Развитие заболевания характеризуется тем, что происходит формирование гемоглобина S вместо необходимого гемоглобина А.

Именно этот неправильный белок приводит к разрушению и закупорке сосудов. Заболевание поражает людей вне зависимости от возраста или пола. Если ребенок наследует патогенный ген только от одного из родителей, тогда это называется бессимптомной формой.

Однако и при такой форме серповидноклеточной анемии потомство способно унаследовать мутантный ген.

Серповидноклеточная анемия относится к заболеваниям крови, которые имеют наследственный характер.

В чем же заключается эта патология? Эритроциты у человека, как правило, выглядят в форме полукруга и являются гибкими – эти характеристики позволяют им свободно перемещаться по мелким кровеносным сосудам, чтобы доставлять кислород ко всем частям тела. В случае с серповидноклеточной анемией клетки крови принимают форму полумесяца, иногда серпа.

Именная такая форма кровеносных клеток заставляет эритроциты распадаться, что и становится причиной анемии. Нормальная продолжительность здоровых красных клеток составляет 120 дней, в то время как серповидные клетки существуют всего лишь около 20 дней.

Это всего одна из проблем, которая встречается у людей с данным заболеванием. Второй проблемой становится тот фактор, что нездоровые клетки могут легко слипаться и прилипать к стенкам сосудов, что блокирует поток крови.

Именно это и вызывает сильные боли, постоянное повреждение головного мозга и других жизненно важных органов.

Патологические процессы, которые происходят в организме вследствие изменения формы клеток на серповидную, проявляются следующим образом:

  1. Происходит активное разрушение кровяных телец, что приводит к уменьшению их срока жизни.
  2. Происходит закупорка сосудов, поскольку образовывается осадок в виде деформированных эритроцитов.
  3. Происходит нарушение кровоснабжения тканей и органов, что приводит к хронической гипоксии.

Пациенты с этим заболеванием зачастую жалуются на сильные боли в грудной клетке и других частях тела. Кровяные клетки в форме серпа вызывают множество серьезных заболеваний, которые сопровождаются следующими признаками:

  1. Лихорадка.
  2. Трудности с дыханием.
  3. Сильнейшие болезненные ощущения.
  4. Анемия.
  5. Боли в суставах, вследствие чего развивается артрит.
  6. Проблемы с кровотоком в селезенке или печени.
  7. Различные инфекции.

Все проявления серповидноклеточного заболевания разделяются на несколько обширных групп, которые зависят от патологического механизма, происходящего в организме. Первая группа непосредственно связана с повышением разрушенных эритроцитов.

Вторая группа обусловлена тем, что происходит закупорка капилляров. А также фиксируется и третья группа, которая относится к гемолитическим кризам.

Беременность при данном заболевании может протекать достаточно проблематично, с высоким риском осложнений.

Серповидноклеточная патология в большинстве случаев приводит к серьезным повреждениям мозга и других жизненно важных органов: сердца, почек, печени, селезенки и костей.

Характерной чертой этого заболевания выступает тот факт, что все проявления и тяжесть могут значительно различаться у пациентов, вне зависимости от наличия их кровного родства.

Наследование серповидноклеточной анемии происходит даже в том случае, если пробанд страдает легкой формой серповидноклеточной анемии.

Прогнозирование гомозиготных форм при серповидноклеточной анемии достаточно неблагоприятно – большинство пациентов не живут больше десяти лет. Причиной летального исхода становятся различные инфекционные осложнения. Более благоприятный прогноз у пациентов с гетерозиготной формой патологического изменения – течение заболевания проходит в легкой форме.

Генетическая аномалия в гене гемоглобина – одна из главных причин появления у человека серповидноклеточной анемии. Именно эта аномалия и становится причиной образования гемоглобина в форме серпа.

Процесс происходит в результате высвобождения кислорода от серповидного гемоглобина, который склеивается, образовывая стержни. Они же и приводят к повреждению эритроцитов, а также изменению формы.

Признаки заболевания появляются по причине серповидных эритроцитов.

Стоит отметить, что серповидноклеточная анемия не является заразной, а имеет генетический характер и наследуется при рождении.

В большей степени повезло тем людям, которые унаследовали только один аномальный ген от родителя – у них не будет этого заболевания и никаких признаков.

Прогрессирование болезни отмечается в том случае, когда человек в наследство получил сразу два аномальных гена от двоих родителей. О неполном доминировании серповидноклеточной анемии говорит присутствие в крови гетерозигот и эритроцитов с гемоглобином А.

Лекарственная терапия при серповидноклеточной анемии заключается в приеме опиоидных обезболивающих, противовоспалительных препаратов, антибиотиков против инфекций, кислорода. Также, возможно, потребуется введение необходимых жидкостей – переливание эритроцитов при тяжелом течении анемии.

Достаточно новым способом лечения данной патологии выступает пересадка стволовых клеток, которые способны на сто процентов избавить пациента от заболевания.

Опасность заключается в риске летального исхода, однако абсолютно все пациенты, которые прошли данную процедуру, избавились от серповидноклеточной анемии.

При сильных болезненных ощущениях применяются наркотические анальгетики – Трамадол, Промедол и морфин.

Гемолитические кризы устраняются кислородотерапией, регидратацией и применением обезболивающих средств.

Также людям с таким диагнозом рекомендуется полностью отказаться от вредных привычек, скорректировать свой образ жизни так, чтобы избегать сильных физических нагрузок и низких температур.

К сожалению, у людей с этим диагнозом продолжительность жизни значительно меньше.

При серповидноклеточной анемии гомозиготы по аллелю способны выжить и дать потомство, но со значительно меньшей вероятностью, чем здоровые представители. Однако прогресс современной медицины позволяет в значительной мере продлить жизнь многим пациентам. Постоянные лечебные терапии помогают продлить жизнь и повысить качество ее во много раз.

Также проводятся профилактические меры, которые способны предупредить быстрое развитие и прогрессирование серповидноклеточной анемии.

В первую очередь это избегание ситуаций-провокаторов: обезвоживания, инфекционных болезней, перенапряжения и стрессов, влияния экстремальных температур.

В отдельных случаях необходимо проведение медико-генетической консультации, если в родословной были больные серповидноклеточной анемией. Консультация проводится для того, чтобы оценить риск развития заболевания у последующего потомства.

Серповидноклеточная анемия — результат единственной замены глутаминовой кислоты на валин в положении 6 бета-глобиновой полипептидной цепи. Патологию наследуют как аутосомно-рецессивный признак.

У гомозигот образуются только патологические бета-цепи, которые образуют гемоглобин S (HbS, обозначают SS) и приводят к клиническому синдрому серповидноклеточной патологии.

В организме гетерозигот образуется смесь нормальных и патологических бета-цепей, которые формируют нормальный НЬА и HbS (обозначают AS), и это приводит к бессимптомному течению серповидного признака.

Серповидноклеточная анемия (гемоглобинопатия) является хронической гемолитической анемией, которая наблюдается практически исключительно у представителей негроидной расы и обусловлена гомозиготным носительством HbS.

Серповидные эритроциты закупоривают капилляры, вызывая ишемию отдельных органов. Часто возникают обострения (кризы). Возможно развитие острых инфекционных заболеваний, аплазии костного мозга, поражения легких, что приводит к летальному исходу.

Характерна нормоцитарная гемолитическая анемия. Диагностика основана на проведении электрофореза гемоглобина. В некоторых случаях необходимы гемотрансфузии.

Для увеличения продолжительности жизни пациентов применяются вакцины против бактериальных инфекций, профилактический прием антибиотиков, агрессивное антибактериальное лечение. Частота кризов может снижаться при применении гидроксимочевины.

У гомозигот (приблизительно 0,3% представителей негроидной расы в США) развивается серповидноклеточная анемия; у гетерозигот (8-13% негроидной расы) типичные признаки анемии отсутствуют.

Лица с серповидноклеточным признаком в раннем детстве относительно устойчивы к летальным исходам falciparum малярии. Высокую частоту этого вредоносного гена в экваториальной Африке можно объяснить селективной выживаемостью преимущественно его носителей в районах, эндемичных по falciparum малярии.

Больным с развёрнутой картиной серповидноклеточной анемии более выраженная устойчивость к тропической малярии не свойственна. Наибольшее преобладание гемоглобинопатий наблюдают в тропической Африке, где гетерозиготное носительство достигает 20%.

У темнокожих американцев частота серповидно-клеточного признака составляет 8%.

В HbS валин заменен на глутаминовую кислоту в 6-м положении β-цепи. Растворимость оксигенированной формы HbS значительно ниже, чем оксигенированной формы НЬА. Венозные окклюзии приводят к развитию тромбозов. Поскольку серповидные эритроциты характеризуются сниженной осмотической резистентностью, их механическая травматизация в кровотоке сопровождается гемолизом.

Периодически возникают обострения (кризы), часто без явной причины.

Наиболее распространенной формой являются болевые кризы; они обусловлены ишемией и инфарктами, которые обычно локализуются в костях, но могут также наблюдаться в селезенке, легких или почках.

Апластический криз возникает в тех случаях, когда в связи с острой инфекцией замедляется эритропоэз в костном мозге, это сопровождается острой эритробластопенией.
Острый торакальный синдром обусловлен окклюзией микроциркуляторного русла легких и является распространенной причиной смерти, летальность достигает 10%. Наблюдается во всех возрастных группах.

У детей обострение анемии может быть обусловлено острой секвестрацией серповидных эритроцитов в селезенке.

К долгосрочным последствиям относится нарушение роста и развития организма.

К другим последствиям относятся ишемический инсульт, васкулиты ЦНС.

При дезоксигенации гемоглобина S молекулы гемоглобина полимеризуются с формированием псевдокристаллических структур, известных как «tactoids». Они растягивают мембрану эритроцитов, придавая им серповидную форму. Полимеризация обратима при реоксигенации.

Растяжение мембраны эритроцита, однако, может стать постоянным, и эритроциты остаются «необратимо серповидными». Чем выше концентрация гемоглобина S в клетке, тем проще образуются тактоиды, однако этот процесс может как ускориться, так и замедлиться в присутствии других форм гемоглобина.

Гемоглобин С активнее участвует в полимеризации, чем гемоглобин А, напротив, гемоглобин F резко подавляет полимеризацию.

Большая часть симптомов встречается только у гомозиготных пациентов, данные проявления связаны с развитием анемии и окклюзии сосудов, что приводит к ишемии и инфарктам тканей. Анемия, как правило, имеет тяжелое течение, однако отличается высокой вариабельностью; наблюдаются умеренная желтуха и бледность.

У детей наблюдается гепатоспленомегалия, однако у взрослых селезенка, напротив, имеет крайне небольшие размеры. Это связано с повторными инфарктами и последующим развитием фиброза (аутоспленэктомия). Характерны кардиомегалия, систолические сердечные шумы, холелитиаз, хронические штампованные язвы голеней.

При болевой форме крива наблюдаются сильные боли в длинных трубчатых костях (претибиальная боль), кистях и стопах, суставах. Боль в суставах может быть обусловлена гемартрозом или асептическим некрозом головки бедренной кости. Все эти проявления обусловлены серповидной формой эритроцитов.

Острый торакальный синдром характеризуется внезапным появлением лихорадки, боли в груди, легочной инфильтрации. Инфильтрация начинается с нижних долей легких, в 1/3 случаев она может иметь двусторонний характер и сопровождаться плевральным выпотом. Это может приводить к развитию бактериальной пневмонии.

Для гетерозиготных пациентов (Hb AS) нехарактерно наличие гемолиза, болевых кризов, тромботических осложнений, за исключением гипоксических состояний (пребывание на большой высоте, внезапная декомпрессия в самолетах).

Однако при постоянных истощающих упражнениях могут наблюдаться рабдомиолиз и внезапная смерть. Может возникать односторонняя гематурия, которая, однако, обладает склонностью к самоограничению.

Может возникать папиллярный некроз, тем не менее он встречается реже, чем у гомозиготных пациентов.

Хроническая бессимптомная желтуха, возникающая при серповидноклеточной анемии, развивается вследствие гемолиза и внутрипеченочного холестаза.

Острая боль в животе обусловлена многими причинами:

  • Разрушение/образование серповидных эритроцитов в печени.
  • Разрушение/образование серповидных эритроцитов в селезенке.
  • Холецистит.
  • Тромбоз почечных вен.
  • Синдром Бадда-Киари.
  • Тромбоз печеночной артерии/инфаркт печени.
  • Острый панкреатит.
  • Тромбоз воротной вены.
  • Ишемия/инфаркт кишечника.

Образование или секвестрация в печени вызывает выраженную боль в правом верхнем квадранте живота, гепатомегалию, боль при пальпации печени и желтуху.

Спленомегалия обусловлена секвестрацией или портальной гипертензией. Инфаркты селезенки и гиперспленизм обычно развиваются у взрослых.

Более чем у 30% взрослых больных выявляют желчные камни. Отмечают повышенную частоту холецистита, холедохолитиаза и острого панкреатита.

Больные серповидноклеточной анемией чаще бывают инфицированы HBV, HCV и ВИЧ.

Повторные гемотрансфузии приводят к вторичному гемохроматозу.

Гипоксия, ацидоз, дегидратация и инфекции способствуют проявлению серповидности. Необратимые серповидные клетки живут меньше и закупоривают микроциркуляторное русло. Это приводит к развитию ряда острых синдромов, называемых кризами, и хроническому повреждению органа.

  • Вазоокклюзионный криз. Окклюзия мелких сосудов в костях сопровождается приступами сильных болей в костях. Поражаются активные зоны костного мозга: кисти и стопы у детей (так называемый дактидит) или бедренные и плечевые кости, рёбра, таз, позвонки у взрослых. Больные обычно имеют системный ответ — тахикардия, потливость и лихорадка. Это наиболее типичный криз.
  • Серповидный грудной синдром. Он может следовать за вазоокклюзионным кризом, и это наиболее частая причина смерти у взрослых с серповидной болезнью. Инфаркт костного мозга приводит к жировой эмболии лёгочных сосудов, что усугубляет серповидность и инфаркты, и без лечения приводит к дыхательной недостаточности.
  • Секвестрационные кризы. Венозные тромбозы, нарушая отток из органа, приводят к потере его функции и острому болезненному увеличению размера органа. У детей чаще всего поражается селезёнка. Массивное увеличение селезёнки может привести к тяжёлой анемии и циркуляторному коллапсу со смертельным исходом. Рецидив криза в селезёнке у детей приводит к её инфаркту. У взрослых селезёнка может утратить свою функцию. У них же наблюдают секвестрацию крови в печени с тяжёлой болью из-за растяжения капсулы.
  • Апластические кризы. У взрослых больных с серпо-видноклеточной патологией инфекция, которую вызывает эритровирус 19, приводит к тяжёлой, но самостоятельно купирующейся красноклеточной аплазии. Это приводит к очень низкому гемоглобину, что может вызвать сердечную недостаточность. В отличие от всех других кризов, содержание ретикулоцитов в крови низкое.
  • Исследование структуры ДНК (пренатальная диагностика).
  • Мазок периферической крови,
  • Проба на растворимость,
  • Электрофорез гемоглобина (или тонкослойная изоэлектрическая фокусировка).

Тип применяемого метода зависит от возраста пациента.

Исследование структуры ДНК может использоваться для пренатальной диагностики или генотипического подтверждения наличия серповидноклеточной анемии. В большинстве штатов США проводится скрининг новорожденных, который включает в себя электрофорез гемоглобина.

К скрининговым и диагностическим методам у детей и взрослых относятся исследование мазка периферической крови, проба на растворимость гемоглобина и электрофорез гемоглобина.

Чувствительность пренатальной диагностики в значительной мере увеличилась после внедрения техники ПЦР.

Ее применение рекомендуется в семьях с риском развития серповидноклеточной анемии (пары с наличием данного типа анемии в медицинском или наследственном анамнезе либо принадлежащие к определенным этническим группам).

Забор образцов ДНК производится из ворсин хориона на 8-10 неделе гестации. На 14-16 неделе также проводится исследование амниотической жидкости. Важным этапом пренатальной диагностики является генетическое консультирование.

В настоящее время тестирование на наличие данного заболевания рекомендовано повсеместно, часто оно включается в спектр неонатальных скринин-говых тестов.

Чтобы провести разграничение между Hbs F, S, А и С, рекомендуется выполнить электрофорез гемоглобина с использованием ацетата целлюлозы или лимоннокислого агара, тонкослойную изоэлектрическую фокусировку или фракционирование гемоглобина с помощью ВЭЖХ.

Для подтверждения диагноза может потребоваться повторное исследование в возрасте 3-6 месяцев. Исследование растворимости Hb S в первые месяцы жизни невозможно.

У пациентов с наличием случаев серповидноклеточной анемии в наследственном анамнезе или клинических признаков заболевания необходимо проведение скринингового исследования, которое включает мазок периферической крови, тест на растворимость гемоглобина, электрофорез гемоглобина.

У пациентов с симптомами или признаками, свидетельствующими о наличии данного заболевания или его осложнений (задержка роста, острые боли в костях неясной этиологии, гематурия неясной этиологии), либо у чернокожих пациентов с нормоцитарной анемией необходимо выполнение лабораторных тестов на наличие гемолитической анемии, электрофореза гемоглобина и мазка периферической крови с целью выявления серповидных форм эритроцитов. При наличии серповидноклеточной анемии количество эритроцитов, как правило, составляет 2-3 млн/ мкл с пропорциональным снижением уровня гемоглобина; характерен нормоцитоз (микроцитоз свидетельствует о сопутствующей а-талассемии). В периферической крови часто появляются ядросодержащие эритроциты, характерен ретикулоцитоз >10%.

Гомозиготное состояние можно отдифференцировать с помощью электрофореза, при этом выявляется только Hb S в сочетании с различным количеством Hb F. Гетерозиготы характеризуются преобладанием НbА над НbS при выполнении электрофореза. HbS можно обнаружить среди других форм гемоглобина по его электрофоретическому спектру, который свидетельствует о патогномоничной морфологии эритроцитов.

Исследование костного мозга для диагностики не используется. Если оно выполняется для дифференциальной диагностики с другими типами анемий, выявляется гиперплазия с преобладанием нормобластов; при кризах или тяжелых инфекциях может определяться апластическое состояние костного мозга.

Если для исключения других заболеваний выполняется измерение СОЭ, наблюдается низкое значение данного показателя. Случайной находкой при рентгенографии может быть расширение диплоических пространств костей черепа и лучеобразное расположение диплоических трабекул.

В длинных трубчатых костях наблюдается истончение кортикального слоя, неравномерная плотность, формирование новой костной ткани внутри костномозгового канала.

Гематурия неясного генеза, даже при отсутствии подозрения на серповидноклеточную анемию, является показанием для диагностического поиска признаков данного заболевания.

Если у пациента с установленным диагнозом серповидноклеточной анемии наблюдается обострение заболевания, которое сопровождается болью, лихорадкой или другими признаками инфекции, необходимо подозревать апластический криз, для диагностики данного состояния требуется выполнение OAK с подсчетом количества ретикулоцитов. Количество ретикулоцитов 50 лет. В Африке мало детей с серповидноклеточной анемией доживают до взрослой жизни без медицинской помощи. Даже при традиционном лечении примерно 15% больных умирают к 20 годам жизни, 50% — к 40 годам.

  • Антибиотики широкого спектра.
  • Анальгетики и внутривенная регидратация (при вазоокклюзионном болевом кризе).
  • В некоторых случаях применяются гемотрансфузии.
  • Иммунизация, препараты фолиевой кислоты, гидроксимочевина (на фоне относительного здоровья).

Лечение включает в себя регулярные общеукрепляющие мероприятия, а также специфическую поддерживающую терапию осложнений при их возникновении. Спленэктомия также неэффективна. Трансплантация стволовых клеток в небольшом проценте случаев может приводить к излечению, однако она выполняется редко, поскольку сопровождается риском летального исхода (5-10%).

Возможность излечения может обеспечить генная терапия, однако на данный момент она еще находится в процессе разработки.

К показаниям для госпитализации относятся тяжелые инфекции (в т.ч. системные), апластические кризы, острый торакальный синдром, часто инфарктоподобная боль или необходимость гемотрансфузии.

Наличие лихорадки не является показанием для госпитализации.

Тем не менее у пациентов с острым заболеванием и повышением температуры тела >38 °С необходимо выполнить культуральное исследование с забором образцов из нескольких источников и назначить внутривенную антибиотикотерапию.

При болевых кризах широко применяются анальгетики, как правило, опиоиды. Эффективным и безопасным является внутривенное введение морфина (длительно или болюсно); применения меперидина необходимо избегать.

Хотя дегидратация может провоцировать возникновение криза преципитации, остается неясным, может ли усиленная регидратация быть эффективным средством помощи при кризе. Тем не менее поддержание нормального внутри сосудистого объема является основным направлением терапии.

При кризах боли и лихорадка могут сохраняться до 5 дней.

Гемотрансфузии выполняются в различных клинических ситуациях, хотя их эффективность не доказана. Тем не менее периодическая трансфузионная терапия показана для профилактики рецидивов тромбоза сосудов головного мозга, особенно у детей. Гемотрансфузии обычно выполняются при уровне гемоглобина

источник

Понравилась статья? Поделить с друзьями: