1

CHOROBY UWARUNKOWANE WIELOCZYNNIKOWO

Seminarium-II rok

Cechy uwarunkowane wieloczynnikowo

• Wzajemne oddziaływanie pewnej liczby różnych genów
• Każdy z tych genów wywiera mały wpływ na daną cechę, ale ich działanie sumuje się
• Na kształtowanie danej cechy mają także wpływ czynniki niegenetyczne

(środowiskowe)

Cechy uwarunkowane wieloczynnikowo

• Cecha ilościowa – wzrost, rozkłada się w populacji wg krzywej Gaussa. Na

ostateczny wzrost wpływają zarówno czynniki genetyczne (wzrost rodziców!),
jak również czynniki niegenetyczne (odżywianie się, choroby przewlekłe itp.)

2

• Cechy jakościowe – np. cukrzyca. Choroba ujawnia się wskutek współdziałania

czynników genetycznych i niegenetycznych (np. nieodpowiednia dieta), po
przekroczeniu wartości progowej

Badania bliźniąt

• Bliźnięta monozygotyczne są identyczne genetycznie
• Bliźnięta dizygotyczne są do siebie podobne tylko w takim stopniu jak członkowie

rodzeństwa (bracia i siostry)

• Jeśli dana cecha (choroba) nie jest genetyczna, zgodność danej cechy będzie taka

sama dla bliźniąt monozygotycznych i dizygotycznych

• Jeśli dana cecha (choroba) jest silnie uwarunkowana genetycznie, zgodność

będzie wyższa dla bliźniąt monozygotycznych

Cecha zgodność u bliźniąt (%)


(choroba) monozyg dizygot

wzrost

95

52

rozszczep wargi

35

5

padaczka

37

10

łuszczyca

61

13

schizofrenia

45

12

psych.af.dwubieg.

70

15

cukrzyca typu I

35

6

cukrzyca typu II

100

10

3

Choroby uwarunkowane wieloczynnikowo

• Do 20 roku życia ujawniają się u ok. 5% populacji: większość izolowanych wad

wrodzonych, wiele częstych chorób wieku dorosłego

Nadciśnienie tętnicze

10% populacji

Miażdżyca

wysoki %

Łuszczyca

1-2% populacji

Skaza atopowa

25%

Schizofrenia

1%

Choroba maniakalno-depresyjna

1-2%

Gościec przewlekły postępujący

1%

Choroba Alzheimera

5-10%

Cukrzyca insulinoniezależna 3-7% (osób dorosłych)
Nowotwory

25%

Wrodzone wady rozwojowe

Większość wad rozwojowych jednego narządu (tzw. wady izolowane) jest
uwarunkowanych wieloczynnikowo np.:

• Rozszczep wargi i/lub podniebienia

• Aby wada powstała, musi dojść do przewagi genów nieprawidłowych nad

prawidłowymi (wśród genów kontrolujących rozwój wargi i podniebienia) i do
przekroczenia wartości progowej

• Dla rodzeństwa dziecka z wadą krzywa podatności przesuwa się w prawo, więc

ryzyko wystąpienia wady wzrasta w porównaniu z ryzykiem populacyjnym

• Im cięższy stopień wady, tym ryzyko wystąpienia wady jest większe

4

Wodogłowie

• Jeśli jest jedyną wadą u dziecka, zazwyczaj jest uwarunkowane wielogenowo

Uwaga!

• Nie zawsze wada jednego narządu jest wadą uwarunkowaną wielogenowo! Jest

wiele wad jednego narządu, które są uwarunkowane jednogenowo (spowodowane
mutacją pojedynczego genu)!!!

Wady cewy nerwowej

Profilaktyka kwasem foliowym

• Wszystkie kobiety w wieku rozrodczym powinny przyjmować 0,4 mg kwasu

foliowego dziennie

• Miesiąc przed planowaną ciążą można dawkę zwiększyć do 0,8 mg, preparat

przyjmować przez pierwszy trymestr ciąży

• Kobiety, które urodziły dziecko z wadą cewy nerwowej powinny przyjmować 4

mg kwasu foliowego na miesiąc przed planowaną ciążą i w pierwszym trymestrze
ciąży (zmniejsza to ryzyko wady cewy nerwowej i innych wad u dziecka)

Genomika

• Zajmuje się mapowaniem i identyfikacją genów

Genetyka populacyjna

• Zajmuje się częstością występowania chorób genetycznych w populacji
• Zwykle dotyczy chorób uwarunkowanych jednogenowo

Główne czynniki wpływające na rozpowszechnienie (częstość występowania) chorób
jednogenowych:

• Selekcja
• Efekt założyciela
• Zmiana częstości mutacji

Selekcja

Przed Darwinem uważano, że różne gatunki od chwili stworzenia nie ulegały zmianom
-Darwin:

• Częstość cech, dla których środowisko jest korzystne, zwiększa się (sprzyjające

ś

rodowisko wpływa korzystnie na reprodukcję zwierząt)

• Niekorzystne cechy wpływają negatywnie na reprodukcję i w ten sposób

zmniejsza się ich częstość

5

Selekcja pozytywna - promuje określony fenotyp i odpowiadający mu genotyp

Przykład:
Niedokrwistość sierpowatokrwinkowa. Dziedziczy się AR. Heterozygoty są bezobjawowi,
homozygoty cierpią na ciężką, przewlekłą niedokrwistość i w wielu obszarach geograficznych
często umierają przed osiągnięciem wieku dorosłego (i zdolności do prokreacji). Przy tak
ciężkiej chorobie wydaje się, że zmutowany gen powinien ulegać eliminacji z populacji.

Paradoks:

W Afryce równikowej częstość choroby wynosi 1 na 40 urodzeń, a 1 osoba na 3 jest
nosicielem zmutowanego genu!!!
Wyjaśnienie: nastąpiła pozytywna selekcja nosicieli zmutowanego genu na obszarach, gdzie
panuje malaria
Inny przykład selekcji pozytywnej: mukowiscydoza


Późny początek choroby sprzyja szerzeniu się zmutowanego genu w populacji
Przykład: choroba Huntingtona

Efekt założyciela

• Z powodów religijnych, geograficznych lub innych, mała grupa osób może się

izolować genetycznie od reszty populacji (genetyczny izolat)

• Z czasem dojdzie do innego rozkładu genów niż w otaczającej populacji

• Po wielu pokoleniach obserwujemy zmiany!

Np. Porfiria

• Jest chorobą uwarunkowaną jednogenowo, w której występują zmiany skórne,

zaburzenia ze strony przewodu pokarmowego i zaburzenia umysłowe. Jedna z
form porfirii występuje szczególnie często w RPA wśród ludności pochodzenia
holenderskiego.

• Wyjaśnienie: wśród małej grupy Holendrów, którzy osiedlili się w południowej

Afryce był jeden, który miał zmutowany gen (Ariaantje Adriaansee, który przybył
w 1688 roku)

6

Wrodzona głuchota

• W XIX-wiecznej Ameryce dotyczyła 1 osoby na 5700. Ale na jednej z wysp u

wybrzeża Massachusetts (Martha’s Vineyard) częstość występowania głuchoty
była 1 na 155 (w jednym z miast tej wyspy nawet 1 na 25 osób).

• Wytłumaczenie: w garstce osadników, którzy przybyli na wyspę w XVII wieku

były osoby głuche lub takie, które były nosicielami zmutowanego genu, a do
niedawna wyspa pozostawała ze względów kulturowych w izolacji od kontynentu
amerykańskiego

Achromatopsja

• Kompletna lub prawie kompletna niezdolność do rozróżniania (widzenia) kolorów.
• Na świecie cecha bardzo rzadka, ale ma pewnej małej wysepce na Pacyfiku ma ją

około 6% populacji.

• Doszło do tego wskutek efektu założyciela, a także huraganu i nieurodzaju w

latach 1820, co spowodowało, że przeżyło tylko 20 mieszkańców wyspy –
niektórzy byli nosicielami genu dla achromatopsji!