GENETYKA (prelekcja 1)

rodowód - graficzne przedstawienie pokoleń danej rodziny oraz danych klinicznych dotyczących występowania cechy;

rodowód cechy dominującej

• umożliwia określenie sposobu dziedziczenia i ryzyka genetycznego wystąpienia czy powtórzenia się choroby w rodzinie;

• analizujemy od pokolenia najmłodszego;

rodowód cechy recesywnej

utrudnienia w analizie rodowodów:

• heterogenność genetyczna;

• fenokopie - naśladownictwo fenotypowe bez zmiany genotypu;

• rzadkie przypadki w mało licznych rodzinach;

• niepewność ojcostwa;

osoby spokrewnione - osoby mające wspólnego przodka;

SFEROCYTOZA DZIEDZICZNA (MIKROSFEROCYTOZA)

wrodzona niedokrwistość (żółtaczka) hemolityczna

• cecha autosomalna dominująca;

• locus 8p;

• częstotliwość występowania 1:5000 urodzeń;

• wynika z mutacji powodującej niedobór ilości lub nieprawidłową budowę spektryny - białka szkieletowego krwinki czerwonej;

• we krwi obwodowej prócz normocytów występują sferocyty;

sferocyty w porównaniu z erytrocytami:

• mniejsza średnica - 2/3 średnicy normocytów;

• kulisty kształt;

• mniejszy stosunek powierzchni do objętości;

• krótszy czas życia;

• większa zawartość hemoglobiny;

• sferocyty są niszczone w śledzionie, co powoduje splenomegalię, niedokrwistość hemolityczną, zwiększone stężenie bilirubiny w surowicy;

• są bardziej podatne na rozpad w warunkach obniżonego ciśnienia osmotycznego;

stwierdzono kilka rodzajów nieprawidłowości w budowie białek błon krwinek czerwonych, wynikające z różnorodnych mutacji; najczęstszy - niedobór białka spektryny;

NIEDOKRWISTOŚĆ SIERPOWATOKRWINKOWA (hemoglobinopatia HbS)

• cecha autosomalna monogenowa;

• locus 11p;

• występuje głównie w krajach klimatu równikowego;

• częstotliwość występowania ok. 1% urodzeń;

• wynika z mutacji punktowej zmiany sensu w obu genach białka β-globiny, wchodzącego w skład hemoglobiny (Glu zamienione na Val w pozycji 6);

• hemoglobina prawidłowa HbA zawiera łańcuchy α₂ β₂, hemoglobina sierpowata HbS zawiera łańcuchy α₂ β₂^S, które przy niskim stężeniu parcjalnym tlenu mają skłonność do polimeryzacji (powstają włókna deformujące erytrocyt, który przyjmuje kształt sierpowaty);

• krwinki sierpowate tracą elastyczność, nie mogą przepływać przez naczynia włosowate zaczopowują je i powodują niedokrwienie;

• anemia sierpowata HbS/HbS;

• sierpowatość krwinek HbA/HbS - nosicielstwo genu HbS;

wykrywanie heterozygot HbA/HbS:

• test Emmela;

• elektroforeza lub chromatografia hemoglobin erytrocytów;

• hybrydyzacja DNA z odpowiednią sondą molekularną;

FENYLOKETONURIA KLASYCZNA (PKU)

• cecha autosomalna recesywna;

• niedobór lub brak enzymu hydroksylazy fenyloalaninowej;

• locus 12q;

• częstotliwość występowania 1:7000 - 12000 (Europa);

• nieleczeni pacjenci z PKU wykazują podwyższone stężenie we krwi fenyloalaniny i produktów jej przemiany, np. kwasu fenylooctowego i kwasu fenylopirogronowego (tzw. fenyloketonów);

• powoduje niedorozwój umysłowy wynikający z zaburzeń wzrostu mózgu i tworzenia osłonek mielinowych nerwów;

• objawy: wzmożone napięcie mięśni, napady padaczkowe, zachowanie przypominające autyzm, nadmierne pocenie się, słaba pigmentacja skóry, hipoplazja szkliwa, `mysi' zapach moczu;

• leczenie: dieta z ograniczoną zawartością fenyloalaniny;

test moczowy (pieluszkowy):

• dodatnie zakwaszenie moczu osoby z fenyloketonurią; po dodaniu kilku kropli 10% roztworu FeCl₃ mocz zmienia barwę na niebiesko-zieloną;

• test umożliwia rozpoznanie wady w 4-5 tygodniu życia;

test Guthriego:

• rozpoznanie wady już od 4 doby życia;

• mikrobiologiczny, półilościowy test Guthriego do niedawna był obowiązującym testem przesiewowym (skriningowym) stosowanym w celu wykrycia fenyloketonurii u noworodków. Obecnie w Polsce obowiązkowym testem przesiewowym jest test enzymatyczny określający stężenie fenyloalaniny w suchej kropli krwi;

• wykonanie testu:

• na podłoże agarowe niezawierające fenyloalaniny posiewa się mutanty bakterii Bacillus subtilis, wymagające do wzrostu fenyloalaninę;

• z bibuły testowej (numerowanej kodem paskowym i opatrzoną danymi dziecka), z próbkami krwi noworodków wycina się krążki, które następnie umieszcza się na podłożu (szereg próbek krwi rutynowo badanych noworodków);

• równolegle sporządza się na płytce agarowej szereg kontrolny - wzorzec stref wzrostu B. subtilis dla odpowiednich stężeń fenyloalaniny we krwi (od 2 mg% do 20 mg%);

• płytki inkubuje się w 37ºC przez 24 h; po upływie doby odczytuje się wyniki testu, mierząc strefy wzrostu bakterii wokół krążków (strefy zmętnienia); szerokość strefy zmętnienia wzrostu bakterii wokół krążków jest miarą stężenia Fen we krwi badanego noworodka;

• interpretacja wyników testu:

• u noworodków z klasyczną fenyloketonurią stężenie Fen = 20 mg% i więcej, podczas gdy za normę przyjmuje się do 4 mg%;

• jeżeli strefa zmętnienia wokół krążka bibuły z krwią badanego noworodka przewyższa strefę wzorca Fen dla 4 mg% należy powtórzyć badanie; potwierdzenie zwiększonego stężenia Fen we krwi w kolejnym badaniu obliguje do skierowania dziecka na dalsze badania diagnostyczne potwierdzające rozpoznanie fenyloketonurii;

obecnie: badania przesiewowe oznaczania stężenia w suchej kropli krwi noworodka z wykorzystaniem biochemicznych reakcji kolorymetrycznej; krew pobiera się po 24 h życia;

stężenie fenyloalaniny	kwalifikacja	postępowanie
poniżej 2,8 mg/dl	norma	brak
2,8 - 8,0 mg/dl	małe prawdopodobieństwo wady	powtórzenie testu; jeśli jeden z wynikó testu jest powyżej 4,0 mg/dl wysyłana jest druga bibuła do rodziców dziecka (jeżeli i ona > 4,0 mg/dl dziecko zostaje skierowane na badania)
powyżej 8,0 mg/dl	duże prawdopodobieństwo wady	bezzwłoczne wezwanie do poradni wad metabolicznych

fenyloketonuria matczyna:

• matki chore na PKU nie stosujące diety rodzą dzieci ze znacznym upośledzeniem umysłowym, mimo że dzieci te nie są chore;

wykrywanie heterozygot w stosunku do genu fenyloketonurii (testy czynnościowe służą do sprawdzenia regulacji Fen-Tyr):

*stężenie Fen w surowicy krwi osób zdrowych (homozygot dominujących) wynosi ok. 1,5 mg/100 cm³;

• badanie stężenia fenyloalaniny w teście obciążeniowym po doustnym podaniu Fen w ilości 0,1 g/kg masy ciała; stężenie u homozygot dominujących po godzinie wzrasta do ok. 8 mg/100 cm³, w ciągu następnej godziny spada do 6 mg/100 cm³, zaś po upływie 24 h wraca do normy; w analogicznym teście obciążeniowym stężenie Fen u heterozygot po 2 h wzrasta do ok. 9 mg/100 cm³, a następnie wolniej niż u homozygot dominujących wraca do normy;

• badanie stężenia tyrozyny w teście obciążeniowym - doustne podanie Fen w ilości 0,1 mg/kg masy ciała powoduje u homozygot dominujących trzykrotny wzrost stężenia Tyr w ciągu pierwszej godziny, następnie stopniowy spadek i powrót do normy w ciągu 24 h; w analogicznym teście obciążeniowym stężenie Tyr u heterozygot nieznacznie wzrasta, a w ciągu 24 h powraca do wartości wyjściowej;

TYROZYNEMIA NOWORODKÓW

• cecha autosomalna recesywna;

• częstotliwość występowania 1:100000 - 120000 urodzeń;

• niedobór hydroksylazy parahydroksyfenylopirogronianowej utleniającej kwas parahydroksyfenylopirogronianowy do kwasu homogentyzynowego;

• wzrost stężenia Tyr i Fen w surowicy krwi, w moczu Tyr i jej metabolitów;

• postacie łagodne i ostre choroby (zgon w drugim półroczu życia wskutek uszkodzenia nerek, zaburzeń wodno-elektrolitowych);

• wykrywanie: ilościowe oznaczanie Tyr metodami biochemicznymi lub półilościowym mikrobiologicznym testem Guthriego;

• metabolity nieprawidłowej przemiany Tyr w moczu dają reakcję barwną z roztworem FeCl₃;

ALKAPTONURIA (OCHRONOZA)

• cecha autosomalna recesywna;

• częstotliwość występowania 1:200000 urodzeń;

• brak lub niedobór enzymu oksydazy homogentyzynianowej (dioksygenoza) katalizującej przemianę kwasy homogentyzynowego do kwasu fumaryloacetooctowego;

• kwas homogentyzynowy jest wydalany z moczem; w obecności powietrza utlenia się i zmienia barwę na ciemnobrązową;

• w 2-3 dekadzie życia pojawiają się objawy ochronozy;

ALBINIZM (BIELACTWO)

• hipomelanoza z dziedzicznych wad komórek barwnikowych (melanocytów oczu i skóry);

• albinizm oczno-skórny: cecha autosomalna recesywna;

• albinizm tyrozynoizoujemny: brak enzymu tyrozynazy, przekształcającej Tyr w jeden z prekursorów melaniny; skóra różowoczerwona, białe włosy, jasnoniebieskie tęczówki lub różowe, zmniejszona ostrość wzroku;

• albinizm oczny: cecha recesywna autosomalna lub sprzężona z chromosomem X;

---