Elementy genetyki klinicznej
Elementy genetyki klinicznej
Wstęp
1. Zaburzenia monogenowe w aspekcie klinicznym
1.1. Hemoglobinopatie
1.2. Zaburzenia narzÄ…du ruchu
1.3. Zaburzenia układu pokarmowego
1.4. Zaburzenia układu nerwowego
1.5. Zaburzenia metaboliczne
2. Choroby z aberracji chromosomów
2.1. Zaburzenia z powodu zmian morfologicznych chromosomów
2.2. Zaburzenia z powodu zmian ilościowych chromosomów
2.3. Zaburzenia z powodu zmian w zakresie heterochromosomów
2.3.1. Hemofilie
2.3.2. Daltonizm
2.3.3. Inne
3. Zaburzenia wieloczynnikowe
3.1. Genetyczne uwarunkowania onkogenezy
3.2. Choroba niedokrwienna mięśnia sercowego
3.3. Cukrzyca
3.4. Choroby alergiczne
3.5. Choroba wrzodowa
3.6. Choroby tkanki Å‚Ä…cznej
3.7. Stwardnienie rozsiane
3.8. A
uszczyca
3.9. Choroby psychiczne
3.10. Wybrane elementy genetyki etologii
3.10.1. Genetyka inteligencji
3.10.2. Genetyka osobowości
3.10.3. Genetyka uzależnień
4. Inne, wybrane elementy genetyki medycznej
4.1. Wady wrodzone
4.1.1. Teratogeneza
4.1.2. Poronienia
4.2. Diagnostyka prenatalna
4.3. Genetyczne uwarunkowania starzenia siÄ™
1
Elementy genetyki klinicznej
Wstęp
Moduł ten poświęcony jest tematyce genetyki klinicznej sensu stricte, stąd
prezentowany materiał ma charakter przedstawienia tych jednostek chorobowych,
które ilustrują dany rodzaj zaburzenia genowego. Dla ułatwienia, jednostki
chorobowe podzielono według układów człowieka. Na przykład, w zaburzeniach
monogenowych, odrębnie omówiono choroby dotyczące przewodu pokarmowego
oraz układu nerwowego. Z kolei jednostki dotyczące aberracji chromosomowych
pogrupowano w zależności od rodzaju zaburzenia chromosomalnego. Oddzielny
temat poświęcono zagadnieniom zaburzeń wieloczynnikowych. Obszernie omówiono
problematykę kancerogenezy, choroby niedokrwiennej mięśnia sercowego, cukrzycy,
chorób alergicznych i innych jednostek chorobowych, uznanych na schorzenia
cywilizacyjne. Nie pominięto istotnych, w świetle nowych danych, zagadnień
dotyczących etologii  nauki o zachowaniu człowieka. Studenci znajdą tu także
materiał dotyczący genetyki inteligencji, osobowości, uzależnień i wielu innych cech z
pogranicza medycyny i psychologii. Nie zabrakło również wiadomości dotyczących
teratogenezy i patologii ciąży.
1. Zaburzenia monogenowe w aspekcie klinicznym
Zaburzenia monogenowe dotyczą około 1% całej populacji.
2
Elementy genetyki klinicznej
1.1. Hemoglobinopatie
Cząsteczka hemoglobiny (Hb) zbudowana jest z białka globiny (dwa łańcuchy alfa-
globiny i dwa beta-globiny) oraz hemu, czyli barwnika zawierającego żelazo.
Wyróżnia się cztery typy hemoglobiny człowieka:
1) HbA  dominuje u osoby dorosłej,
2) HbA2  stanowi 2% Hb osoby dorosłej,
3) HbF  główna hemoglobina płodowa,
4) hemoglobiny zarodkowe  Hb Gower I, Hb Gower II i Hb Portland.
Na krótkim ramieniu chromosomu 16 znajdują się geny kodujące łańcuchy alfa-
globiny, a na krótkim ramieniu chromosomu 11  geny kodujące łańcuchy beta-
globiny.
Większość nieprawidłowych hemoglobin, czyli hemoglobinopatii, powstaje w wyniku
mutacji punktowych w genach strukturalnych, które kodują sekwencje aminokwasów
łańcuchów globinowych cząsteczki hemoglobiny. Niektóre z hemoglobinopatii nie
zakłócają funkcji hemoglobiny i przebiegają bezobjawowo. Inne jednak mogą
powodować niedokrwistość, cyjanozę i methemoglobinemię.
Przykłady hemoglobinopatii:
HbS (niedokrwistość sierpowatokrwinkowa)  powstaje w wyniku mutacji
punktowej w genie beta-globiny. Mutacja ta zmienia odpowiadajÄ…cy kodon mRNA z
GAA lub GAG (kodujÄ… kwas glutaminowy) na GUA lub GUG (kodujÄ… walinÄ™).
Wówczas zmutowany gen wytwarza łańcuch globiny zwany hemoglobiną S. HbS
może tworzyć agregaty (masy prętopodobne), które wykrzywiają erytrocyty w formy
sierpu. Osobniki heterozygotyczne, majÄ…ce jeden gen normalnej beta-globiny i jeden
gen niedokrwistości sierpowatokrwinkowej, są klinicznie prawidłowe. Osobniki
homozygotyczne ze zmutowanym genem beta-globiny mają niedokrwistość
sierpowatokrwinkową. Zniekształcone tą chorobą erytrocyty mogą prowadzić do
niedokrwistości hemolitycznej w dzieciństwie, ponieważ mają skrócony czas
przeżycia. Mogą one również zatykać naczynia, głównie płuc, okostnej i wątroby,
sprzyjać zakażeniom pneumokokowym oraz salmonellowym kości i szpiku.
3
Elementy genetyki klinicznej
HbC (hemoglobina C)  powstaje w wyniku mutacji punktowej, która podstawia
lizynÄ™ za kwas glutaminowy w pozycji 6 (²6).
HbE (hemoglobina E)  występuje głównie u Azjatów. Powstaje w wyniku mutacji
punktowej, która podstawia lizynÄ™ za kwas glutaminowy w pozycji 26 (²26).
Heterozygoty są bezobjawowe, a homozygoty mają łagodną niedokrwistość.
HbM (hemoglobina M)  powstaje w wyniku podstawienia aminokwasu w pobliżu
przyłączenia hemu. Hem stale łączy się z żelazem, co prowadzi do
methemoglobinemii (MetHb). Choroba występuje tylko u heterozygot, ponieważ
homozygoty sÄ… letalne.
Hb Constant Spring  powstaje w wyniku mutacji punktowej w kodonie
terminacyjnym łańcucha alfa-globiny. U chorych występuje choroba zbliżona do
Å‚agodnej alfa-talasemii.
Hb Wayne  powstaje w wyniku delecji trzeciego nukleotydu w kodonie 139 (Ä…139).
W efekcie następuje zmiana ramki odczytu i powstaje nieprawidłowy łańcuch alfa.
Hemoglobiny niestabilne  powstają w wyniku utraty kontaktu między łańcuchami
globiny  pojawiajÄ… siÄ™ monomery alfa i beta. Monomery te wytrÄ…cajÄ… siÄ™ wewnÄ…trz
krwinek czerwonych w postaci tzw. ciałek Heinza. Objawy choroby: skrócenie czasu
życia erytrocytów, niedokrwistość hemolityczna, powiększenie śledziony, sinica.
Talasemie (genetyczne zaburzenia syntezy Hb)  ich przyczynÄ… jest zmniejszona
szybkość syntezy jednego z łańcuchów hemoglobiny: łańcucha alfa (talasemie alfa)
lub łańcucha beta (talasemie beta). Najczęściej jest to spowodowane delecją
jednego lub więcej genów alfa-globiny lub beta-globiny. U homozygot choroba
przebiega ostro, a u heterozygot łagodnie. Wyjaśniono charakter molekularnych
defektów w beta talasemii: delecja genu, niestabilność mRNA, defekt inicjacji
translacji, przedwczesna terminacja translacji, niedobór mRNA. Objawy choroby:
4
Elementy genetyki klinicznej
obecność erytroblastów i krwinek tarczowatych we krwi, niedokrwistość,
powiększenie śledziony.
1.2. Zaburzenia narzÄ…du ruchu
Wśród zaburzeń narządów ruchu wyróżnia się wady kończyn, występujące z
częstością 2 : 1000 noworodków. Należą do nich:
Polidaktylia poosiowa  występowanie dodatkowych palców po stronie kciuka
(przedosiowo) lub po stronie małego palca (poosiowo). Dodatkowe palce mogą być
efektem zaburzeń chromosomowych, zaburzeń monogenowych lub innych,
nieznanych.
Syndaktylia  zrost palców, który może dotyczyć kości lub tylko tkanek miękkich.
Częstość występowania  1 : 1000.
Poprzeczna amputacja kończyny przez pasmo owodni  spowodowana
jest przedwczesnym pęknięciem owodni. Częstość występowania  1 : 5000.
Ektrodaktylia (rozszczep dłoni lub stóp)  częstość występowania  1 : 90
000 urodzeń.
Brak (aplazja) części promieniowej  może być związany z trisomią 18 lub z
zespołem TAR (trombocytopenia autosomalna recesywna z brakiem kości
promieniowych, ale z całymi kciukami).
Amelia (brak kończyny)  przyczyną jest talidomid (lek wycofany w wyniku
działania teratogennego), a także cukrzyca matki.
Fokomelia (kończyny jak u foki)  przyczyną jest talidomid, a także cukrzyca
matki.
5
Elementy genetyki klinicznej
Artrogrypoza (sztywność wrodzona stawów)  ogranicza ruchy stawów.
Może być: miopatyczna (np. wrodzone zaburzenie rozwoju mięśni), neuropatyczna
(np. defekt cewy nerwowej lub nieprawidłowość chromosomowa). Artrogrypoza może
obejmować zaburzenia tkanki łącznej i zewnętrzne ograniczenie ruchu płodu.
Karłowatość nieproporcjonalna  jest przyczyną krótkich kończyn.
Nieproporcjonalnie niski wzrost może być związany z krótkim tułowiem, który
spowodowany jest typem IV mukopolisacharydozy.
Achondroplazja  objawy: krótkie kończyny, głównie odcinki proksymalne,
normalnej długości tułów z lordozą lędz
wiową, wystające czoło, niski grzbiet nosa,
trójzębna ręka w obrazie radiologicznym, zwężenie ogonowe odległości między
nasadami łuków w okolicy lędz
wiowej. Częstość występowania  1 : 26 000
urodzeń.
Zespół Marfana (arachnodaktylia)  cecha autosomalna dominująca.
Objawy: długie kończyny, krótki tułów, luz
ne stawy.
Dystrofia miotyczna  cecha autosomalna dominująca. Częstość występowania
 1 : 20 000. Objawy: postępująca słabość mięśni, głównie twarzowych, mięśni
mostkowo-sutkowych i dystalnych kończyn, trudności w rozluz
nianiu zaciśniętych
rÄ…k.
1.3. Zaburzenia układu pokarmowego
Wady przedniej ściany brzucha  częstość występowania  1 : 6000 ciąż.
Wyróżnia się trzy typy wad przedniej ściany brzucha:
 przepuklina pępkowa  pępowina jest przyczepiona do wierzchołka worka, który
zawiera wątrobę i/lub jelita. Występuje wówczas nieprawidłowość chromosomowa
oraz wrodzona wada serca,
 rozszczep żołądka  brak worka, pępowina nie uczestniczy w wadzie, mogą
występować zrośnięte obszary jelita i wrodzona wada serca,
6
Elementy genetyki klinicznej
 wada tułowia  do wierzchołka worka przyczepiona jest bardzo krótka pępowina,
występuje poważne zniekształcenie rdzenia, wrodzone wynicowanie stekowe,
hipoplazja kończyn dolnych.
Choroba Hirschsprunga (brak zwojów autonomicznych w okrężnicy) 
związana jest z brakiem komórek zwojowych podśluzówkowych i mięśniowo-
jelitowych w okrężnicy. Powoduje to u noworodków zaparcia i rozdęcia brzucha.
Częstość występowania  1 : 8000 noworodków. Choroba Hirschsprunga dziedziczy
siÄ™ jako cecha poligenowa.
Rozszczep wargi i/lub podniebienia  częstość występowania  1 : 1000
urodzeń. Rozszczep wargi i/lub podniebienia związany jest z dziedziczeniem
poligenowym albo jest objawem ponad 150 cech monogenowych (np. zespół
Treachera Collinsa) lub nieprawidłowości chromosomowych (np. trisomii 13).
Zarośnięcie jelit  może występować na każdym poziomie jelit, co objawia się
zaparciami. Zrośnięcie jelit charakteryzuje się brakiem (agenezją) krezki oraz
owinięciem się odsiebnej części jelita cienkiego wokół tętnicy brzeżnej.
Zwężenie odz
wiernika  objawia się ciągłymi wymiotami i obecnością
przerośniętego odz
wiernika (w pierwszych tygodniach życia dziecka). Dziedziczy się
wieloczynnikowo. Częstość występowania  1 : 200 (u chłopców), 1 : 1000 (u
dziewczynek).
Zarośnięcie przełyku  częstość występowania  1 : 3000 urodzeń.
Polipowatość jelit (np. polipowatość okrężnicy)  obecność polipów w
okrężnicy. Jest cechą autosomalną dominującą.
7
Elementy genetyki klinicznej
1.4. Zaburzenia układu nerwowego
W populacji ludzkiej około 3,5% osób jest upośledzone umysłowo, ze
współczynnikiem inteligencji niższym od 70. Przyczyny umiarkowanego i znacznego
upośledzenia umysłowego mogą być:
 chromosomowe (40%)  trisomia 21, inne autosomalne, nieprawidłowości
chromosomów płciowych (np. 47, XXY),
 monogenowe (15%)  np. nerwiakowłókniakowatość,
 niedotlenienie okołoporodowe (7%),
 zakażenia u matki (2%),
 zakażenia i urazy po urodzeniu (2%),
 nieznane (34%)  z defektem wrodzonym lub cechami dysmorficznymi, z
dodatkowymi objawami uszkodzenia mózgu, bez dodatkowych nieprawidłowości.
Przykłady schorzeń związanych z układem nerwowym:
Głuchota wrodzona  częstość występowania u dzieci  1 : 1000. Przyczyny:
monogenowe (autosomalne recesywne, autosomalne dominujące, sprzężone z
chromosomem X recesywne), środowiskowe (np. zakażenie płodu wirusem różyczki,
cytomegalii), samoistne.
Zaćma wrodzona  częstość występowania u noworodków  1 : 250. Przyczyny:
chromosomowe, zakażenia prenatalne, metaboliczne, genetyczne (głównie
autosomalne dominujÄ…ce, rzadziej autosomalne recesywne), samoistne.
Barwnikowe zwyrodnienia siatkówki  powoduje postępującą utratę widzenia;
barwnik siatkówki tworzy skupienia mające postać cząsteczek kości. Częstość
występowania  1 : 5000. Przyczyny: monogenowe  autosomalne recesywne,
autosomalne dominujące, sprzężone z chromosomem X.
Otoskleroza  cecha autosomalna dominująca. Objawy: postępująca utrata
słuchu.
Zespół Sturge-Webera.
8
Elementy genetyki klinicznej
Retinoblastoma (siatkówczak oka).
Choroba Huntingtona.
Choroba Alzheimera.
1.5. Zaburzenia metaboliczne
Wrodzony przerost nadnerczy (defekt hydroksylazy 21)  częstość
występowania  1 : 40 000. Przyczyny: delecja aktywnych genów cytochromu P450
na chromosomie 6, które uczestniczą w hydroksylacji 21 steroidowej. Objawy:
wymioty u noworodków, hiponatremia i hipochloremia, aż do wstrząsu i zgonu,
maskulinizacja u osobników żeńskich z obojnaczymi narządami płciowymi,
przedwczesny rozwój u mężczyzn, wysokie stężenie ketosteroidów i pregnantriolu w
moczu oraz 17Ä…-hydroksyprogesteronu i ACTH w surowicy.
Galaktozemia  częstość występowania  1 : 40 000. Jest cechą autosomalną
recesywną, której gen zlokalizowany jest na chromosomie 9p. Objawy: spadek wagi
u noworodków, wymioty, powiększenie wątroby, żółtaczka, zaćma, wrażliwość na
zakażenia, obecność galaktozy w moczu, brak GALT (urydylilotransferazy galaktozo-
1-fosforanowej erytrocytów).
Hemochromatoza  cecha autosomalna recesywna, której gen zlokalizowany jest
w chromosomie 21. Objawy: wysokie stężenie żelaza oraz ferrytyny w surowicy.
Do zaburzeń metabolicznych należą również: fenyloketonuria, albinizmm
alkaptonuria, mukopolisacharydozy, lipidozy.
9
Elementy genetyki klinicznej
2. Choroby z aberracji chromosomów
Zaburzenia chromosomowe obejmują wszystkie te choroby, które związane są ze
zmianami chromosomów autosomalnych i  rzadko  płciowych. Większość
zarodków z zaburzeniami chromosomowymi (np. trisomią, 45,X, triploidią) ulega
samoistnym poronieniom i częstość aberracji w chwili urodzenia wynosi 0,6%. U
noworodków z zaburzeniami autosomowymi występują zwykle: upośledzenia
umysłowe, cechy dymorficzne, mnogie wady wrodzone, opóz
nienia wzrostu (przed i
po urodzeniu).
2.1. Zaburzenia z powodu zmian morfologicznych chromosomów
W aberracjach strukturalnych komórki somatyczne zawierają jeden lub więcej
nieprawidłowych chromosomów, w wyniku translokacji, delecji, duplikacji i innych.
Choroby spowodowane aberracjami morfologicznymi autosomów:
Zespół Wolfa-Hirschhorna  przyczyny: delecja krótkich ramion chromosomu
4. Jest to bardzo rzadki zespół chorobowy. Objawy: tzw. rybie usta, mała masa ciała,
małogłowie, niedorozwój żuchwy, szeroka nasada nosa, brak lub zniekształcony
kciuk, niedorozwój psychiczny i fizyczny, rzadziej: gałki oczne szeroko rozstawione
(hiperteloryzm), zmarszczki nakÄ…tne, rozszczep podniebienia, nisko osadzone
małżowiny uszne, wady serca.
Zespół kociego krzyku (cri du chat)  częstość występowania  1 : 50
000/100 000. Przyczyny: delecja krótkich ramion chromosomu 5. Objawy: płacz
noworodka przypominajÄ…cy miauczenie kota (zaburzenia budowy i funkcji krtani),
zniekształcenia twarzoczaszki, małogłowie, okrągła twarz, oczy szeroko rozstawione,
zmarszczki nakątne, zez zbieżny, niedorozwój żuchwy, małe uszy, hipotonia
mięśniowa, niedorozwój umysłowy.
10
Elementy genetyki klinicznej
Zespół Pradera i Williego  przyczyny: delecja długich ramion chromosomu
15. Objawy: dziecko niewiele pije i ma osłabiony krzyk, hipotonia mięśniowa, płaska
twarz, warga górna o kształcie namiotowatym, początkowe kłopoty w odżywianiu
przechodzą w żarłoczność  stąd otyłość, wysokie czoło, szpary powiekowe w
kształcie migdałów, małe dłonie i stopy, niski wzrost, hipogonadyzm i hipogenitalizm.
Trisomia ramienia krótkiego chromosomu 10  objawy: długogłowie,
dysproporcje między twarzo- i mózgoczaszką  wąska twarz, hiperteloryzm, płaska
nasada nosa, cofnięta żuchwa, skręcone i nisko osadzone uszy, szerokie szwy, duże
ciemię, upośledzenie umysłowe, hipotonia mięśniowa, wady serca. Inne objawy:
rozszczep wargi i podniebienia, brak jednej z nerek.
Delecja ramion krótkich i długich chromosomu 18  objawy: znamiona
dystrofii wewnątrzmacicznej, deformacje twarzy, tzw. karpie usta, zapadnięcie
podstawy nosa, zmarszczki nakÄ…tne, zahamowanie wzrostu, rozwoju ruchowego i
psychicznego.
2.2. Zaburzenia z powodu zmian ilościowych chromosomów
W aberracjach liczbowych komórki somatyczne zawierają zmienioną liczbę
prawidłowych chromosomów. Najczęściej występującymi aberracjami autosomów są
trisomie.
Choroby spowodowane aberracjami liczbowymi autosomów:
Trisomia 8  objawy: głębokie bruzdy stóp i dłoni, zahamowanie wzrostu,
zniekształcenia twarzy  wysokie czoło, czasami zez, niewielki hiperteloryzm, duży
zadarty nos, mała cofnięta żuchwa, duże, odstające i nisko osadzone uszy,
nieprawidłowości kostno-stawowe  skrzywienie kręgosłupa, zwiększona liczba
kręgów i żeber, rozszczep kręgów, upośledzenie umysłowe.
Zespół Patau (trisomia 13)  częstość występowania  1 : 5000/15 000.
Przyczyny: nierozejście się chromosomów w czasie I lub II podziału mejotycznego u
11
Elementy genetyki klinicznej
jednego z rodziców. Objawy: wady oczu i uszu, rozszczep wargi i podniebienia,
anomalie kończyn (polidaktylia), wady sercowo-naczyniowe, wady nerek, anomalie
mózgu, głuchota, hipotonia mięśniowa i napady drgawek.
Zespół Edwardsa (trisomia 18)  częstość występowania 1 : 3000.
Przyczyny: nondysjunkcja w I lub II podziale mejotycznym u jednego z rodziców.
Objawy: mała masa ciała noworodka, deformacje czaszki  małogłowie,
łódkogłowie, anomalie szkieletu, głęboko i nisko osadzone uszy, deformacje stóp i
rąk  przykurcz palców, nakładanie się palca 2 z 3 i 4 z 5, wady oczu 
hiperteloryzm, opadnięcie powiek, wady rogówki i tęczówki, wady serca i nerek.
Zespół Downa (trisomia 21)  częstość występowania  1 : 700 urodzeń.
Przyczyny: aberracja (regularna trisomia, trisomia w wyniku translokacji,
mozaikowatość) podczas gametogenezy lub we wczesnym okresie podziałów
somatycznych zarodka. Objawy: skośne ustawienie szpar powiekowych (fałd
mongolski), plamki Brushfielda (cętkowany pierścień tęczówki), opuszczone kąciki
ust, otwarte usta, duży i pobrużdżony język, zapadnięty grzbiet nosa, dysplastyczne
uszy, krótkie, szerokie dłonie, krótki piąty palec dłoni, tzw. małpie bruzdy (bruzdy
poprzeczne dłoni), brachycefalia (skrócenie i zaokrąglenie ludzkiej głowy), różny
stopień niedorozwoju umysłowego, wady serca.
2.3. Zaburzenia z powodu zmian w zakresie heterochromosomów
Zespół łamliwego chromosomu X, fra (X)  częstość występowania 1 :
1000 mężczyzn i 1 : 700 kobiet. Objawy: kruche miejsce w chromosomie X,
upośledzenie umysłowe, powiększone jądra, wydłużona twarz, duże uszy,
prognatyzm, padaczka.
Zespół Klinefeltera  częstość występowania  1 : 1000 urodzeń męskich.
Przyczyny: nondysjunkcja w I lub II podziale mejotycznym u matki, a u ojca w I
podziale, gdy powstają plemniki XY. Objawy: wtórny zanik jąder i brak
spermatogenezy, niski poziom testosteronu, słabo wykształcone wtórne cechy
12
Elementy genetyki klinicznej
płciowe, ginekomastia, eunuchoidalna budowa ciała, długie kończyny, skrzywienie
kręgosłupa (skolioza), osteoporoza, rozedma płuc, lekko obniżony współczynnik
inteligencji.
Mężczyz
ni 46,XX  częstość występowania  1 : 25 000. Przyczyny:
translokacja fragmentu lub całego chromosomu Y do innego chromosomu, utrata
chromosomu Y (z kariotypu 47,XXY) w okresie zarodkowym, mutacja genu
odpowiedzialnego za różnicowanie płciowe, zlokalizowanego w chromosomie X lub
w jakimÅ› autosomie. Objawy: bardzo podobne jak w zespole Klinefeltera.
Mężczyz
ni 47,XYY  częstość występowania  1 : 1000 urodzeń. Przyczyny:
utworzenie spermatydy YY w II podziale mejotycznym lub nondysjunkcja
chromosomu Y po zapłodnieniu. Objawy: wysoki wzrost, męska budowa ciała,
nieprawidłowa spermatogeneza, niedorozwój zewnętrznych narządów płciowych,
hipogonadyzm, zaburzenia zachowania  wzmożona agresja.
Kobiety 47,XXX  częstość występowania  1 : 1000 urodzeń. Przyczyny:
nondysjunkcja w I podziale mejotycznym u kobiet. Objawy: zaburzenia
miesiączkowania, rzadziej  wtórny brak miesiączki, przedwczesna menopauza,
niski stopień inteligencji.
Zespół Turnera (45,X)  częstość występowania  1 : 5000 urodzonych
dziewczynek. Przyczyny: brak informacji genetycznej jednego z chromosomów X w
części lub we wszystkich komórkach kobiety. Objawy: nadmiar skóry na szyi
noworodka, obrzęk limfatyczny stóp, koślawość łokci, achondroplazja i deformacja
palców, hipoplazja (nieprawidłowy rozwój) paznokci, niski wzrost i krępa budowa
ciała, znamiona barwnikowe, dysgenezja gonad, wady serca i układu moczowego.
Czysta dysgenezja gonad (46,XX lub 46,XY)  objawy: brak gruczołów
sutkowych, eunuchoidalne proporcje ciała, wysoki wzrost, płaska klatka piersiowa,
brak owłosienia pachowego, słabo wykształcone zewnętrzne narządy płciowe
żeńskie, szczątkowe gonady, przerost łechtaczki.
13
Elementy genetyki klinicznej
2.3.1. Hemofilie
Hemofilia A
Hemofilia B (choroba Christmasów)  częstość występowania  1 : 30 000
urodzonych chłopców. Przyczyny: mutacja punktowa powodująca brak IX czynnika
krzepnięcia krwi. Objawy kliniczne są podobne jak przy hemofilii A.
2.3.2. Daltonizm
Choroba ta dotyka 5 9% mężczyzn. Polega na zaburzeniach prawidłowego
rozpoznawania barw, w wyniku genetycznych defektów czopków. Wyróżnia się trzy
typy nieprawidłowości czucia barw:
 ślepotę na barwę czerwoną (protanopia),
 ślepotę na barwę zieloną (deuteranopia),
 ślepotę na barwę niebieską (tritanopia).
Obok powyższych nieprawidłowości istnieją przypadki częściowego niedowidzenia
barw:
 niedowidzenie barwy czerwonej (protanomalia),
 niedowidzenie barwy zielonej (deuteranomalia),
 niedowidzenie barwy niebieskiej (tritanomalia).
2.3.3. Inne
Dystrofia mięśni dziecięca, postępująca, typu Duchenne a (DMD)
Zespół Blocha i Sulzbergera (nietrzymanie pigmentu)  cecha dominująca,
sprzężona z chromosomem X. Objawy: pęcherzykowa wysypka skórna, prowadząca
do przebarwień, częściowe wyłysienie, brak zębów, upośledzenie umysłowe.
Zespół Lescha-Nyhana  cecha recesywna, sprzężona z chromosomem X.
Polega na zaburzeniach syntezy nukleotydów purynowych z hipoksantyny i guaniny.
Przyczyny: delecja różnych fragmentów genu. Objawy: zwiększona produkcja puryn,
wysokie stężenie kwasu moczowego we krwi i moczu, niedowłady spastyczne,
niedorozwój umysłowy. Zniesienie czucia bólu prowadzi do samookaleczeń 
gryzienia warg, palców, uderzeń pięściami w głowę.
14
Elementy genetyki klinicznej
Do cech sprzężonych z płcią należy również obojnactwo (hermafrodytyzm).
Powoduje je mutacja dominująca, sprzężona z płcią, a także mutacja dominująca w
autosomach. W wyglądzie zewnętrznym obojnaków przeważają cechy męskie,
kobiece lub mieszane. Niemal wszyscy obojnacy są bezpłodni. Wyróżnia się:
hermafrodytyzm prawdziwy (występują jądra i jajniki) oraz hermafrodytyzm rzekomy
(pseudohermafrodytyzm), zawierający tylko jeden typ gonad oraz cechy płciowe
wewnętrzne i zewnętrzne, charakterystyczne dla płci przeciwnej.
Pseudohermafrodytyzm dzieli siÄ™ na:
 kobiecy (np. zespół nadnerczowo-płciowy)  produkcja androgenów, które
powodują maskulinizację jest nadmierna, ale nie rozwija się prawidłowy osobnik
płci męskiej (jajowody i macica są prawidłowo rozwinięte, a pochwa ma ujście w
cewce moczowej),
 męski (np. zespół feminizujących jąder/zespół niewrażliwości na androgeny) 
fenotyp żeński ma męski kariotyp 46,XY. Objawy: dobrze rozwinięte piersi i
narządy płciowe, brak owłosienia pachowego i łonowego.
3. Zaburzenia wieloczynnikowe
3.1. Genetyczne uwarunkowania onkogenezy
Podstawowy defekt nowotworowy zwiÄ…zany jest z czÄ…steczkÄ… DNA, a uczestniczÄ…ce
w nim geny noszą nazwę onkogenów. Onkogeny dotyczą nie tylko nowotworów,
pełnią one również istotne funkcje wzrostowe i rozwojowe w normalnych komórkach.
Nowotwór wywołują tylko wtedy, gdy ulegają mutacji somatycznej (np. pod wpływem
karcynogenu) lub gdy biorą udział w przegrupowaniu chromosomowym w komórce
somatycznej.
Nowotwory dzieli się na łagodne (niezłośliwe), złośliwe, guzy lite i nowotwory układu
krwiotwórczego.
15
Elementy genetyki klinicznej
Tabela 1. Cechy nowotworów w zależności od agresywności
Nowotwory
Cecha
A
agodne Złośliwe
wzrost powolny szybki
otorbienie występuje brak
naciekanie tkanek brak występuje
wnikanie do naczyń nie zachodzi zachodzi
budowa podobna do tkanki prawidłowej bardzo różna od tkanki prawidłowej
histologiczna (duże jądro w stosunku do
cytoplazmy, zwiększona liczba
mitochondriów, zaburzona budowa
błon cytoplazmatycznych)
wznowy nie występują występują
wpływ na organizm niewielki wyniszczający organizm
i prowadzący do jego śmierci
Komórki nowotworu złośliwego charakteryzują się nieprawidłowymi podziałami
mitotycznymi oraz zaburzonymi funkcjami. Na ich powierzchni wykazano zwiększoną
aktywność enzymów proteolitycznych oraz glikozydaz, które wpływają niszcząco na
sąsiadujące z nowotworem prawidłowe tkanki oraz ułatwiają ekspansję nowotworu.
Komórki nowotworowe wykazują liczne aberracje chromosomowe:
 duplikacje;
 delecje;
 translokacje, na przykład w ostrej białaczce promielocytowej (OBP) (translokacja
między chromosomem 15 i 17), w chłoniaku Burkitta (między chromosomami 14 i
8). Translokacja jest główną przyczyną aktywacji onkogenów w chorobach
rozrostowych układu krwiotwórczego;
 poliploidie (aneuploidie i euploidie)  powstajÄ… w wyniku uszkodzenia wrzeciona
podziałowego, na przykład trisomia występuje często w ostrych białaczkach
szpikowych.
16
Elementy genetyki klinicznej
Transformacja nowotworowa (kancerogeneza) jest efektem zaburzenia
mechanizmów kontrolujących wzrost i różnicowanie komórki  powstają wówczas
komórki zmienione morfologicznie i czynnościowo. Nowotwór powstaje z jednej
transformowanej komórki (teoria monoklonalna powstawania nowotworu).
Transformację nowotworową mogą wywołać czynniki kancerogenne: fizyczne
(promieniowanie jonizujÄ…ce, UV), chemiczne (aflatoksyny, azotyny, azbest, benzen,
arsen, etanol, dym papierosowy, steroidy anaboliczne, estrogeny i hormonalne środki
antykoncepcyjne) oraz biologiczne (np. wirusy onkogenne, głownie retrowirusy).
Przypuszcza się, że istnieją predyspozycje genetyczne do zapadalności na
określone nowotwory. Predyspozycje te są przekazywane jak cechy autosomalne
dominujące, o wysokiej penetracji i różnej ekspresji. Ujawniają się przed 40 rokiem
życia, związane są ze zwiększoną częstością uszkodzeń DNA i defektami genów
kontrolujących syntezę enzymów naprawiających te uszkodzenia (defekty te
ujawniają się głównie u homozygot recesywnych). U osób predysponowanych mogą
występować liczne ogniska nowotworowe, a członkowie tej samej rodziny mogą
chorować na różne typy nowotworów.
IstniejÄ… liczne mechanizmy obrony organizmu przed nowotworami:
 egzogenne czynniki antykancerogenne, na przykład witamina E, beta-karoten,
witamina C, selen oraz glutation (antyutleniacze);
 endogenne czynniki kancerogenne, na przykład kwas moczowy, katalaza,
dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa, bilirubina i
ceruloplazmina. Należą tu również pochodne aminokwasów  antyneoplastony,
które występują we krwi i moczu. Związki te powodują różnicowanie się komórek
nowotworowych, ale uniemożliwiają ich proliferację;
 komórki układu immunologicznego  komórki NK (Natural Killer Cells), czyli
limfocyty zabijające oraz limfocyty cytostatyczne, makrofagi fagocytujące komórki
nowotworowe, system komórek cytotoksycznie zależnych od przeciwciała
(system ADCC  Antibody Depended Cytotoxic Cells).
17
Elementy genetyki klinicznej
3.2. Choroba niedokrwienna mięśnia sercowego
Częstość występowania  1 : 60 mężczyzn i 1 : 90 kobiet w wieku 55 lat.
Spowodowana jest miażdżycą naczyń wieńcowych (gdy stężenie LDL jest wysokie,
HDL zbyt małe). Jest efektem zaburzeń monogenowych, ekogenetycznych,
wieloczynnikowych i wyłącznie egzogennych. Do czynników wysokiego ryzyka
należą: nadciśnienie, cukrzyca, zaburzenia przemiany lipidów, palenie i
predyspozycja rodzinna do przedwczesnej choroby niedokrwiennej serca.
3.3. Cukrzyca
Cukrzyca może być typu: insulinozależnego (typ młodzieńczy), insulinoniezależnego
(typ dorosły), wieku dojrzewania (dziedziczy się autosomalnie dominująco).
Pierwsze dwa typy cukrzycy dziedziczą się poligenowo. Cukrzyca insulinozależna
związana jest z HLA DR3 i DR4, a insulinoniezależna nie wykazuje związku z HLA.
Objawy cukrzycy: ciężkie wady serca, układu nerwowego lub kostnego (kończyn
dolnych i dolnej części kręgosłupa).
3.4. Choroby alergiczne
Alergia jest nabytą, zmienioną reakcją żywych tkanek na związki zewnątrzpochodne,
czyli alergeny, wywołaną działaniem mechanizmów immunologicznych. Alergia
związana jest z pojęciem atopii, czyli genetycznej skłonności do chorobowego
reagowania na związki, które są nieszkodliwe dla większości ludzi. U chorych z
atopią występuje wzmożona synteza IgE przez plazmocyty, która uwarunkowana jest
genetycznie. Choroby alergiczne są też związane z układem HLA-DR. Do
najgroz
niejszych reakcji alergicznych (np. polekowych) należą: wstrząs
anafilaktyczny, zmiany we krwi, zmiany skórne, reakcje w narządzie oddechowym,
zwłaszcza napady dychawicy oskrzelowej.
18
Elementy genetyki klinicznej
3.5. Choroba wrzodowa
Częstość występowania  1 : 25 mężczyzn i 1 : 50 kobiet. Jest dziedziczona
autosomalnie dominująco. Nie jest znany czynnik środowiskowy , który wywołuje
wrzód trawienny. Przypuszcza się, że istotną rolę odgrywa infekcja bakterią
Helicobacter pylori, palenie i dieta, stres. Objawy: owrzodzenie ściany żołądka lub
dwunastnicy, ból w nadbrzuszu, odbijania, zgaga, nudności, wymioty, krwawienia lub
krwotoki z żołądka.
3.6. Choroby tkanki Å‚Ä…cznej
Reumatoidalne zapalenie stawów  częstość występowania  1 : 50. Choroba ta
związana jest z HLA DR4. Objawy: zmiany w stawach, kościach, tkance
okołostawowej, skórze, osłabienie, uczucie zmęczenia, spadek wagi ciała, poty i
stany podgorączkowe, bóle, mrowienie i sztywnienie stawów, zgrubienia lub
zniekształcenia w stawach.
3.7. Stwardnienie rozsiane
Częstość występowania  1 : 2000. Choroba ta wykazuje niewielki związek z HLA-
DR2. Jest to schorzenie mózgu i rdzenia kręgowego, a niekiedy też nerwów
obwodowych. Objawy: osłabienie ostrości wzroku (widzenie jak przez mgłę,
podwójne widzenie) aż do ślepoty, drżenie rąk, zataczanie się w czasie chodzenia,
zawroty głowy, uczucie przepływania prądu elektrycznego wzdłuż kręgosłupa,
powstające przy zginaniu karku, drętwienie kończyn dolnych lub połowy ciała,
zaburzenia czynności zwieraczy.
19
Elementy genetyki klinicznej
3.8. A
uszczyca
Dziedziczy się wieloczynnikowo. Dotyka około 2% populacji. Objawy: różowo-
czerwonawe ogniska, pokryte srebrzystobiałymi łuskami na kolanach, łokciach,
tułowiu, owłosionej skórze głowy i paznokciach.
3.9. Choroby psychiczne
Schizofrenia  należy do chorób psychicznych wewnątrzpochodnych (psychoz
endogennych). Jest cechą jakościową poligenową. Częstość występowania  1 :
100. Objawy (pojawiają się w okresie młodzieńczym): osobowość schizoidalna (okres
przed chorobą)  stronienie od towarzystwa, zamknięcie w sobie; nerwica
neurasteniczna  przemęczenie, bóle głowy, problemy z koncentracją, poczucie
obcości własnego ciała, bezsenność lub meczące sny, pustka w głowie lub natłok
myśli; psychoza schizofreniczna (pełny obraz psychozy), która może przebiegać w
czterech postaciach:
1) katatonicznej  chory ma zaburzenia ruchliwości. Postać zahamowania
ruchowego (katatonia hipokinetyczna) cechuje się postępującą utratą napędu i
zainteresowań (bezruch i autyzm), jakkolwiek spostrzeganie i pamięć są
zachowane. Postać pobudzenia ruchowego (katatonia hiperkinetyczna)
rozpoczyna siÄ™ nagle narastajÄ…cym niepokojem i podnieceniem ruchowym
(chorzy tańczą, skaczą, krzyczą, śpiewają, niszczą przedmioty, atakują otoczenie,
drą na sobie odzież, czasem mają omamy i zaburzenia świadomości i mogą
napadów nie pamiętać);
2) paranoidalnej  chory ma omamy (słuchowe, dotykowe) i urojenia
(prześladowcze, wielkościowe  twierdzą, że są na przykład posłańcami
bożymi). Bardzo wyraz
ne jest upośledzenie krytycyzmu i zdolności logicznego
myślenia;
3) hebefrenicznej  chory ma zaburzenia nastroju i życia uczuciowo-popędowego
(chorzy są aroganccy, nietaktowni, robią błazeńskie dowcipy, śmieją się bez
powodu, zanika ambicja i poczucie wstydu);
4) prostej  stopniowy zanik życia uczuciowo-popędowego i pogłębiający się
autyzm, czyli zamknięcie w sobie (zanik życia uczuciowego  wrogość, stępienie
20
Elementy genetyki klinicznej
i zobojętnienie). Intelekt chorych w pierwszym okresie nie ulega poważniejszym
zmianom (pewne talenty są zachowane, ale niezrozumiałe i pełne dziwacznej
symboliki).
Psychoza afektywna  należy do psychoz endogennych. Dotyczy 1% populacji.
Choroba dziedziczy siÄ™ wieloczynnikowo. Obejmuje ona:
 psychozę maniakalno-depresyjną (cyklofrenię)  okresowo występujące stany
głębokiego przygnębienia (fazy depresyjne/melancholie) lub pobudzenia (fazy
maniakalne)  wzmożenie nastroju i napędu psychoruchowego, przyśpieszenie
toku myślenia. Między fazami pacjent jest całkowicie zdrów,
 depresjÄ™ cyklicznÄ….
Padaczka (epilepsja)  należy do psychoz endogennych. Występuje u 2 5% dzieci.
Przyczyny: wady rozwojowe mózgu, urazy, nowotwory, dziedziczenie monogenowe,
aberracja chromosomowa, dziedziczenie wieloczynnikowe, zakażenie, toksyny,
choroba naczyniowa, choroba zwyrodnieniowa. Występują również padaczki
idiopatyczne (samoistne). Objawy: napady drgawek i utraty przytomności (napady
padaczkowe), stany zamroczenia, otępienia.
Narkolepsja  częstość występowania  1 : 2000. Związana jest silnie z HLA-DR2.
Objawy: ataki zasypiania w ciągu dnia, marzeń półsennych i przypadki niedowładu
mięśni szkieletowych i atonii (katapleksja i porażenie przysenne).
Parkinsonizm  przyczyną jest nadmierna utrata neuronów dopaminy w istocie
szarej pnia mózgu. Objawy: usztywnienie mięśni, ogólne spowolnienie i drżenie,
postawa chorego jest pochylona, krok drobny, drżenie rąk, wzmożone wydzielanie
śliny, nagłe okresowe skurcze mięśni gałek ocznych, ust i języka.
Otępienie (demencja)  postępująca nieodwracalna utrata wyższych funkcji
korowych. Częstość występowania  1 : 1000. Przyczyny: alkoholizm, niedobór
witaminy B12, guzy mózgu, miażdżyca, starość. Przyczynami genetycznymi otępienia
sÄ…: choroba Huntingtona (cecha autosomalna dominujÄ…ca), Alzheimera i Picka.
21
Elementy genetyki klinicznej
Objawy: osłabienie pamięci, obojętność, starczy egotyzm (skostnienie poglądów),
zmyślenia, niezaradność umysłowa i fizyczna.
3.10. Wybrane elementy genetyki etologii
Etologia to nauka badająca zachowanie człowieka. Zachowanie, podobnie jak
fenotypowe cechy organizmu (morfologiczne, fizjologiczne i biochemiczne), kształtuje
się pod wpływem genów i środowiska.
3.10.1. Genetyka inteligencji
Inteligencja (intelekt) to sprawność umysłowa, sprawne wykorzystywanie nabytej
wiedzy, jasność myślenia, zdolność kojarzenia i krytycznej oceny, pamięć, uwaga i
spostrzegawczość.
Inteligencja (IQ) dziedziczy się poligenowo i ulega modyfikacjom pod wpływem
czynników środowiskowych (np. osoba o wysokich predyspozycjach genetycznych w
złych warunkach środowiskowych może osiągnąć znacznie gorsze wyniki
intelektualne niż osoba o gorszych cechach genotypu, ale żyjąca w dobrych
warunkach). Wyróżnia się sześć kategorii inteligencji:
1. Opóz
nienie umysłowe (IQ = poniżej 69). Kategoria ta obejmuje: idiotyzm
(IQ = 0 19), głuptactwo (IQ = 20 39), ociężałość umysłowa (IQ = 40 69).
2. Granica normy (IQ = 70 79).
3. Poniżej przeciętnej (IQ = 80 89).
4. Przeciętna (IQ = 90 109).
5. Wysoka (IQ = 110 130).
6. Bardzo wysoka (IQ = powyżej 130).
95% populacji posiada iloraz inteligencji mieszczÄ…cy siÄ™ w zakresie od 70 do 129,
przy czym osoby o najwyższym współczynniku inteligencji stanowią 2,2% populacji.
22
Elementy genetyki klinicznej
3.10.2. Genetyka osobowości
Osobowość to cechy wewnętrzne i zewnętrzne człowieka  jego charakter, intelekt,
wygląd. Osobowość człowieka ulega wyraz
nym i głębokim zmianom w chorobach
psychicznych. U zdrowego człowieka podlega ona powolnym zmianom na
przestrzeni lat. Znaczny wpływ na kształtowanie osobowości wywierają czynniki
zewnętrzne. Cechy osobowości są uwarunkowane genetyczne, na przykład
temperament, neurotyczność, agresja, homoseksualizm, psychopatia.
Temperament to zespół uczuciowych (psychicznych) cech człowieka, warunkujący
jego sposób postępowania. Cechami temperamentu są: siła reakcji na bodz
ce,
impulsywność, łatwość przestawiania się z jednej czynność na drugą, szybkość
przebiegu reakcji psychicznych.
Temperament jest ściśle związany z właściwościami ośrodkowego i autonomicznego
układu nerwowego oraz układu hormonalnego. Sokrates (469 399 p.n.e.) wyróżnił
cztery typy temperamentów ludzkich: choleryczny, melancholiczny, sangwiniczny
oraz flegmatyczny. Natomiast klasyfikacja Ernsta Kretschmera (1888 1964) opiera
się na zależności między budową ciała i temperamentem człowieka i rozróżnia trzy
typy: asteniczny, pykniczny i atletyczny.
Neurotyczność  odziedziczalność neurotyczności wynosi 81%. Cechami
neurotyczności są: osłabienie nerwowe, wzmożona drażliwość, przygnębienie,
zaburzenia będące efektem przewagi układu współczulnego (sympatycznego) nad
przywspółczulnym (parasympatycznym). Działanie układu sympatycznego jest ściśle
zwiÄ…zane z poziomem katecholamin (adrenaliny, noradrenaliny, dopaminy).
Agresja wywołana jest zmianami funkcji genu, który kontroluje syntezę
monoaminooksydazy (MAO). Gen MAO znajduje siÄ™ na chromosomie X. Spadek
aktywności MAO powoduje podwyższenie poziomu neurotransmiterów i silną reakcję
na stres.
23
Elementy genetyki klinicznej
Homoseksualizm  uczestniczą w nim czynniki genetyczne (co potwierdziły badania
bliz
niąt mono- i dizygotycznych) oraz środowiskowe. Homoseksualizm jest
prawdopodobnie warunkowany przez gen znajdujÄ…cy siÄ™ w chromosomie X.
Psychopatia oznacza trwałą nieprawidłowość osobowości, mającą podłoże
genetyczne (odziedziczalność wynosi 50%). Nieprawidłowość ta utrudnia
przystosowanie do otoczenia, jest odchyleniem od normy charakteru, temperamentu
i popędów. Osobowość psychopatyczna (antysocjalna) charakteryzuje się:
nieśmiałością (trudności w nawiązywaniu relacji interpersonalnych), patologicznym
brakiem lęku (bohaterscy żołnierze), podejrzliwością oraz dysfunkcjami w sferze
uczuć, brakiem właściwej organizacji i wydajności pracy, niekontrolowaną agresją,
brakiem przewidywania, brakiem poczucia winy i wyrzutów sumienia, tendencją do
kłamstwa oraz samozniszczenia.
3.10.3. Genetyka uzależnień
Alkoholizm dziedziczy się poligenowo, a powstaje głównie pod wpływem czynników
środowiskowych. Alkoholizm dotyczy w większym stopniu mężczyzn niż kobiet.
Alkoholicy mają podwyższone stężenie dehydrogenazy etanolu. Pod wpływem
alkoholu wystąpić mogą zaburzenia psychiczne trojakiego rodzaju:
1) upojenie alkoholowe zwykłe  zaburzenia czynności ruchowych i równowagi,
bełkotliwa mowa, nastrój euforyczny, wzrost poczucia pewności siebie, drażliwość
i skłonność do agresji,
2) ostre, przemijające zaburzenia psychiczne  biała gorączka (majaczenie
drżenne, delirium, halucynacje, lęk), upojenie patologiczne (stan zamroczenia na
tle zatrucia alkoholem), omamica alkoholowa, czyli halucynoza alkoholowa
(omamy słuchowe przy niezaburzonej świadomości),
3) zaburzenia przewlekłe  otępienie i charakteropatia alkoholowa (zniszczenia
pamięci i zdolności zapamiętywania), obłęd zazdrości, padaczka.
Matki alkoholiczki rodzą dzieci z płodowym zespołem alkoholowym. Dzieci takie
charakteryzują się: niską masą urodzeniową, opóz
nionym rozwojem umysłowym,
słabą koordynacją ruchową, nadmierną drażliwością i aktywnością ruchową,
24
Elementy genetyki klinicznej
zahamowaniem wzrostu, nieprawidłową budową twarzy (krótki, zadarty nos i
niedorozwój żuchwy), wadami serca i nerek.
4. Inne, wybrane elementy genetyki medycznej
4.1. Wady wrodzone
Wady wynikajÄ… z zaburzenia normalnego rozwoju (morfogenezy) narzÄ…du lub tkanki.
Przyczyny wad wrodzonych dzieli siÄ™ na: genetyczne (monogenowe, poligenowe,
chromosomowe  duplikacja lub delecja autosomu), środowiskowe (leki, promienie
X, alkohol), samoistne. Należy tu również choroba matki (cukrzyca insulinozależna,
padaczka, alkoholizm, fenyloketonuria) i zakażenie wrodzone.
Wady wrodzone, czyli obecne przy urodzeniu, obejmują: małe wady, ciężkie wady i
zniekształcenia. Zaburzenia w czasie rozwoju prenatalnego prowadzą do: poronień
samoistnych, porodu martwego płodu, anomalii anatomicznych noworodka i
wrodzonych defektów metabolizmu.
Małe wady wrodzone  zmarszczka nakątna, skośne mongoidalne ustawienie
szpary powiekowej, rozszczep języczka, małpia bruzda, syndaktylia tkanek miękkich,
przepuklina pępkowa, naczyniak krwionośny.
Ciężkie wady wrodzone  częstość występowania  30 : 1000 noworodków.
Należą tu wady mózgu, serca, nerek, kończyn i inne.
1. Przykłady ciężkich wad wrodzonych ośrodkowego układu nerwowego:
 przodomózgowie jednokomorowe  defekt rozwoju przodomózgowia i
środkowej części twarzy. Przyczyny: trisomia 13. Objawy: hipoteloryzm,
dwustronny rozszczep wargi bez rynienki nosowej, cyklopia (jedno środkowe
oko), głębokie upośledzenie umysłowe;
25
Elementy genetyki klinicznej
 wodogłowie izolowane  powiększenie głowy. Częstość występowania  1 :
1000 noworodków. Przyczyny: wada cewy nerwowej, krwawienie
wewnątrzmózgowe, zakażenie płodu, może być dziedziczone poligenowo 
recesywnie, sprzężone z chromosomem X lub autosomalnie recesywnie;
 małogłowie  nieprawidłowo mała głowa. Przyczyny: uraz porodowy,
zakażenie wrodzone, zaburzenia chromosomowe, fenyloketonuria matczyna,
niektóre choroby autosomalne recesywne;
 wada cewy nerwowej  prowadzi do bezmózgowia lub rozszczepu
kręgosłupa. Jest dziedziczona wieloczynnikowo; wpływ mają również czynniki
środowiskowe.
2. Przykłady ciężkich wad wrodzonych serca: defekt przegrody komorowej lub
przedsionkowej, zwężenie aorty, nieprawidłowe krążenie żylne płuc.
3. Przykłady ciężkich wad wrodzonych układu pokarmowego: wady przedniej ściany
brzucha, rozszczep wargi i podniebienia, zwężenie odz
wiernika, zarośnięcie jelit
lub przełyku.
4. Przykłady ciężkich wad wrodzonych nerek: niedorozwój i dysplazja nerek (małe
nerki), dwustronna agenezja nerek (powoduje małowodzie i zespół Pottera 
duże, nisko osadzone uszy, zgnieciona twarz, zniekształcenia stóp), zaburzenie
dróg moczowych o typie zaporowym (brzuch o wyglądzie śliwki), torbielowatość
nerek (torbiele nerek).
5. Przykłady ciężkich wad wrodzonych kończyn: polidaktylia, syndaktylia, amelia.
Zniekształcenia wrodzone  przyczyny tych zniekształceń mogą być: zewnętrzne
(niski wzrost matki, małowodzie, położenie pośladkowe płodu, ciąża mnoga, wady
macicy) i wewnętrzne (defekty tkanki łącznej, choroby nerwowo-mięśniowe, wady
ośrodkowego układu nerwowego). Przykłady zniekształceń wrodzonych: wrodzone
zwichnięcie stawu biodrowego, wrodzone zniekształcenie stopy (stopa
końskoszpotawa), wrodzona skolioza, asymetria żuchwy.
4.1.1. Teratogeneza
Wady rozwojowe mogą powstawać nie tylko pod wpływem czynników genetycznych,
ale również niektórych czynników środowiskowych, zwanych teratogenami.
Początkowo zarodek jest oporny na działanie teratogenów, ale od 4 do 8 tygodnia
26
Elementy genetyki klinicznej
ciąży staje się wrażliwy na nie. Do czynników teratogennych należą: czynniki
chemiczne (węglowodory aromatyczne, ołów, rtęć), czynniki fizyczne
(promieniowanie jonizujÄ…ce), czynniki biologiczne (aflatoksyny, pierwotniaki, wirusy,
np. wirus różyczki, cytomegalii), cukrzyca, alkoholizm.
Tabela 2. Przykłady wad w zależności od czynnika teratogennego
Teratogen Wady
hormony steroidowe (androgeny, kortyzon) rozszczep podniebienia
kwas retinowy wady rozwojowe mózgu, serca
różyczka wrodzona choroba serca, zaćma, małogłowie,
upośledzenie umysłowe
cytomegalia małogłowie, upośledzenie umysłowe
alkohol wrodzona choroba serca, małogłowie,
upośledzenie umysłowe, anomalie nerek,
opóz
nienie wzrostu, rozszczep podniebienia
4.1.2. Poronienia
Ciężkie wady wrodzone płodu powodują 7 10% poronień samoistnych. Do poronień
samoistnych może dochodzić pod wpływem czynników:
 społecznych (urbanizacja i przemysł),
 obyczajowych (małżeństwa krewniacze, gdyż istnieje duże ryzyko odziedziczenia
cechy w postaci homozygotycznej, wiek kobiety ciężarnej),
 fizycznych (promieniowanie UV i jonizujÄ…ce, wysoka temperatura),
 genetycznych (mutacje i zaburzenia chromosomalne dziedziczone od rodziców,
mutacje i aberracje chromosomalne powstajÄ…ce de novo),
 środowiskowych (czynniki biologiczne, np. wirus różyczki; leki o ubocznym
działaniu teratogennym; teratogeny występujące w wodzie, pożywieniu i
powietrzu).
27
Elementy genetyki klinicznej
4.2. Diagnostyka prenatalna
Diagnostyka prenatalna obejmuje techniki badania zarodka i płodu, umożliwiające
wykrycie u nich poważnych nieprawidłowości i schorzeń. Ze wszystkich ciąż około
8% wymaga diagnozy prenatalnej z powodu zaburzeń genetycznych. Genetycznymi
wskazaniami do diagnozy prenatalnej są m.in. wiek kobiety w ciąży (powyżej 35 lat)
oraz ojca (powyżej 55 lat), poprzednie urodzone dziecko z aberracją chromosomową
(szczególnie z trisomią 21), translokacje bez zmian w fenotypie u jednego z
rodziców, choroba Downa w rodzinie rodziców, wada ośrodkowego układu
nerwowego u płodu w poprzedniej ciąży, wysoki poziom alfa-fetoproteiny w surowicy
ciężarnej, poronienia samoistne, martwe porody.
Techniki diagnostyki prenatalnej dzieli siÄ™ na dwie grupy: inwazyjne i nieinwazyjne.
Techniki inwazyjne obejmujÄ…:
 amniocentezę (amniopunkcję)  pobieranie (w 16 18 tygodniu ciąży) płynu
owodniowego. Amniopunkcja pozwala określić płeć i kariotyp płodu, oznaczyć
aktywność enzymów płodu, zanalizować DNA płodu. Zabieg ten musi być
poprzedzony dokładną analizą rodowodów, ponieważ może spowodować
powikłania u matki i uszkodzenie płodu;
 fetoskopię  endoskopowe obejrzenie płodu (ocena morfologiczna),
wykonywane między 18 20 tygodniem ciąży. Fetoskopia pozwala również na
pobranie krwi, biopsję skóry i wątroby płodu;
 pobieranie kosmków trofoblastu (biopsja kosmówki)  pobranie kosmków
(między 8 12 tygodniem ciąży) pod kontrolą USG. Biopsja umożliwia określenie
płci i kariotypu płodu, analizę DNA, badanie biochemiczne, które jest istotne w
diagnostyce wrodzonych chorób metabolicznych.
Techniki nieinwazyjne obejmujÄ…:
 ultrasonografię  badanie płodu za pomocą ultradz
więków. Badanie to pozwala:
ocenić kształt ciała płodu, błon płodowych i tkanek matki, rozpoznać ciążę
mnogą, wykryć wady budowy płodu (ośrodkowego układu nerwowego, kończyn,
nerek, serca, przewodu pokarmowego);
 radiografię  obejrzenie płodu na radiogramie (od 10 tygodnia ciąży).
28
Elementy genetyki klinicznej
Choroby płodu można leczyć już w łonie matki. Do technik leczenia płodu należą:
transfuzja krwi (izoimmunizacja Rh), chirurgiczne odciążenie (założenie rurek u
płodu), postępowanie medyczne (dieta, leczenie, kofaktory enzymatyczne).
4.3. Genetyczne uwarunkowania starzenia siÄ™
Proces starzenia jest uwarunkowany poligenowo. Wraz z wiekiem postępuje proces
sieciowania makromolekuł, czyli powstawania coraz większej liczby dodatkowych
wiązań poprzecznych pod wpływem wolnych rodników oraz glukozy. Sieciowaniu
ulega na przykład kolagen (spadek elastyczności), kwasy nukleinowe (zahamowanie
replikacji). W efekcie następuje spadek zdolności regeneracyjnych tkanek, a z
czasem śmierć organizmu.
Na starzenie organizmu wpływają:
 błędy metabolizmu  błędy w strukturze enzymów (np. białek regulatorowych,
uczestniczÄ…cych w przenoszeniu informacji genetycznej;
 skracanie telomerów  końcowe odcinki chromosomów, czyli telomery, chronią
chromosomy przed zniszczeniem. Po każdym podziale komórkowym telomery
skracają się, aż zanikają całkowicie i wówczas komórki nie dzielą się;
 mutacje  na przykład mutacje genów kontrolujących syntezę enzymów naprawy
DNA (powstają wówczas choroby dziedziczne i nowotworowe);
 czynniki immunologiczne  z wiekiem nasilajÄ… siÄ™ reakcje autoimmunologiczne,
powodujące degenerację tkanek, narządów oraz wiele chorób.
29
Elementy genetyki klinicznej
SÅ‚ownik
Achondroplazja  krótkie kończyny, głównie odcinki proksymalne.
Agenezja  brak czegoś w wyniku niewykształcenia się.
Amelia  brak kończyny.
Amniocenteza (amniopunkcja)  nacięcie (nakłucie) worka owodniowego.
Aplazja  brak czegoÅ›.
Artrogrypoza  sztywność wrodzona stawów.
Choroba Duchenne a  dystrofia mięśni dziecięca, postępująca.
Choroba Hirschsprunga  brak zwojów autonomicznych w okrężnicy.
Deuteranomalia  niedowidzenie barwy zielonej.
Deuteranopia  ślepota na barwę zieloną.
Ektrodaktylia  rozszczep dłoni lub stóp.
Etologia  nauka badająca zachowanie człowieka.
Fetoskopia  endoskopowe obejrzenie płodu.
Fokomelia  kończyny jak u foki.
Hb Constant Spring  powstaje w wyniku mutacji punktowej w kodonie
terminacyjnym łańcucha alfa-globiny.
Hb Wayne  powstaje w wyniku delecji trzeciego nukleotydu w kodonie 139 (Ä…139).
HbC  powstaje w wyniku mutacji punktowej, która podstawia lizynę za kwas
glutaminowy w pozycji 6 (²6).
HbE  powstaje w wyniku mutacji punktowej, która podstawia lizynę za kwas
glutaminowy w pozycji 26 (²26).
HbM (hemoglobina M)  powstaje w wyniku podstawienia aminokwasu w pobliżu
przyłączenia hemu.
HbS (niedokrwistość sierpowatokrwinkowa)  powstaje w wyniku mutacji
punktowej w genie beta-globiny.
Hemoglobinopatia  zaburzenie dotyczÄ…ce budowy hemoglobiny.
Hemoglobiny niestabilne  powstają w wyniku utraty kontaktu między łańcuchami
globiny  pojawiajÄ… siÄ™ monomery alfa i beta.
Hermafrodytyzm  obojnactwo.
Kancerogeneza  transformacja nowotworowa.
Onkogeny  zmutowane geny odpowiedzialne za nowotworowy defekt DNA.
30
Elementy genetyki klinicznej
Polidaktylia poosiowa  występowanie dodatkowych palców po stronie kciuka
(przedosiowo) lub po stronie małego palca (poosiowo).
Protanomalia  niedowidzenie barwy czerwonej.
Protanopia  ślepota na barwę czerwoną.
Syndaktylia  zrost palców.
Talasemie (genetyczne zaburzenia syntezy Hb)  ich przyczynÄ… jest zmniejszona
szybkość syntezy jednego z łańcuchów hemoglobiny: łańcucha alfa (talasemie alfa)
lub łańcucha beta (talasemie beta).
Teratogeneza  proces powstawania wad rozwojowych.
Tritanomalia  niedowidzenie barwy niebieskiej.
Tritanopia  ślepota na barwę niebieską.
Zespół Lescha-Nyhana  cecha recesywna sprzężona z chromosomem X. Polega
na zaburzeniach syntezy nukleotydów purynowych z hipoksantyny i guaniny.
Zespół Marfana (arachnodaktylia)  długie kończyny, krótki tułów, luz
ne stawy.
Zespół Patau  trisomia 13.
Zespół Pradera i Williego  delecja długich ramion chromosomu 15 (46,XX,15q lub
46,XY,15q).
Zespół Wolfa-Hirschhorna  delecja krótkich ramion chromosomu 4 (46,XX,4p lub
46,XY,4p).
Zespół kociego krzyku (cri du chat)  delecja krótkich ramion chromosomu 5
(46,XX,5p lub 46,XY,5p).
31
Elementy genetyki klinicznej
Literatura
Connor J. M., Ferguson-Smith M. A., 1991: Podstawy genetyki medycznej, PZWL,
Warszawa.
Drewa G., 1995: Podstawy genetyki, Wydawnictwo VOLUMED, Wrocław.
Kawiak J., Mirecka J., Olszewska M., Warchoł J., 1998: Podstawy cytofizjologii,
PWN, Warszawa.
Hamer D., Cpeland P., 1999: Geny a charakter  wrodzone czy nabyte, CiS,
Warszawa.
Brown T. A., 2001: Genomy, PWN, Warszawa.
Dąbrowska M., Piątkowska M. L., Piątkowska E., 1998: Zbiór zadań z genetyki  cz.
1, UMK, Toruń.
32
Elementy genetyki klinicznej
Odnośniki do stron WWW
http://www.genetyka.lekarz.net/
http://www.retina-forum.pl/
http://www.mp.pl
http://www.ibdna.pl/
http://www.genetyka.hg.pl/
http://republika.pl/jmejnart/wcn_omim.htm
http://www.biologia.pl/
http://psychiatria.pl/neuropsych2000/neur05.htm
http://www.kreacjonizm.org/
http://republika.pl/nat_alia/genetyka.html
http://www.potomek.pl
http://www.borgis.pl/czytelnia/nowa_pediatria/2000/01/04.php
http://maluchy.pl/artykul/88
http://www.borgis.pl/czytelnia/nowa_pediatria/2000/03/02.php
http://resmedica.pl/ffxraport1299.html
http://www3.ncbi.nlm.nih.gov/omim/
http://www.cdc.gov/genomics/default.htm
http://www3.ncbi.nlm.nih.gov/
http://www.ebi.ac.uk/
33