Choroby genetyczne u człowieka spowodowane są mutacjami. Przyczynami chorób genetycznych mogą być: mutacje punktowe recesywne, mutacje punktowe dominujące, genomopatie chromosomów płci, genomopatie autosomów, delecje oraz mutacje kodonowe. Przybliżę teraz charakterystykę każdej mutacji. Mutacje punktowe polegają na pominięciu w odczycie jednego nukleotydu(adeninowego, tyminowego, guaninowego lub cytozynowego). Następstwem tego pominięcia może być przesunięcie ramki odczytu, zamiana kodonu kodującego na kodon STOP lub zmiana jednego aminokwasu na drugi. Po przesunięciu ramki odczytu zmianie ulega cała sekwencja białka co bardzo często znacząco zmienia fenotyp czyli cechy uwydatniane „na zewnątrz” człowieka. Jeśli mamy do czynienia z mutacją niesynonimiczną może, ale nie musi ulec zmianie fenotyp, ponieważ nawet zmieniony kodon może kodować ten sam aminokwas. W przypadku mutacji nonsensownej, zmianie może ulec całe białko, a tym samym bardzo często widoczne są zmiany fenotypowe. Jeśli zbyt szybko pojawi się kodon STOP, to wtedy powstające białko będzie zbyt krótkie, a tym samym dana cecha nie zostanie prawidłowo uwydatniona. Czasami mamy do czynienia z mutacjami cichymi, które nie mają najmniejszego wpływu na fenotyp i zdrowie organizmu ludzkiego. Aberracje chromosomowe polegają na zmianie ilości lub struktury chromosomów. Najczęstszą przyczyną genomopatii chromosomowych jest złe rozchodzenie się chromosomów do gamet w czasie mejozy. Przyczyną mogą być także błędy w czasie mitozy podczas bruzdkowania, które zachodzi już po zapłodnieniu komórki jajowej. Najczęściej występują trisomie, w których występuje dodatkowy chromosom w danej parze autosomów lub alosomów. Delecja czyli po prostu usunięcie jednego lub kilku nukleotydów, a tym samym zmiany w strukturach białka. Ostatnim przykładem są mutacje kodonowe. Polegają one na przemieszczeniu powielonego odcinka składającego się z kilku nukleotydów. Najczęściej prowadzą one do upośledzenia umysłowego oraz często zmian fenotypowych. Po kolei przyporządkuję teraz poszczególne choroby do ich przyczyn i przedstawię ich charakterystykę. Pierwsze omówię mutacje punktowe recesywne. Choroby przez nie spowodowane to: fenyloketonuria, alkaptonuria, tyrozynoza, kretynizm tarczycowy, albinizm, talasemia, hemofilia, anemia sierpowata, galaktozemia, choroba Tay- Sascha, mukowiscydoza, daltonizm oraz dystrofia mięśniowa Duchenne’a. Fenyloketonuria to choroba polegająca na nadmiernym gromadzeniu się w organizmie chorego fenyloalaniny, która jest toksycznym aminokwasem dla człowieka. Mutacja powoduje brak aktywności hydrolazy fenyloalaninowej, która prowadzi do rozkładania fenyloalaniny. Fenyloketonuria spowodowana jest przez mutację genu położonego na 12 chromosomie. Nieleczona fenyloketonuria prowadzi do bardzo ciężkiego uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego, zaburzenia poruszania oraz upośledzenia umysłowego. Charakterystycznym objawem tej choroby jest specyficzny zapach potu u chorych przypominający zapach myszy. Test na obecność PKU wykonuje się już w 3dniu życia noworodków. Polega on na pobraniu małej ilości krwi ze stopy dziecka. Jeśli test jest pozytywny od najmłodszych lat wprowadza się dietę ubogą w fenyloalaninę tzw. niskobiałkową. Jeśli chory spożywa małe ilości fenyloalaniny jest szansa iż jego OUN nie zostanie mocno uszkodzony. W przypadku kiedy matka choruje na fenyloketonurię, a nie stosuje diety niskobiałkowej może dojść do opóźnienia umysłowego u nowonarodzonego dziecka. Następną chorobą jest alkaptonuria. Choroba ta polega na braku tyrozyny w bloku metabolicznym. Choroba ta charakteryzuje się wydalaniem moczy, który ciemnieje do barwy ciemno niebieskiej na powietrzu, ciemnym zabarwieniem tkanki łącznej oraz zwyrodnieniami kręgosłupa i innych stawów. Mutacji ulega gen zlokalizowany na trzecim chromosomie. W moczu chorego występują bardzo duże ilości kwasu homogentyzynowego. Bardzo częstym objawem tej choroby są także naderwania i uszkodzenia ścięgien. W przypadku tej choroby mamy do czynienia z ochronozą, która polega na odkładaniu się polimerów kwasu homogentyzynowego co prowadzi do szaroniebieskiego zabarwienia tych miejsc, gdzie są one magazynowane. Leczenie tej choroby nie jest możliwe, można tylko łagodzić objawy. Następną chorobą jest tyrozynoza. Inna nazwa tej choroby to tyrozynemia. Choroba ta polega na występowaniu tyrozyny w moczu w bardzo dużych ilościach. Objawami tej choroby jest opóźnienie umysłowe, uszkodzenia słuchu oraz uszkodzenie wątroby. Choroby ten nie da się leczyć, jednak możemy maksymalnie eliminować tyrozynę i fenyloalaninę z diety chorego. Inną z chorób genetycznych spowodowanych przez mutację punktową recesywną jest kretynizm tarczycowy. Jest to wrodzone upośledzenie tarczycy, która nie produkuje swoich hormonów to jest T3 i T4. Powoduje to silne upośledzenie umysłowe oraz zanikanie wszelkich cech podstawowych. Następną chorobą, którą chciałabym przedstawić jest albinizm(bielactwo). Choroba ta polega na niedoborze pigmentu w skórze, który warunkuje zabarwienie skóry u człowieka. Albinosi mają bardzo jasne włosy i bardzo jasną skórę. Oczy są najczęściej niebieskie, ale w cięższej odmianie zdarzają się oczy czerwone. Jest to spowodowane brakiem zabarwienia tęczówki i prześwitywaniem naczyń krwionośnych oka, które są jakby nie patrzeć czerwone. Choroby dotknięte albinizmem są bardzo mocno narażeni na promienie UV, ponieważ skóra nie jest chroniona przed ich wpływem. Tym samym o wiele częściej mogą zapadać na nowotwory skóry(czerniak). Ciekawostką może być, że kiedy w ludach afrykańskich rodzi się albinos jest on zabijany i palony. Jego prochy są rozsypywane na pozostałych członków plemienia aby uniknąć tej ,,klątwy”. Następna choroba to talasemia. Choroba ta polega na obniżonej ilości hemoglobiny we krwi. Jest to spowodowane zaburzeniami produkcji globiny. Kolejna choroba to hemofilia zwana chorobą królów. Nazwa ta wzięła się, ponieważ w dawnych czasach nie zachowywano linii w czasie tworzenia związków i u nowonarodzonych dzieci występowały bardzo często choroby genetyczne. Hemofilia jako choroba występuje najczęściej u mężczyzn. U kobiet choroba występuje bardzo rzadko, są one nosicielkami. Hemofilia jest chorobą sprzężoną z chromosomem X. Mamy trzy typy hemofilii: A, B, C. Na czym polega ta choroba? Powoduje ona zaburzone krzepnięcie krwi. Kiedy dochodzi do krwotoków, zranień rana bardzo powoli się zasklepia. Może to prowadzić do znacznego ubytku krwi, a czasami nawet do śmierci z wykrwawienia. Często występują też samoistne krwawienia np. z błon śluzowych jamy ustnej. Przy ciężkich postaciach hemofilii ratunkiem dla chorego jest dożylne podanie czynnika VIII, który przyspiesza krzepnięcie krwi. Kolejną chorobą, którą omówię jest anemia sierpowata. Polega ona na deformacji czerwonych krwinek- erytrocytów. Przypominają one swoim wyglądem właśnie sierp. Prawidłowo wyglądający erytrocyt jest dwuwklęsłych krążkiem. Taka budowa erytrocytów powoduje zatykania naczyń krwionośnych i niemożność prawidłowego krążenia zdrowych erytrocytów. Anemia sierpowata jest spowodowana zamianą w łańcuchu aminokwasów kwasu glutaminowego na walinę w pozycji 6 od grupy aminowej. Choroba ta najczęściej występuje u rasy czarnej. U rasy białej występuje bardzo rzadko. Choroby tej nie da się leczyć, jedynie transfuzją krwi. Osoby z tym schorzeniem umierają dość młodo. Są jednak plusy tej choroby. W chorobowy zmienionych erytrocytach nie rozwija się pasożyt- zarodziec malarii. Stąd u rasy czarnej rzadziej występuje malaria- choroba przenoszona przez komarzycę widliszka. Następna choroba spowodowana mutacją punktową to galaktozemia. Polega ona na niemożności przekształcenia galaktozy w glukozę. Prowadzi to do upośledzenia umysłowego i zaburzeń neurologicznych. Leczenie polega na wykluczeniu z diety cukru prostego- galaktozy, jednak nie cofa to całkowicie objawów. Choroba Tay- Sascha to choroba neurologiczna polegająca na gromadzeniu się w mózgu substancji tłuszczowej- gangliozydu. Stąd drugą nazwą tej choroby jest gangliozydoza. Choroba ta rozwija się początkowo bez objawów. Następnie dochodzi do uszkodzenia wzroku, motoryki ciała oraz uszkodzenia słuchu. Najczęściej występuje ona u Żydów. Kolejną chorobą, którą omówię jest mukowiscydoza. Na czym ona polega? Przede wszystkim i o czym najczęściej słyszymy na zbyt dużej ilości wydzielanego śluzu w drogach oddechowych oraz często nawracających infekcjach. Drugim objawem jest częste zapalenie trzustki i występowanie cukrzycy. Mutacja w tej chorobie występuje w genie na chromosomie 7. U chorych na mukowiscydozę w pocie występują bardzo duże ilości chloru i sodu, tworzące NaCl co powoduje „słony smak”. W chorobie tej bardzo często występuje uporczywy kaszel, nawracające zapalenia płuc, często przy silnym kaszlu może występować także krwioplucie. Niestety mukowiscydoza może także powodować także bezpłodność. Duże ilości śluzu szyjkowego mogą utrudniać przechodzenie plemników i dostanie się do komórki jajowej. Choroby tej nie da się leczyć, jedynie objawowo. Najczęściej stosuje się Mucosolvan oraz antybiotyki. Kolejną chorobą jest dystrofia mięśniowa Duchenne’a. choroba ta powoduje nieodwracalny zanik mięśni. Chory początkowo traci mięśnie szkieletowe, odpowiedzialne za poruszanie co kończy się dla niego kalectwem i życiem na wózku. Następnie przez chorobę zostają zaatakowane mięśnie międzyżebrowe, co utrudnia choremu oddychanie. Na samym końcu zostaje zaatakowany mięsień sercowy. Prowadzi to do kardiomiopatii. Chorzy żyją do około 50 roku życia, umierają przez problemy z układem oddechowym i sercowym. Ostatnią chorobą spowodowaną przez mutacje punktowe recesywne jest daltonizm. Choroba wzroku polegająca na nie rozróżnianiu barwy zielonej, żółtej, czerwonej i pomarańczowej. W chorobie tej chory nie posiadają czopków warunkujących barwę zieloną. Daltonizm częściej występuje u mężczyzn niż u kobiet. Kolejną przyczyną chorób genetycznych są mutacje punktowe dominujące. Choroby przez nie spowodowane to: arachnodaktylia, achondroplazja, polidaktylia, pląsawica Huntingtona, dystrofia miotoniczna. Arachnodaktylia posiada również inną nazwę, a mianowicie syndrom Marfana. Choroba ta dotyczy tkanki łącznej narządu wzroku, ruchu, serca i naczyń krwionośnych. Gen, który odpowiada za tą mutację zlokalizowany jest na chromosomie 15 i powoduje zaburzenia w tworzeniu kolagenu. Chorzy na zespół Marfana są bardzo wysocy, mają wady wzroku, cierpią na problemy z sercem, płucami, mają poważne wady kręgosłupa, nadmierną ruchomość stawów co może prowadzić do płaskostopia. Choroba ta jest niewyleczalna, a leczenie jedynie objawowe. Kolejna chorobą jest achondroplazja. Spowodowana jest ona mutacją pojedynczego genu, który jest zlokalizowany na chromosomie 4. Choroba ta powoduje karłowatość u ludzi gdyż kości długie nie są w pełni rozwinięte, skrócone kończyny, skrzywienia kręgosłupa w odcinku lędźwiowym oraz małe dłonie. Następną chorobą jest polidaktylia. Choroba charakteryzująca się obecnością dodatkowych palców u rąk i nóg. Dodatkowe palce nie mają stawów więc są nieruchome. Zazwyczaj wykonuje się w dzieciństwie operację usunięcia dodatkowych palców. Kolejna choroba jest bardzo znana, a mianowicie jest to pląsawica Huntingtona. Jest to choroba neurologiczna. Choroba ujawnia się stosunkowo późno bo dopiero przed 40 rokiem życia. Po rozpoznaniu choroby chorzy żyją jeszcze około 20 lat. Mutacja zachodzi w genie zlokalizowanych na chromosomie 4. Wadliwego genu nie jesteśmy w stanie wyeliminować, ponieważ ujawnia się on stosunkowo późno i chory może przekazać go potomstwu. Mutacja polega na przeniesieniu trójki CAG kodującej glutaminę. Nieprawidłowo powstałe białko gromadzi się w komórkach nerwowych i powoduje ich śmierć. Objawy tej choroby są bardzo specyficzne. Występują ruchy pląsawicze kończyn, drżenie rąk i nóg, zmniejszone napięcie mięśniowe oraz zaburzenia umysłowe. Choroba jest nieuleczalna i nieuchronnie prowadzi do śmierci spowodowanej zachłystowym zapaleniem płuc. Do leczenia stosuje się leki podawane w padaczce np. karbamazepinę(Amizepin). Dystrofia miotoniczna zwana inaczej chorobą Curshmanna-Steinerta jest kolejną mutacją punktową dominującą. Mutacja następuje w genie zlokalizowanym na 19 chromosomie. Choroba objawia się tym, że po napięciu mięśni ich rozluźnienie następuje z opóźnieniem. Najbardziej jest to widoczne na twarzy, szyi, rękach, przedramionach i stopach. U chorych występują także poważne wady wzroku(np. zaćma), łysienie, zanik jąder/ zaburzenia miesiączkowania, choroby serca, zaburzenia w połykaniu, trawieniu. Choroba ta jest nieuleczalna, a stosowane leki jedynie łagodzą występujące objawy. Przedstawione choroby należą do chorób genetycznych spowodowanych przez mutacje genowe(punktowe). Teraz przejdę do chorób spowodowanych przez mutacje chromosomowe. Należą tutaj: Zespół Williamsa oraz syndrom Cri-du-Chat. Zespół Williamsa spowodowany jest delecją na 7 chromosomie co skutkuje brakiem genu elastyny. W chorobie tej tworzą się wadliwe naczynia krwionośne, występują choroby układu krwionośnego, dysmorfia twarzy, którą określa się jako "twarz elfa". Na tą dysmorfię składają się charakterystyczne małżowiny uszne, szerokie czoło, długa rynienka podnosowa, grube wargi oraz pogłębiona nasada nosa. Dzieci chore na tą chorobę mają także lekkie upośledzenie umysłowe. Czasami w chorobie tej mamy do czynienia ze słuchem doskonałym. Niestety chorzy na tą chorobę są bardzo ufni do obcych wcześniej sobie osób. Powiększone ciało migdałowate powoduje u nich nadmierny strach i nieuzasadnione manie. Ostatnią z chorób z tych mutacji jest syndrom Cri-du-Chat. Inna nazwa tej choroby do choroba kociego krzyku. Mutacja występuje w genie zlokalizowanym na 5 chromosomie(delecja). Chorzy na tą chorobę mają niewłaściwie wykształconą krtań, małą głowę, okrągłą, asymetryczną twarz, guzy czołowe, które są silnie widoczne, szeroko rozstawione oczy, cofniętą brodę oraz nisko osadzone uszy. Choroba swą nazwę wzięła od głosu, który wydaje chore dziecko. Ma ono bardzo wysoką tonację i przypomina miauczenie kota. O jakich mutacjach warto jeszcze wspomnieć? Na pewno o tych, które powodują zmiany w chromosomach płci. Do genomopatii heterosomów zaliczymy: Zespół Turnera(XO), Zespół Klinefeltera (XXY), Zespół XXX oraz Zespół XYY. Pierwszą z opisanych przeze mnie chorób będzie zespół Turnera. Dotyczy on tylko i wyłącznie kobiet. Polega on na braku jednego z chromosomów płci X, stąd inna nazwa tej choroby to zespół XO. Choroba ta objawia się niskim wzrostem u kobiet, słabymi kobiecymi cechami drugorzędowymi oraz zwiększoną bezpłodnością spowodowaną nieprawidłowym wykształceniem narządów płciowych. Nawet jeśli kobieta z zespołem Turnera jest płodna to w czasie odbywania stosunku może odczuwać silny ból ze względu na wąską pochwę oraz zbyt małą ilość śluzu szyjkowego. Charakterystyczną cechą w tym schorzeniu jest także tzw. płetwiasta szyja, która polega na zroście skórnym szyi z obręczą barkową. Chore kobiety bardzo często mają obrzęki limfatyczne co prowadzi do tego, że stopy wyglądają jak poduszeczki. U chorych dziewczynek występują też problemy z mięśniami, układem kostnym oraz przede wszystkim poważne wady serca. Wiele z płodów z brakującym chromosomem X nie dożywa porodów czyli możemy powiedzieć, że ta mutacja w znacznym stopniu powoduje poronienia. Jak chorobę tą rozpoznać? Najlepszym sposobem są badania prenatalne i badanie kariotypu płodu czyli rozkład chromosomów. Przyczyny tej choroby nie są znane. Nie ma nawet związku w wieku matki, a zachodzeniu w ciążę tak jak w przypadku Zespołu Downa. Kolejną chorobą przeze mnie przedstawioną będzie Zespół Klinefeltera, inaczej zwany Zespołem XXY. Choroba ta w przeciwieństwie do Zespołu Turnera dotyka tylko i wyłącznie chłopców i polega na obecności dodatkowego chromosomu X. jakie są objawy tej choroby? Chłopcy mają ponad przeciętny wzrost, znikome owłosienie na twarzy i klatce piersiowej, małe jądra, często występuje u nich ginekomastia(przerost gruczołu piersiowego), osteoporoza, nieproporcjonalnie długie kończyny oraz kobieca sylwetka. U chorych chłopców poziom testosteronu jest początkowo prawidłowy, jednak z czasem stopniowo zanika przez co drugorzędowe cechy płciowe nie są w stanie się rozwinąć. Chorzy chłopcy bardzo często są bezpłodni, ponieważ występuje u nich azoospermia, która spowodowana jest brakiem zachodzenia spermatogenezy. Chorobę tą jedynie można określić poprzez badanie kariotypu płodu. Chorzy chłopcy są o wiele bardziej narażeni na wystąpieniu u nich nowotworu zarodkowego oraz raka sutka. Kolejną chorobą przeze mnie przedstawioną będzie Zespół XXX. Inna nazwa tej choroby to nadsamica, metakobieta, nadkobieta. U chorych kobiet bardzo dobrze zaznaczone są trzeciorzędowe cechy płciowe czyli duże piersi. Chore kobiety nie różnią się znacząco wyglądem, może u nich wystąpić jedynie wyższy wzrost i nieznaczne upośledzenie umysłowe. U chorych czasami zdarzają się problemy z miesiączkowaniem, jednak nie jest to regułą. Częstość występowania tego zespołu zwiększa się wraz z wiekiem matki. Chore kobiety mają dwa ciałka Barra. Ostatnią z omówionych z przeze mnie chorób będzie Zespół XYY. Inna nazwa tej choroby i najczęściej używana to zespół Jacobsa. Choroba ta charakteryzuje się wyższym niż przeciętny wzrostem, niższym poziomem inteligencji, trudnościami w nauce. Chorzy zazwyczaj nie mają problemów z płodnością jednak o wiele częściej mają skłonności do agresji. W przeciwieństwie do Zespołu XXX wiek matki i ojca nie ma wpływu na częstość występowania choroby. Ostatnią z przedstawionych przeze mnie będą mutacje w autosomach czyli tych, które nie warunkują płci u dziecka. Do chorób tym spowodowanych należą trisomie: Zespół Downa, Zespół Patau oraz Zespół Edwardsa. Pierwszą z trisomii jest najbardziej znany zespołów Downa z trisomią w 21 parze chromosomów. Trisomia, czyli występowanie dodatkowego chromosomu w danej parze chromosomów. Zespół Downa charakteryzują: spłaszczona potylica lub małogłowie, spłaszczona nasada nosa , drobne, szeroko rozstawione oczy, małe uszy, zbyt duży język do jamy ustnej, krótka szyja oraz wąskie usta. Chorzy na mongolizm mają zwiększone ryzyko wystąpienia wad serca, problemów żołądkowo-przełykowych, nawracających infekcji ucha i chorób tarczycy. Jeśli chodzi o tą chorobę to częstość jej wystąpienia wrasta wraz z wiekiem matki. Chorzy są w stopniu średnim upośledzeni, jednak mogą normalnie funkcjonować. Płodność mają w normie, jednak czasami może ona być obniżona. Chorzy mają bardzo silnie rozwinięte emocje, są bardzo uczuciowi. Niektóre osoby odtrąca od nich nieprzyjemny zapach potu. Kolejną chorobą jest zespół Pataua. Jest on spowodowany przez trisomię 13 chromosomu. Częstość jego występowania wzrasta wraz z wiekiem matki. Większość płodów z zespołem Pataua umiera przed narodzinami, inne nie dożywają półrocza swojego życia po porodzie. Choroba ta charakteryzuje się: małą masą dziecka po urodzeniu, ubytkami skóry, wadami serca i innych układów, dzieci te mają także drgawki i dużą skłonność do nowotworów. Ostatnią z chorób, którą omówię jest Zespół Edwardsa spowodowany trisomią na 18 chromosomie. Choroba ta o wiele częściej występuje u dziewczynek niż u chłopców. Większość ciąży z tym schorzeniem ulega poronieniu, a tylko niewielka ilość dzieci dożywa swoich pierwszych urodzin. Urodzone dziecko ma niską masę mięśniową, uszkodzenia mózgu, serca i innych narządów. Dzieci mają zniekształconą głowę i kończyny. Rodzą się ze zwichniętymi kończynami i stawami. U chorych występują drgawki i silne upośledzenie umysłowe. Przy tym temacie warto również wspomnieć o metodach diagnostycznych chorób genetycznych. Przykładami są testy biochemiczne(test PAPP-A), USG genetyczne, amniopunkcja i badanie kariotypu. Test PAPP-A polega na pobraniu małej ilości krwi od matki, w której oznacza się białko ciążowe i wolną podjednostkę gonadotropiny. Badanie to wykonuje się w kierunku zespołu Downa, Pataua, Edwardsa. Metoda ta wykrywa 9/10 płodów chorych. Kolejnym przykładem jest USG genetyczne, które sprawdza przezierność karkową. Badanie to wykonuje się w kierunku zespołu Downa, Pataua, Edwardsa. Amniopunkcja polega na pobraniu płynu owodniowego wraz z komórkami płodu. Następnie wykonuje się badania laboratoryjne w celu możliwości wystąpienia wad genetycznych. Dzięki tej metodzie można wykryć około 40 najczęściej występujących wad metabolicznych. Badanie kariotypu to pobranie żywych komórek płodu i badanie pod mikroskopem rozłożenia chromosomów. Podsumowując, większość z tych chorób ma bardzo ciężki przebieg i znacząc utrudnia życie dziecka, a później osoby dorosłej. Jednak z odpowiednią opieką i rehabilitacją życie to nie musi być takie ciężkie.