Секреты наследственности человека - Сергей Афонькин

Любые врожденные патологические изменения самой сетчатки приводят к резкому падению зрения. На сетчатке могут возникать складки, разрывы, ее слои способны разделяться (ретиношизис).

Сетчатка может начать отслаиваться. В этом случае у человека в глазу возникают «вспышки», плавающие пятна и тени. С подобными нарушениями в наше время помогает справляться лазерная микрохирургия. Врожденная полная отслойка сетчатки является редкой аутосомно-доминантной патологией, бороться с которой почти невозможно.

Не менее неприятными последствиями для зрения грозит пигментный ретинит (пигментная дистрофия сетчатки), в результате которого происходит постепенная дегенерация фоторецепторных клеток. Это заболевание в среднем встречается с частотой 1/10000 и нередко является следствием брака между родственниками. Часто пигментный ретинит является частью сложных патологий, наследуемых по аутосомно-рецессивному типу, среди которых можно упомянуть следующие:

— синдром Бардет — Билла (полидактилия и умственная отсталость);

— синдром Бессена — Корнувей (эритроциты неправильной формы);

— синдром Рефсума (потеря слуха, сухость кожи);

— синдром Ушера (ослабление слуха).

Резкое снижение зрения происходит также в результате врожденной атрофии сосудистой оболочки глазного дна или ее склероза.

Одним из самых опасных заболеваний таз, которое может быть наследственно обусловленным, является ретинобластома — злокачественная опухоль нервных клеток сетчатки. Обычно этот вид рака возникает спонтанно с вероятностью около 1/20000, но примерно в 8 % случаев отмечена его доминантная передача в ряду поколений. Возможно, этот грозный процент еще выше, поскольку люди с ретинобластомами редко доживают до детородного возраста; поэтому случаи наследования ретинобластом прослеживать трудно. Тем не менее, описано более ста семей с наследственной ретинобластомой. Обычно такая форма заболевания возникает одновременно в обоих глазах и развивается еще в раннем детстве. Начальные этапы заболевания бессимптомные. Первым грозным признаком развивающейся ретинобластомы является «свечение» зрачка. Дело в том, что опухоль имеет беловатый цвет. Поэтому она как бы просвечивает через глаз отраженным светом. Этот зловещий отблеск врачи называют порой «амавротическим кошачьим глазом». Дальнейшее развитие опухоли приводит к воспалению тканей глаза, глаукоме и потере зрения. Порой в процессе борьбы с опухолью глаз приходится удалить. Возможно, это меньшее зло по сравнению с прорастанием ретинобластомы в головной мозг и образования множественных вторичных опухолей (метастазов) в полости черепа, легких, ночках и других внутренних органах.

Обмен веществ

Наши болезни все те же, что и тысячи лет назад, но врачи подыскали им более дорогие названия.

— Повышенный уровень холестерина может наследоваться

— Ранняя смертность и гены ответственны за утилизацию холестерина

— Наследуется ли потенциальный диабет?

Гиперхолистеринемия

В 1939 г. К. Мюллер, работавший в то время в Общественной больнице Осло (Норвегия), описал случай наследственной гиперхолестеринемии — врожденного нарушения метаболизма, который вызывал стойкое и очень высокое содержание холестерина в крови больных. К 35 годам у них совершенно неизбежно возникали сердечные приступы, развивавшиеся на фоне прогрессирующей стенокардии. Позже выяснилось, что такое нарушение регистрируется в среднем у каждого пятисотого взрослого человека. В чем тут дело, удалось разобраться лишь в шестидесятых годах XX века.

Выяснилось, что холестерин (с химической точки зрения, ненасыщенный спирт) совершенно необходим для нормальной работы клеток. Он входит в состав клеточных мембран, а поскольку мембраны есть у всех клеток, то холестерина в теле человека довольно много — около 140 грамм. Без него клетки вообще не могли бы существовать, ведь мембраны играют роль своеобразных «стен» для клеточного хозяйства. В теле человека холестерин является «сырьем» для стероидных гормонов, в частности половых: мужских андрогенов (прогестерон, тестостерон) и женских эстрогенов (эстрадиол, эстрон). Без холестерина невозможно образование в коже витамина D, который влияет на рост костей и недостаток которого вызывает у малолетних детей рахит. Наконец, из холестерина в печени образуются желчные кислоты, которые совершенно необходимы для переваривания жиров.

Поскольку холестерин является столь важным веществом, он не только поступает в организм имеете с пищей, но и автономно и постоянно синтезируется клетками нашего тела. Общее количество ежесуточно потребляемого организмом холестерина оценивается в 1,2 гр. Его нормальная концентрация в кровяном русле составляет 0,5–1,0 мг/мл. Измерения и расчеты показывают при этом, что только 1/3 всего необходимого холестерина наш организм получает с пищей, а 2/3 холестерина производятся клетками тела.

В клетках кишечника молекулы холестерина пакуются грушами примерно по 1500 штук и окружаются мембраной. Молекулы, из которых состоят мембраны, смачиваются водой. Получаются этакие мембранные миникапсулы, которые могут путешествовать по кровеносным сосудам, перенося внутри себя холестерин. Ученые называют такие заполненные холестерином мембранные шарики линопротеинами низкой плотности (ЛПНП). Чтобы этот термин не звучал пугающе, напомню, что по-гречески lipos — жир, а протеинами в биологии именуют белки. Диаметр шариков с холестерином очень мал — всего около 22 нанометров (нанометр — это одна миллиардная часть метра).

Для того чтобы холестерин, находящийся в составе «мембранных шариков», попал в печень, ее клетки должны уметь их «выхватывать» из кровяного русла. Для этого на поверхности каждого такого «шарика» находится крупный белок, а на поверхности клетки-захватчицы — соответствующий ему рецептор. Впервые клеточные рецепторы для ЛПНП были открыты в 1973 г. в Научно-исследовательском медицинском центре Техасского университета. В 1985 г. изучавшие их американские исследователи Браун и Гольдштейн получили за это открытие Нобелевскую премию. С помощью таких рецепторов клетки способны «выловить» единственный мембранный шарик с холестерином из 1 миллиарда молекул воды. Потрясающая точность взаимодействия! Общее же количество рецепторов для ЛПНП всего лишь на поверхности одной клетки может достигать 40 тысяч и более. Представляете, с какой интенсивностью такие клетки вылавливают из кровяного русла шарики с холестерином!

Клеточный рецептор для ЛПНП с холестерином — белок, поэтому его структура записана в определенном гене. Чаще всего в случае наследственной гиперхолестеринемии один из двух генов, находящихся в гомологичных хромосомах и кодирующих белок-рецептор для ЛПНП, поврежден. Ученые обнаружили по меньшей мере пять мутаций в гене рецептора ЛПНП, которые могут полностью приводить в негодность этот рецептор. Наверняка таких мутаций гораздо больше. Таким образом, у людей с наследственной гиперхолестеринемией половина всех рецепторов к «холестериновым шарикам» просто не работают. Другая половина рецепторов работает исправно, поскольку ген, находящийся в другой гомологичной хромосоме, не поврежден.

Неудивительно, что у таких людей холестерин поглощается клетками менее интенсивно, и поэтому с возрастом у них неизбежно развивается ишемическая болезнь сердца и атеросклероз. В их кровяном русле «мембранные шарики» с холестерином циркулируют в среднем вдвое дольше, чем у здоровых людей. Люди с поврежденным геном рецептора ЛПНП обязательно заболеют атеросклерозом, даже если будут строгими вегетарианцами и не будут получать холестерин вместе с пищей. Им приходится принимать лекарства липостатики, которые снижают уровень холестерина в крови.

Среди 60-летних пациентов с ишемической болезнью сердца у каждого двадцатого болезнь вызвана дефектами в гене, кодирующем рецептор для холестерина. Кстати сказать, у выведенной японцами породы кроликов, у которых быстро развивается атеросклероз, тоже поврежден один из двух генов, кодирующих рецептор для ЛПНП. Так что, если ваш знакомый скончался от инфаркта, не дотянув до пенсии, быть может, виноваты гены, а не избыток жирной пищи и не стрессы на работе или в семье.

Что происходит, если у человека будут повреждены оба гена, кодирующие рецепторы к ЛПНП? Такие люди встречаются с частотой 1 на миллион. С вероятностью 25 % дети с двумя дефектными генами для рецепторов ЛПНП могут родиться от пары родителей, у каждого из которых поврежден один из таких генов. По статистике, одна такая пара встречается на 250 тысяч новобрачных. Как умудряются существовать люди, у которых вообще нет нормальных клеточных рецепторов для холестерина, совершенно непонятно. Уровень холестерина в крови у них в шесть (!) раз выше нормы. Обычно такие несчастные начинают страдать от сердечных нарушений уже к 20 годам.