Genetica

Genetica este studiul eredității, procesul unui părinte care transmite anumite gene copiilor lor. Aspectul unei persoane - înălțimea, culoarea părului, culoarea pielii și culoarea ochilor - este determinată de gene. Alte caracteristici afectate de ereditate sunt:

• Probabilitatea de a avea anumite boli
• Abilități mentale
• Talente naturale

O trăsătură anormală (anomalie) transmisă prin familii (moștenite) poate:

• Nu aveți niciun efect asupra sănătății sau bunăstării dumneavoastră. De exemplu, trăsătura ar putea provoca doar o pată albă de păr sau un lob al urechii mai lung decât în ​​mod normal.
• Au doar un efect minor, cum ar fi daltonismul.
• Au un efect major asupra calității sau duratei de viață.

Pentru majoritatea tulburărilor genetice, se recomandă consilierea genetică. Multe cupluri ar putea dori, de asemenea, să caute diagnostic prenatal dacă unul dintre ele are o tulburare genetică.

Ființele umane au celule cu 46 de cromozomi. Acestea constau din 2 cromozomi care determină ce sex sunt (cromozomi X și Y) și 22 de perechi de cromozomi nonsexuali (autosomali). Bărbații sunt „46, XY”, iar femelele „46, XX”. Cromozomii sunt alcătuite din șiruri de informații genetice numite ADN. Fiecare cromozom conține secțiuni de ADN numite gene. Genele transportă informațiile necesare corpului pentru a produce anumite proteine.

Fiecare pereche de cromozomi autozomali conține un cromozom de la mamă și unul de la tată. Fiecare cromozom dintr-o pereche poartă practic aceleași informații; adică fiecare pereche de cromozomi are aceleași gene. Uneori există variații ușoare ale acestor gene. Aceste variații apar în mai puțin de 1% din secvența ADN. Genele care au aceste variații se numesc alele.

Unele dintre aceste variații pot duce la o genă anormală. O genă anormală poate duce la o proteină anormală sau la o cantitate anormală a unei proteine ​​normale. Într-o pereche de cromozomi autozomali, există două copii ale fiecărei gene, una de la fiecare părinte. Dacă una dintre aceste gene este anormală, cealaltă poate produce suficiente proteine ​​pentru a nu se dezvolta nicio boală. Când se întâmplă acest lucru, gena anormală se numește recesivă. Se spune că genele recesive sunt moștenite fie într-un model autozomal recesiv, fie în X-link. Dacă sunt prezente două copii ale genei anormale, se poate dezvolta boala.

Cu toate acestea, dacă este necesară o singură genă anormală pentru a produce o boală, aceasta duce la o tulburare ereditară dominantă. În cazul unei tulburări dominante, dacă o genă anormală este moștenită de la mamă sau tată, copilul va prezenta probabil boala.

O persoană cu o genă anormală este numită heterozigotă pentru acea genă. Dacă un copil primește o genă anormală a bolii recesive de la ambii părinți, copilul va prezenta boala și va fi homozigot (sau heterozigot compus) pentru acea genă.

TULBURĂRI GENETICE

Aproape toate bolile au o componentă genetică. Cu toate acestea, importanța acestei componente variază. Tulburările în care genele joacă un rol important (boli genetice) pot fi clasificate ca:

• Defecte ale unei singure gene
• Tulburări cromozomiale
• Multifactorial

O tulburare cu o singură genă (numită și tulburare Mendeliană) este cauzată de un defect al unei anumite gene. Defectele unei singure gene sunt rare. Dar, din moment ce există multe mii de tulburări ale unei singure gene, impactul lor combinat este semnificativ.

Tulburările monogenice se caracterizează prin modul în care sunt transmise în familii. Există 6 modele de bază ale moștenirii unei singure gene:

• Autosomal dominant
• Autosomal recesiv
• Dominant legat de X.
• Recesiv legat de X.
• Moștenirea legată de Y
• Moștenirea maternă (mitocondrială)

Efectul observat al unei gene (apariția unei tulburări) se numește fenotip.

În moștenirea autosomală dominantă, anomaliile sau anomaliile apar de obicei în fiecare generație. De fiecare dată când un părinte afectat, fie bărbat, fie femeie, are un copil, copilul respectiv are 50% șanse să moștenească boala.

Persoanele cu o copie a unei gene de boală recesivă sunt numite purtători. De obicei, transportatorii nu prezintă simptome ale bolii. Dar, gena poate fi adesea găsită prin teste de laborator sensibile.

În moștenirea autozomală recesivă, părinții unei persoane afectate pot să nu prezinte boala (sunt purtători). În medie, șansa ca părinții purtători să aibă copii care dezvoltă boala este de 25% la fiecare sarcină. Copiii bărbați și femeile sunt la fel de probabil să fie afectați. Pentru ca un copil să aibă simptome ale unei tulburări autozomale recesive, copilul trebuie să primească gena anormală de la ambii părinți. Deoarece majoritatea tulburărilor recesive sunt rare, un copil are un risc crescut de apariție a unei boli recesive dacă părinții sunt înrudiți. Este mai probabil ca persoanele înrudite să fi moștenit aceeași genă rară de la un strămoș comun.

În moștenirea recesivă legată de X, șansa de a lua boala este mult mai mare la bărbați decât la femei. Deoarece gena anormală este purtată pe cromozomul X (feminin), bărbații nu o transmit fiilor lor (care vor primi cromozomul Y de la părinții lor). Cu toate acestea, o transmit fiicelor lor. La femei, prezența unui cromozom X normal maschează efectele cromozomului X cu gena anormală. Deci, aproape toate fiicele unui bărbat afectat par normale, dar toate sunt purtătoare ale genei anormale. De fiecare dată când aceste fiice au un fiu, există 50% șanse ca fiul să primească gena anormală.

În moștenirea dominantă legată de X, gena anormală apare la femei chiar dacă există și un cromozom X normal prezent. Deoarece bărbații transmit cromozomul Y fiilor lor, bărbații afectați nu vor avea fii afectați. Cu toate acestea, toate fiicele lor vor fi afectate. Fiii sau fiicele femeilor afectate vor avea 50% șanse de a lua boala.

EXEMPLE DE TULBURĂRI GENICE UNICE

Autosomal recesiv:

• Deficiență ADA (uneori numită boala „băiatul în bulă”)
• Deficitul de alfa-1-antitripsină (AAT)
• Fibroza chistică (CF)
• Fenilcetonurie (PKU)
• Anemia celulelor secera

Recesiv legat de X:

• Distrofia musculară Duchenne
• Hemofilie A

Autosomal dominant:

• Hipercolesterolemie familială
• Sindromul Marfan

Dominant legat de X:

Doar câteva afecțiuni rare sunt dominante legate de X. Unul dintre acestea este rahitismul hipofosfatemic, numit și rahitismul rezistent la vitamina D.

TULBURĂRI CROMOZOMALE

În tulburările cromozomiale, defectul se datorează fie unui exces, fie lipsei genelor conținute într-un întreg cromozom sau segment de cromozom.

Tulburările cromozomiale includ:

• 22q11.2 sindrom de microdelecție
• Sindromul Down
• Sindromul Klinefelter
• sindromul Turner

TULBURĂRI MULTIFACTORIALE

Multe dintre cele mai frecvente boli sunt cauzate de interacțiunile mai multor gene și factori din mediu (de exemplu, boli la mamă și medicamente). Acestea includ:

• Astm
• Cancer
• Boală coronariană
• Diabet
• Hipertensiune
• Accident vascular cerebral

Tulburări legate de ADN-ul mitocondrial

Mitocondriile sunt structuri mici găsite în majoritatea celulelor corpului. Ei sunt responsabili pentru producerea de energie în interiorul celulelor. Mitocondriile conțin propriul ADN privat.

În ultimii ani, s-a demonstrat că multe tulburări rezultă din modificări (mutații) ale ADN-ului mitocondrial. Deoarece mitocondriile provin doar din ovulul feminin, cele mai multe tulburări legate de ADN-ul mitocondrial sunt transmise de la mamă.

Tulburările legate de ADN-ul mitocondrial pot apărea la orice vârstă. Au o mare varietate de simptome și semne. Aceste tulburări pot provoca:

• Orbire
• Întârziere în dezvoltare
• Probleme gastrointestinale
• Pierderea auzului
• Probleme de ritm cardiac
• Tulburări metabolice
• Mic de statura

Unele alte tulburări sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de tulburări mitocondriale, dar nu implică mutații ale ADN-ului mitocondrial. Aceste tulburări sunt cel mai adesea defecte ale unei singure gene. Urmează același model de moștenire ca și alte tulburări genetice unice. Majoritatea sunt autosomale recesive.

Homozigot; Moştenire; Heterozigoți; Modele de moștenire; Ereditate și boală; Moștenit; Markeri genetici

• Genetica

Feero WG, Zazove P, Chen F. Genomică clinică. În: Rakel RE, Rakel DP, eds. Manual de medicină de familie. Ediția a IX-a. Philadelphia, PA: Elsevier; 2016: cap 43.

Korf BR. Principiile geneticii. În: Goldman L, Schafer AI, eds. Medicina Goldman-Cecil. Ediția a 26-a. Philadelphia, PA: Elsevier; 2020: cap 35.

Scott DA, Lee B. Abordarea genetică în medicina pediatrică. În: Kliegman RM, St. Geme JW, Blum NJ, Shah SS, Tasker RC, Wilson KM, eds. Nelson Manual de Pediatrie. Ediția 21 Philadelphia, PA: Elsevier; 2020: cap 95.