Слайд 1Аутизм и наследственные заболевания
Член-корреспондент НАМН Украины, д.м.н., профессор
Е.Я. Гречанина
2013г.
Слайд 8Аутизм – гетерогенный синдром, который характеризуется нарушениями в 3-х центральных
доменах
(фр. Domaine- — область):
Социальное взаимодействие
Речь
Круг интерессов.
Харектеризуется выраженной генетической и
фенотипической гетерогенностью.
Слайд 9Аутизм – наиболее тяжелый результат нарушений развития нервной системы, который
относится к растройствам аутистического спектра (ASD).
Частота распространенности ASD 37 на
10 000
Преобладают мальчики, особенно в клинически тяжело выраженных случаях.
Частота аутизма 13 на 10 000.
Соотношение у мужчин и женщин 4:1
(при тяжелых формах 1:1)
Частота синдрома Аспергера 2,6:10 000
Соотношение у мужчин и женщин 8:1
Слайд 10Молекулярные исследования генов, идентифицированных к настоящему времени показывают, что ни
одно молекулярное нарушение не является этиологическим.
Выявленные мутации носят характер генов
предрасположенности.
Слайд 11Гистологические нарушения:
Уменьшенная асимметрия полушария;
Подавленная активность зеркальных нейронов.
Большинство исследователей указывают на
изменения во фронтальных и передне-височных областях мозга, чем скорее всего
можно объяснить нарушения внимания, характер социального поведения и наличие прагматичного языка.
Слайд 12Многие исследователи указывают на системный характер нарушений в развитии ASD.
Различное
влияние материнской и отцовской 15q11 при ASD является важным подтверждением
цитогенетических нарушений.
Предполагается, что различные молекулярные события существуют на уровне систем.
Слайд 13Объединение данных молекулярных исследований о нарушении синаптической передачи, межклеточных взаимодействий
и внутриклеточных сигнальных путей, с полученными данными гистологических и анатомических
систем, позволяет сделать предположение, что они вызывают нарушения связи развития между ассоциативными зонами высшего порядка.
Слайд 14Основной характер современных знаний об ASD – их неопределенность.
Необходимо много
параллельных подходов для того, чтобы понять генетические факторы, которые лежат
в основе ASD:
Исследование всего генома;
Ассоциативные исследования;
Выявление мутаций;
Расширение клинико-генетического обследования пробандов и их родственников
Слайд 15Установленная генетическая основа аутизма:
Рост количества публикаций, подтверждающих, что мутации или
структурные изменения в любом из нескольких генов, могут значительно увеличить
риск заболевания.
Если у ребенка установлен аутизм, то риск для семьи в 25 раз выше.
У сибсов и родителей больного ребенка более вероятно, чем в контрольной группе, наблюдаются тонкие когнитивные поведенческие особенности, которые подобны тем, что наблюдаются у пробандов.
Независимые исследования близнецов показывают конкордантность для монозиготных близнецов
70-90 %, для дизиготных близнецов от 0 до 10%.
Слайд 17(продолжение)
Синдромы, ассоциированные с ASD
Слайд 18ГЕНОМНОЕ
ЗДОРОВЬЕ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
ГЕНОВ
ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЕ
ФАКТОРЫ
ВНЕШНЕСРЕДОВЫЕ
ФАКТОРЫ
Митохондриальная
ДНК
Ядерная
ДНК
Ген 1
ACGTAGCTAG
Ген 2
ACGTAGCTAG
Замена
фрагмента гена
Ген 2
ACGAGСCTAG
Слайд 19Частоты генотипов и аллелей полиморфных вариантов генов C677T MTHFR И
A66G MTRR (n=4586)
Слайд 20Характер наследственной патологии, выявленной в процессе неонатальоного клинико-генетического скрининга
Слайд 2846
42
8 мес
3
6
16
17
18
4
9
10
12
14
MTHFR
Hmzg
MTRR
Htzg
MTHFR
Hmzg
MTRR
Htzg
MTHFR
N
MTRR
Htzg
MTHFR
Hmzg
MTRR
Htzg
УО
MTHFR
Hmzg
MTRR
Htzg
MTHFR
N
MTRR
Htzg
MTHFR
Hmzg
MTRR
Htzg
MTHFR
N
MTRR
Htzg
MTHFR
Htzg
MTRR
Hmzg
Родословная многодетной семьи с доминантным наследованием генетического компаунда дефицита
фолатного цикла
46
Слайд 29Эпигенетика
Эпигенетика (επί-над) – раздел медико-биологической науки, изучающий закономерности изменений экспрессии
генов или фенотипа клетки, вызванных механизмами, не связанными с изменением
последовательности ДНК .
Эпигенетика характеризирует процесс взаимодействия организма со средой при формировании фенотипа.
К. Уодингтон 1947г.
Слайд 30Эпигенетика представляет собой процессы, которые изменяют функцию ДНК (экспрессию генов)
не изменяя ее состава (последовательность нуклеотидов).
Факторы, приводящие к запуску
эпигенеза:
Питание;
Инфекция;
Курение;
Стресс;
Травма;
Операция;
Алкоголь.
Слайд 31Триггеры (провокаторы) запуска эпигенеза: питание, инфекции, курение, стресс, алкоголь.
Наличие генов
предрасположенности (медиаторы)
Главной эпигенетической меткой и ключевой реакцией эпигенеза является метилирование.
Слайд 32Эффекты эпигенетики
Геномный импринтинг (и его нарушения)
Дифференцирование клеток
Трансгенеративные эпигенетические эффекты
Мутационный процесс
Новообразования
Старение
организма
Консервативность генетической информации
Слайд 33Механизмы эпигенетики
Метилирование ДНК
Ремоделирование хроматина
РНК-опосредованные модификации
Прионизация белков
Инактивация Х-хромосомы
Слайд 35Метионин
Метионин – незаменимая аминокислота, входит в состав белков.
служит в
организме донором метильных групп (в составе S-аденозил-метионина) при биосинтезе холина,
адреналина и др.;
источником серы при биосинтезе цистеина.
Имеет 52 биохимических синонима.
Химическое наименование метионина – (2S)-2-amino-4-methylsulfanyl-butanoic acid.
Химическая формула - C5H11NO2S.
Слайд 36Уникальные функции метионина
Участвует в реакциях трансметилирования;
Служит донором метильных групп;
В синтезе
биологически активных веществ;
Принимает участие в синтезе нуклеиновых кислот;
Является акцептором метила
для 5-метиленгидрофолат-гомоцистеин-метилтрансферазы (метионин-синтазы).
Слайд 37Метионин – предшественник цистеина, отдающий ему серу.
Имеет 52 биохимических
синонима.
Химическое наименование метионина – (2S)-2-amino-4-methylsulfanyl-butanoic acid.
Химическая формула - C5H11NO2S.
Слайд 38Биологическая функция метионина
Незаменимая аминокислота
Компонент аминоацил тРНК биосинтазы
Компонент метаболизма глицина, серина
и трианина
Компонент гистидинового обмена
Компонент метионинового метаболизма
Компонент селеноаминокислотного метаболизма
Компонент тиразинового метаболизма
Слайд 39Ферменты метаболизма метионина представлены
Метионин синтазой
Тирозин аминотрансферазой
S-аденозилметионин синтетазой изоформой 2 типа
Арсенит
метилтрансферазой
Индометиламин N-метилтрансферазой
S-аденозилметионин синтетазой изоформой 1 типа
Бетаин-гомоцистеин S-метилтрансферазой 1.
Метионил-tРНК синтетазой, цитоплазматической
Метионин
аденозилтрансферазой 2 субчастицей бета
Слайд 40 Нарушение процессов реметилирования (образования метионина из гомоцистеина), происходящее
из-за дефицита ферментов MTHFR и MTRR приводит к развитию ряда
патологических состояний, таких как:
атеросклерозы;
атеротромбозы;
дефект незаращения невральной трубки;
инфаркты;
нарушение расхождения хромосом в оогенезе и риск рождения детей с синдромом Дауна.
Слайд 42Классификация (N. Blau et al., 1996)
Слайд 43Классификация (N. Blau et al., 1996)
Слайд 44Ментальная ретардация
Психические нарушения
Судороги
Скелетные нарушения (долихостеномелия)
Сосудистые нарушения, включающие артериальные тромбозы
(артериальную окклюзию коронарных, церебральных и периферических сосудов) и венозные тромбозы
(включая эмболию легочной артерии)
Остеопороз
Дислокация хрусталика, миопия, иридодинез
Клинические признаки классической гомоцистинурии
Слайд 45Редкие осложнения, ассоциируемые с классической гомоцистинурией:
Фатальная цереброваскулярная окклюзия
Хронический (подострый)
панкреатит
Экстрапирамидные симптомы (дистония, миоклонус, оромандибулярная дистония).
Слайд 46Спектр нозологий при сочетании полиморфизмов
С677Т MTHFR / А66G MTRR
в выборке пациентов (n=1938)
Слайд 47Спектр нозологий при сочетании полиморфизмов
С677Т MTHFR / А66G MTRR
в выборке пациентов (n=1938)
Слайд 48Спектр нозологий при сочетании полиморфизмов
С677Т MTHFR / А66G MTRR
в выборке пациентов (n=1938)
Слайд 49Спектр нозологий при сочетании полиморфизмов
С677Т MTHFR / А66G MTRR
в выборке пациентов (n=1938)
Слайд 50Спектр нозологий при сочетании полиморфизмов
С677Т MTHFR / А66G MTRR
в выборке пациентов (n=1938)
Слайд 51Спектр нозологий при сочетании полиморфизмов
С677Т MTHFR / А66G MTRR
в выборке пациентов (n=1938)
Слайд 52Спектр нозологий при сочетании полиморфизмов
С677Т MTHFR / А66G MTRR
в выборке пациентов (n=1938)
Слайд 53Синдром Ретта на фоне дефицита
фолатного цикла
Слайд 54. Мутация (делеция) 856 – 859de14(K286fs) у наблюдаемой пациентки
с
синдромом Ретта (а) и контрольная ДНК без мутации (б)
Сдвиг
рамки считывания, вызванный делецией 4 основ (красный),
результаты образования преждевременного стоп- кодона в белке мутированного
гена MECP2 (синий)
Слайд 55MNGIE- синдром
Компаунд:
htzg 677 C/T
MTHFR,
hmzg 66 A/G
MTRR
Слайд 56Семейный случай синдрома
Кернса-Сейра
Слайд 57Проведен полный сиквенс мтДНК. Найдены мутации 1888G/A,
2706A/G, 8697G/A, 8860G(thr/ala),
11251A/G, 11719G/A,11812A/G, 14687A/G, 14766C/T, 14905G/A, 15326A/G, 15452C/A, 15607A/G, 15928G/A.
Просеквенован ген
тРНК – лизин.
Найдены мутации 8836A/G (met/val), 8472C/T(pro/leu2), 8614T/C
Проведен полны й сиквенс мтДНК. Найдены мутации 14470T/C, 14766C/T, 15326A/G.
Слайд 58Синдром МакКьюна-Олбрайта. Расходящееся косоглазие.
Дефицит фолатного цикла
Слайд 59Маккьюна-Олбрайта синдром у матери.
Дефицит фолатного цикла. Здоровые дети
Слайд 60Синдром Робинова. Множественные гамартозный рост в печени. Дефицит ферментов фолатного
цикла
Слайд 61Пробанд В. и мать пробанда с синдромом Элерса-Данлоса
с нарушением
обмена серосодержащих аминокислот и мукополисахаридов
Схематическое изображение нового варианта
СЭД с
нарушением обмена серосодержащих аминокислот и мукополисахаридов
(художник В. Н. Трунова)
Слайд 62Рис. 1. XY, 9 gh+, Рис.
2. XY, 22pstk, Рис. 3.
XY, 9 gh+,
G окр., С окр., 9gh+ 1% хр.нест.
1% хр. нест.
Слайд 66Нарушение обмена серосодержащих аминокислот
Слайд 67Leopard-синдром
Синдром Смита-Лемли-Опица
Нейрокожный меланоз
Слайд 68Гликолевая ацидурия
Нарушение нейротрансмиттеров
Нарушение обмена жирных кислот
Слайд 69Корнелии-де-Ланге
Болезнь Гоше
Нейрофиброматоз
Слайд 70Туберозный склероз
Мастоцитоз
Кисты головного мозга,
нарушение обмена жирных кислот
Слайд 71 Синдром Таунса-Брокса
Синдром Грейга
Фумаровая ацидурия
Слайд 75Нарушение обмена метионина. Расширенная мальформация сосудов.
Слайд 77Благодарности коллективу Центра и кафедры
Слайд 78Благодарности родителям
Особая благодарность
Екатерине Лашко
Президенту Благотворительного фонда содействия исследованиям
болезни Ретта
Слайд 79СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Харьковский специализированный медико-генетический центр
Харьков-22, пр. Правды, 13
Е-mail: mgc@ukr.net