Choroby jednogenowe

Choroby jednogenowe dzielą się na dwie główne kategorie: autosomalne (gen znajduje się w chromosomie innym niż płciowy) oraz sprzężone z płcią (gen znajduje się najczęściej na chromosomie X).

Wśród chorób autosomalnych dominujących znajdziesz chorobę Huntingtona i achondroplazję. Natomiast do recesywnych należą: fenyloketonuria, alkaptonuria, anemia sierpowata, mukowiscydoza, albinizm i galaktozemia.

Choroby sprzężone z płcią dominujące to na przykład krzywica oporna na witaminę D, a recesywne to hemofilia, daltonizm i dystrofia mięśniowa Duchenne'a.

Warto wiedzieć! Fenyloketonuria to choroba, w której brakuje enzymu przekształcającego fenyloalaninę w tyrozynę. Prowadzi to do gromadzenia się fenyloalaniny w organizmie i powstawania toksycznego kwasu fenolopirogronowego.

Przyczyny i mechanizmy chorób jednogenowych

Albinizm wynika z braku enzymu w przemianie tyrozyny w melaninę, co powoduje brak pigmentu. Przy alkaptonurii brakuje enzymu w przemianie tyrozyny, co skutkuje zwiększeniem stężenia kwasu homogentyzynowego w tkankach.

Anemia sierpowata charakteryzuje się nieprawidłową budową hemoglobiny, przez co erytrocyty przyjmują sierpowaty kształt. Ciekawe, że taka zmiana chroni przed zarażeniem malarią - zarodźce nie mogą wniknąć do zmienionych krwinek.

Przy galaktozemii występuje brak lub niedobór enzymów odpowiedzialnych za metabolizm galaktozy. Mukowiscydoza to nieprawidłowa budowa kanałów chlorkowych w błonie komórkowej, co uniemożliwia transport jonów Cl-. Hemofilia jest skutkiem niedoboru jednego z czynników krzepnięcia krwi.

Pamiętaj! Choroba Huntingtona wynika z nieprawidłowej budowy białka huntingtyny, które odkłada się w komórkach nerwowych i powoduje ich obumieranie.

Dalsze przykłady chorób jednogenowych i mitochondrialnych

Daltonizm to brak lub nieprawidłowa budowa barwnika siatkówki oka, co zaburza rozpoznawanie kolorów. W dystrofii mięśniowej Duchenne'a nieprawidłowo funkcjonuje dystrofina - białko chroniące włókna mięśniowe przed przedwczesnym obumieraniem.

Krzywica oporna na witaminę D wynika z braku enzymu uczestniczącego w regulacji wchłaniania zwrotnego fosforanów w nerkach. Zaburzenie to prowadzi do nieprawidłowego rozwoju kości.

Choroby mitochondrialne wynikają z mutacji w DNA mitochondrialnym i dziedziczą się wyłącznie w linii żeńskiej. Jeśli matka jest chora, wszystkie jej dzieci będą chore. Jeśli chory jest tylko ojciec, dzieci będą zdrowe. Przykładami są zespół Lebera (uszkodzenie nerwu wzrokowego, prowadzące do ślepoty) i MELAS (gromadzenie kwasu mlekowego, wywołujące drgawki, paraliż, demencję).

To fascynujące! Mitochondrialne DNA dziedziczymy tylko od matki, dlatego choroby mitochondrialne nigdy nie są przekazywane przez ojca.

Choroby chromosomalne

Choroby chromosomalne wynikają z zaburzeń w strukturze lub liczbie chromosomów. Przewlekła białaczka szpikowa powstaje wskutek translokacji między chromosomami 9, co prowadzi do nadmiernego wytwarzania leukocytów.

Zespół kociego krzyku jest spowodowany delecją fragmentu 5 chromosomu. Objawami są nieprawidłowa budowa tchawicy, wady narządów wewnętrznych i charakterystyczny płacz o wysokich tonach, przypominający miauczenie kota.

Trisomie to obecność dodatkowego chromosomu. Należą do nich:

• Zespół Downa - dodatkowy chromosom 21
• Zespół Edwardsa - dodatkowy chromosom 18
• Zespół Patau - dodatkowy chromosom 13

Ciekawostka! Zespół Downa to najczęstsza choroba chromosomalna u ludzi. Ryzyko jej wystąpienia rośnie wraz z wiekiem matki, szczególnie po 35 roku życia.

Aberracje chromosomów płci i choroby wieloczynnikowe

Choroby chromosomalne mogą być też spowodowane nieprawidłową liczbą chromosomów płci:

• Zespół Turnera (45,X) - tylko jeden chromosom X
• Zespół Klinefeltera (47,XXY) - dodatkowy chromosom X u mężczyzn
• Zespół XXX (47,XXX) - dodatkowy chromosom X u kobiet
• Zespół XYY (47,XYY) - dodatkowy chromosom Y u mężczyzn

Choroby wieloczynnikowe są uwarunkowane współdziałaniem wielu genów i czynników środowiskowych. Do tej grupy należą:

• Cukrzyca typu I - wadliwy allel genu kodujący insulinę
• Cukrzyca typu II - wadliwe allele genów warunkujących prawidłowe wydzielanie insuliny
• Choroby układu krążenia (miażdżyca, zawał) - wadliwe allele genów odpowiedzialnych za metabolizm lipidów lub syntezę fibrynogenu i angiotensyny
• Choroba Alzheimera - wadliwe allele genów warunkujących przecinanie β-amyloidu

Zapamiętaj! W chorobach wieloczynnikowych istotne znaczenie ma zarówno predyspozycja genetyczna, jak i styl życia - odpowiednia dieta i aktywność fizyczna mogą znacząco opóźnić lub nawet zapobiec rozwojowi choroby.