Презентация Биохимический метод изучения генетики человека онлайн

Содержание слайда: МЗ РФ ВГМУ 2 высшее образование «Биохимический метод изучения генетики человека» Выполнила: д.м.н.,проф. Каредина В.С.

Содержание слайда: Методы изучения генетики человека Клинико – генеалогический Близнецовый Популяционно – статистический Цитогенетический Метод генетики соматических клеток Биохимический метод Молекулярно – генетические Метод приемных детей Антропометрический Дерматоглифика

Содержание слайда: Биохимический метод. Биохимический метод. Заключается в определении в крови или моче активности ферментов или содержания продуктов метаболизма. С его помощью выявляют нарушения в обмене веществ, возникающие при различных патологических состояниях.

Содержание слайда: Биохимические показатели отражают сущность наследственной болезни точнее, чем клиническая симптоматика. Биохимические показатели отражают сущность наследственной болезни точнее, чем клиническая симптоматика. При биохимической диагностике оценивается фенотип организма на молекулярном уровне, а наследственная болезнь в конечном счете и есть фенотип. Поэтому биохимическим методам принадлежит ведущая роль в диагностике многих моногенных болезней. Однако сложность диагностики заключается в том, что сотни наследственных болезней по некоторым биохимическим показателям мочи или крови могут быть сходными (например, ацидоз, протеинурия и т.д.).

Содержание слайда: Определять для каждого больного многие метаболиты очень трудоемко и дорого. Знание общих характеристик изменений обмена веществ при разных наследственных болезнях позволило по-новому построить исходную схему обследования, исходя из клинической картины болезни, генеалогических сведений и плана биохимического анализа. Такой подход позволяет проводить обследование на основе поэтапного исключения определенных классов болезней (просеивающие методы). Определять для каждого больного многие метаболиты очень трудоемко и дорого. Знание общих характеристик изменений обмена веществ при разных наследственных болезнях позволило по-новому построить исходную схему обследования, исходя из клинической картины болезни, генеалогических сведений и плана биохимического анализа. Такой подход позволяет проводить обследование на основе поэтапного исключения определенных классов болезней (просеивающие методы).

Содержание слайда: В биохимической диагностике наследственных болезней используются: В биохимической диагностике наследственных болезней используются: классические биохимические методы: электрофорез, хроматография, спектроскопия, современные высокоточные технологии: жидкостная хроматография, масс-спектрометрия, магнитно-резонансная спектрометрия, бомбардировка быстрыми нейтронами.

Содержание слайда: При гибридизации соматических клеток двух разных линий образуются гетерокарионы — клетки, которые содержат оба родительских ядра. Затем в результате митоза и деления образу­ются две одноядерные клетки — синкарионы, имеющие хромосомы обоих родительских клеток. При гибридизации соматических клеток двух разных линий образуются гетерокарионы — клетки, которые содержат оба родительских ядра. Затем в результате митоза и деления образу­ются две одноядерные клетки — синкарионы, имеющие хромосомы обоих родительских клеток. В течение первых делений гибридной клетки, не ясно почему, происходит потеря хромосом одного из видов. Так, у гибридов мышь-хомячок элиминируются хромосомы мыши.

Содержание слайда: Биохимическое обследование пациента позволяет идентифицировать любые мета-болиты, специфические для той наследст-венной болезни, с подозрением на которую он был направлен. Каждое обследование должно начинаться с составления плана, в основе которого лежит клинико-генетичес-кая информация о пациенте и его семье. «Объектами» биохимической диагностики являются биологические жидкости: Биохимическое обследование пациента позволяет идентифицировать любые мета-болиты, специфические для той наследст-венной болезни, с подозрением на которую он был направлен. Каждое обследование должно начинаться с составления плана, в основе которого лежит клинико-генетичес-кая информация о пациенте и его семье. «Объектами» биохимической диагностики являются биологические жидкости: моча, пот, плазма, сыворотка крови, эритроциты, лейкоциты, культуры фибробластов, лимфоцитов.

Содержание слайда: Практически во всех случаях биохимическая диагностика начинается с просеивающего подхода, в котором выделяют два уровня: Практически во всех случаях биохимическая диагностика начинается с просеивающего подхода, в котором выделяют два уровня: первичный уточняющий. Каждый из этих уровней может быть более или менее полным в зависимости от оснащенности лаборатории. Основная цель первичного уровня диагностики заключается в том, чтобы исключить здоровых индивидов из дальнейшего обследования. Различают два вида программ первичной биохимической диагностики: массовые и селективные. На первом этапе в таких программах используются моча и кровь.

Содержание слайда: Существуют массовые просеивающие программы диагностики среди новорожденных фенилкетонурии, врожденного гипотиреоза, врожденной гиперплазии надпочечников, муковисцидоза, галактоземии. Биологическим материалом для диагностики является кровь. Высушенные капли капиллярной крови новорожденных на хроматографической или фильтровальной бумаге пересылают из родильных домов в лабораторию (можно по почте). Материал должен поступить в лабораторию в течение двух—трех дней после взятия пробы. Существуют массовые просеивающие программы диагностики среди новорожденных фенилкетонурии, врожденного гипотиреоза, врожденной гиперплазии надпочечников, муковисцидоза, галактоземии. Биологическим материалом для диагностики является кровь. Высушенные капли капиллярной крови новорожденных на хроматографической или фильтровальной бумаге пересылают из родильных домов в лабораторию (можно по почте). Материал должен поступить в лабораторию в течение двух—трех дней после взятия пробы.

Содержание слайда: Для диагностики фенилкетонурии кровь новорожденных берут в родильном доме на 3—5-й день после рождения. Если кровь будет взята раньше, то возможны ложноположительные результаты. В лаборатории в пятнах крови определяют количество фенилаланина с помощью любого из следующих методов: Для диагностики фенилкетонурии кровь новорожденных берут в родильном доме на 3—5-й день после рождения. Если кровь будет взята раньше, то возможны ложноположительные результаты. В лаборатории в пятнах крови определяют количество фенилаланина с помощью любого из следующих методов: микробиологический тест Гатри, флуорометрия, распределительная хроматография на бумаге, тонкослойная хроматография.

Содержание слайда: Между методами нет принципиальной разницы, поэтому каждая лаборатория выбирает более подходящий для ее условий метод. Опыт показал, что пропущенные случаи фенилкетонурии являются не ошибками лабораторных исследований, а следствием недобросовестности или небрежности в работе медицинских сестер при взятии крови в родильных домах. В случае положительного результата на фенилкетонурию проводится уточняющая биохимическая диагностика путем количественного определения фенилаланина в крови. Между методами нет принципиальной разницы, поэтому каждая лаборатория выбирает более подходящий для ее условий метод. Опыт показал, что пропущенные случаи фенилкетонурии являются не ошибками лабораторных исследований, а следствием недобросовестности или небрежности в работе медицинских сестер при взятии крови в родильных домах. В случае положительного результата на фенилкетонурию проводится уточняющая биохимическая диагностика путем количественного определения фенилаланина в крови.

Содержание слайда: Врожденный гипотиреоз (снижение функции щитовидной железы) может быть обусловлен разными причинами: агенезия щитовидной железы; эктопия щитовидной железы; наследственные формы дисгормоногенеза; аутоиммунные процессы. Клинически врожденный гипотиреоз проявляется задержкой умственного развития, резким отставанием в росте, отечностью кожных покровов, развитием зоба. Врожденный гипотиреоз (снижение функции щитовидной железы) может быть обусловлен разными причинами: агенезия щитовидной железы; эктопия щитовидной железы; наследственные формы дисгормоногенеза; аутоиммунные процессы. Клинически врожденный гипотиреоз проявляется задержкой умственного развития, резким отставанием в росте, отечностью кожных покровов, развитием зоба.

Содержание слайда: Программа массовой диагностики врожден-ного гипотиреоза одинакова для всех форм. Суть ее сводится к тому, чтобы в крови ребенка после 3-го дня жизни прове-рить, нет ли снижения уровня тироксина (гормона щитовидной железы) в плазме крови и увеличено ли содержание тиреоид-стимулирующего гормона — тиреотропного гормона гипофиза. В практике применяется два метода просеивающей диагностики: Программа массовой диагностики врожден-ного гипотиреоза одинакова для всех форм. Суть ее сводится к тому, чтобы в крови ребенка после 3-го дня жизни прове-рить, нет ли снижения уровня тироксина (гормона щитовидной железы) в плазме крови и увеличено ли содержание тиреоид-стимулирующего гормона — тиреотропного гормона гипофиза. В практике применяется два метода просеивающей диагностики: радиоиммунный, иммуноферментный (иммунофлуоресцентный).

Содержание слайда: Чувствительность и специфичность их при-мерно одинакова. По техническим причинам (не требуется условий для работы с радиоак-тивными веществами) иммуноферментный метод предпочтительнее, хотя он дороже. Тироксин и тиреоидстимулирующий гормон определяют в образцах крови новорожден-ных, предварительно высушенных на специ-альной фильтровальной бумаге. При положи-тельном ответе просеивающего метода диаг-ноз гипотиреоза обязательно должен быть подтвержден в клинических условиях эндок-ринологом и лабораторным анализом гормо-нов щитовидной железы в сыворотке крови. Чувствительность и специфичность их при-мерно одинакова. По техническим причинам (не требуется условий для работы с радиоак-тивными веществами) иммуноферментный метод предпочтительнее, хотя он дороже. Тироксин и тиреоидстимулирующий гормон определяют в образцах крови новорожден-ных, предварительно высушенных на специ-альной фильтровальной бумаге. При положи-тельном ответе просеивающего метода диаг-ноз гипотиреоза обязательно должен быть подтвержден в клинических условиях эндок-ринологом и лабораторным анализом гормо-нов щитовидной железы в сыворотке крови.

Содержание слайда: Просеивающие программы массовой диагно-стики наследственных болезней применяются не только среди новорожденных. Они могут быть организованы для выявления тех болез-ней, которые распространены в каких-либо группах населения или популяциях. Напри-мер, среди евреев-ашкенази отмечается высокая частота тяжелого заболевания Тей—Сакса. В США организована просеивающая биохимическая программа по выявлению гетерозиготности по этому заболеванию с последующим медико-генетическим консуль-тированием таких семей.. Просеивающие программы массовой диагно-стики наследственных болезней применяются не только среди новорожденных. Они могут быть организованы для выявления тех болез-ней, которые распространены в каких-либо группах населения или популяциях. Напри-мер, среди евреев-ашкенази отмечается высокая частота тяжелого заболевания Тей—Сакса. В США организована просеивающая биохимическая программа по выявлению гетерозиготности по этому заболеванию с последующим медико-генетическим консуль-тированием таких семей..

Содержание слайда: На Кипре и в Италии (Сицилия) с высокой частотой встречается тяжелое заболевание крови — талассемия (гемоглобинопатия). Органы здравоохранения этих стран организовали биохимическое просеивание населения для выявления скрытых носителей талассемии (гетерозигот), для которых было обеспечено в последующем медико-генетическое консультирование и пренатальная диагностика. На Кипре и в Италии (Сицилия) с высокой частотой встречается тяжелое заболевание крови — талассемия (гемоглобинопатия). Органы здравоохранения этих стран организовали биохимическое просеивание населения для выявления скрытых носителей талассемии (гетерозигот), для которых было обеспечено в последующем медико-генетическое консультирование и пренатальная диагностика.

Содержание слайда: Селективные диагностические программы предусматривают проверку биохимических аномалий обмена (моча, кровь) у пациентов, у которых подозреваются генные наследственные болезни. Селективные диагностические программы предусматривают проверку биохимических аномалий обмена (моча, кровь) у пациентов, у которых подозреваются генные наследственные болезни. Фактически такие программы должны «функционировать» в каждой большой больнице. Показания для их применения достаточно широкие, стоимость каждого анализа невысокая.

Содержание слайда: В селективных программах могут использоваться простые качественные реакции (например, тест с хлоридом железа для выявления фенилкетонурии или с динитрофенилгидрозином для выявления кетокислот) или более точные методы, позволяющие обнаруживать большие группы отклонений. Например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать наследственные нарушения обмена аминокислот, олигосахаридов и гликозаминогликанов (мукополисахаридов). В селективных программах могут использоваться простые качественные реакции (например, тест с хлоридом железа для выявления фенилкетонурии или с динитрофенилгидрозином для выявления кетокислот) или более точные методы, позволяющие обнаруживать большие группы отклонений. Например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать наследственные нарушения обмена аминокислот, олигосахаридов и гликозаминогликанов (мукополисахаридов).

Содержание слайда: Газовая хроматография применяется для выявления наследственных болезней обмена органических кислот. С помощью электрофо-реза гемоглобинов диагностируется вся группа гемоглобинопатии. Газовая хроматография применяется для выявления наследственных болезней обмена органических кислот. С помощью электрофо-реза гемоглобинов диагностируется вся группа гемоглобинопатии. Нередко приходится углублять биохимичес-кий анализ — от количественного определе-ния метаболита до определения активности фермента (использование нативных тканей или культивированных клеток), например, с помощью флюорометрических методик.

Содержание слайда: В современных условиях очень многие этапы биохимической диагностики осуществляются автоматическими приборами (с аминоанализаторами). В современных условиях очень многие этапы биохимической диагностики осуществляются автоматическими приборами (с аминоанализаторами). Реальным примером программы селективного скрининга на наследственные болезни обмена веществ с острым течением и ранним летальным исходом является программа, разработанная Н. В. Журковой в Медико-генетическом научном центре РАМН.

Содержание слайда: Первый этап программы включает качественный и количественный анализ мочи и крови (14 тестов): Первый этап программы включает качественный и количественный анализ мочи и крови (14 тестов): на белок, на кетокислоты, на цистин и гомоцистин, креатинин, ионы аммония и др. Второй этап основан на методах тонкослойной хроматографии мочи и крови для выявления: аминокислот, фенольных кислот, моно- и дисахаридов и других соединений.

Содержание слайда: С помощью электрофореза мочи выявляют гликозаминогликаны. Эта программа позволяет выявлять 140 наследственных болезней обмена веществ у детей из следующих основных классов: С помощью электрофореза мочи выявляют гликозаминогликаны. Эта программа позволяет выявлять 140 наследственных болезней обмена веществ у детей из следующих основных классов: аминоацидопатии; органические ацидурии; лизосомные болезни накопления; болезни углеводного обмена; болезни обмена металлов; болезни пуринового и пиримидинового обмена;

Содержание слайда: наследственные болезни метаболического транспорта; наследственные болезни метаболического транспорта; наследственные болезни желудочно-кишечного тракта; наследственные болезни нейротрансмиттерного обмена; наследственные болезни обмена витаминов; митохондриальные болезни; болезни β-окисления жирных кислот; пероксисомные болезни.

Содержание слайда: Важность такой программы в детских больницах трудно переоценить. Важность такой программы в детских больницах трудно переоценить. Показаниями для применения биохимических методов диагностики у новорожденных являются такие симптомы, как: судороги, кома, рвота, гипотония, желтуха, специфический запах мочи и пота, ацидоз, нарушенное кислотно-основное равновесие, остановка роста нарушение физического развития непереносимость некоторых продуктов, лекарств

Содержание слайда: У детей биохимические методы используются во всех случаях при подозрении на наследственные болезни обмена веществ (задержка физического и умственного развития, потеря приобретенных функций, специфическая для какой-либо наследственной болезни клиническая картина). У детей биохимические методы используются во всех случаях при подозрении на наследственные болезни обмена веществ (задержка физического и умственного развития, потеря приобретенных функций, специфическая для какой-либо наследственной болезни клиническая картина).

Содержание слайда: Например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать нарушение обмена аминокислот, олигосахаридов, мукополисахаридов. Например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать нарушение обмена аминокислот, олигосахаридов, мукополисахаридов. Газовая хроматография применяется для выявления нарушений обмена органических кислот и т.д.

Содержание слайда: • Биохимические методы применяются и для диагностики гетерозиготных состояний у взрослых. Известно, что среди здоровых людей всегда имеется большое число так называемых носителей патологического гена (гетерозиготное носительство). Хотя такие люди внешне здоровы, вероятность появления заболевания у их ребенка всегда существует. • Биохимические методы применяются и для диагностики гетерозиготных состояний у взрослых. Известно, что среди здоровых людей всегда имеется большое число так называемых носителей патологического гена (гетерозиготное носительство). Хотя такие люди внешне здоровы, вероятность появления заболевания у их ребенка всегда существует. В связи с этим, выявление гетерозиготного носительства — важная задача медицинской генетики.

Содержание слайда: Понятно, что если в брак вступают гетерозиготные носители какого-либо заболевания, то риск рождения больного ребенка в такой семье составит 25%. Понятно, что если в брак вступают гетерозиготные носители какого-либо заболевания, то риск рождения больного ребенка в такой семье составит 25%. Шансы на встречу двух носителей одинакового патологического гена выше, если в брак вступают родственники, т.к. они могут унаследовать один и тот же рецессивный ген от своего общего предка.

Содержание слайда: Предположить гетерозиготное носительство у женщины можно, если: Предположить гетерозиготное носительство у женщины можно, если: ее отец поражен наследственной 1болезнью; у женщины родились больные сыновья; женщина имеет больного брата или братьев; у двух дочерей женщины родились больные сыновья (или сын); у здоровых родителей родился больной сын, а у матери в родословной есть больные мужчины.

Содержание слайда: Выявление гетерозиготных носителей того или иного заболевания возможно путем использования биохимических тестов (прием фенилаланина для выявления фенилкетонурии, прием сахара — сахарного диабета и.т.д.), микроскопического исследования клеток крови и тканей, определения активности фермента, измененного в результата мутации. Выявление гетерозиготных носителей того или иного заболевания возможно путем использования биохимических тестов (прием фенилаланина для выявления фенилкетонурии, прием сахара — сахарного диабета и.т.д.), микроскопического исследования клеток крови и тканей, определения активности фермента, измененного в результата мутации.

Содержание слайда: Известно, что заболевания, в основе которых лежит нарушение обмена веществ, составляют значительную часть наследственной патологии (фенилкeтону-рия, галактоземия, алкаптонурия, альбинизм и др.). Так, гетерозиготные носители фенилкетонурии реагируют на введение фенилаланина более сильным повышением содержания амино­кислоты в плазме, чем нормальные гомозиготы (болезнь обусловлена рецессивным аллелем). Известно, что заболевания, в основе которых лежит нарушение обмена веществ, составляют значительную часть наследственной патологии (фенилкeтону-рия, галактоземия, алкаптонурия, альбинизм и др.). Так, гетерозиготные носители фенилкетонурии реагируют на введение фенилаланина более сильным повышением содержания амино­кислоты в плазме, чем нормальные гомозиготы (болезнь обусловлена рецессивным аллелем).

Содержание слайда: Биохимический метод широко применяется в медико-генетическом консультировании для определения риска рождения больного ребенка. Успехи в области биохимической генетики способствуют более широкому внедре­нию диагностики гетерозиготного носительства в практику. Еще недавно можно было диагностировать не более 10-15 гетерозиготных состояний, в на­стоящее время — более 200. Однако следует отметить, что до сих пор имеется немало наследственных заболеваний, для которых методы гетерозиготной диагностики еще не разработаны. Биохимический метод широко применяется в медико-генетическом консультировании для определения риска рождения больного ребенка. Успехи в области биохимической генетики способствуют более широкому внедре­нию диагностики гетерозиготного носительства в практику. Еще недавно можно было диагностировать не более 10-15 гетерозиготных состояний, в на­стоящее время — более 200. Однако следует отметить, что до сих пор имеется немало наследственных заболеваний, для которых методы гетерозиготной диагностики еще не разработаны.

Содержание слайда: