Dědičné závady a poruchy vývoje a zdraví

4. prosince 2009 v 14:58 | Prof. PhDr. Rudolf Kohoutek, CSc.
Dědičnost (heredita) znamená přenášení vloh z rodičů na potomky. Rodové vlohy umožňují rozvoj některých vlastností, a to nejen tělesných, ale i duševních.
Dědičnost je jakési opakování znaků uložených v zárodečné hmotě, opakování minulých etap vývoje života.
Dědičně jsou determinovány především některé formálně dynamické stránky osobnosti (jako je nadání, zčásti temperament, tedy základní vitální napětí a afektivní vzrušivost, ale i extrémní povahové rysy), kdežto obsahová struktura osobnosti či zaměřenost (zájmy, obyčeje, zvyky, zábavy, tabu, hodnoty, cíle, postoje, morální a charakterové rysy, dále organizovanost a živelnost, povrchnost či důkladnost myšlení atd.) je v podstatné míře závislá na životních situacích a vlivech společenského prostředí, zejména výchovy.

Nativisté (z lat. nativus = vrozený) vycházejí z teze, že vývoj člověka je převážně výsledkem vrozených faktorů a dědičnosti.
Dědičnost je komplikována jevem, kterému se říká mutace, což je náhodně nastávající změna genů. Mutace způsobují, že druhy nejsou stálé a dědičnost se nepředává z pokolení na pokolení beze změn, stabilně. Mutace se náhle objevují a dědí v dalších generacích. Jsou zdrojem nových vlastností. Jejich výskyt je sice zákonitým následkem vlivu vnějších a vnitřních faktorů, ale směr, t. j. kvalita je většinou náhodná vzhledem ke směru vlivů, které mutace vyvolaly.
Biologickou vědou studující zákonitosti dědičnosti a proměnlivosti živých organismů včetně člověka je genetika. Těsně souvisí s naukou o buňce tj. s cytologií, se studiem embryologie a ontogenese.
Dědičnost definujeme jako schopnost živých organismů přenášet své znaky a vlastnosti dalším generacím.
Nejde však jen o pouhé přenášení znaků, rysů a vlastností na potomstvo. Je nutno vždy brát v úvahu hledisko vývojové, dynamické a také spolupůsobení individuálních životních podmínek. Proto nejlépe odpovídá skutečnosti považovat dědičnost za takový jev, při kterém se rodiče a jejich potomstvo chovají v obdobných podmínkách podobným způsobem. Dědičnost vznikla, rozvíjela se a zdokonalovala v procesu biologické evoluce. Základními faktory biologické evoluce přitom jsou mutace (změny dědičnosti) a přírodní výběr.
Materiálními nositeli dědičné informace jsou látky, jejichž molekuly jsou dostatečně stabilní, jsou schopny autoreprodukce a regulují syntézu bílkovin. Jde o nukleové kyseliny. Geny či vlohy nejsou jednotlivé znaky a vlastnosti jako takové, ale faktory, které řídí vznik těchto znaků a vlastností.
Hmotný základ zákonů dědičnosti je uložen v buněčné struktuře. Většina genů je obsažena v jádru buňky a jejich nositeli jsou jaderné chromosomy.

Základy genetiky jako vědy vytvořil opat kláštera augustiniánů v Brně Johann Gregor Mendel
(1822 - 1884),
který roku 1865 (ve svých 43 letech)
vyslovil první pravidla (zákonitosti) o dědění znaků
(nazývaných nyní jako vlohy) a vlastností. Zveřejnil
v tomto roce závěry z originálních vlastních pokusů
s hrachem v časopisu brněnského
přírodovědeckého spolku.
Místo pojmu gen však
tehdy používal pojmu element (prvek).
Vlastní termín genetika zavedl až v roce 1907 britský embryolog Wiliam Bateson (1861 - 1926).
Stal se prvním profesorem genetiky ve Velké Britanii (1908).
Byl zastáncem mendelismu.
Dokázal platnost Mendelových pravidel pro rostliny i pro živočichy.
Genetiku významně ovlivnil Thomas Hunt Morgan (1866 - 1945), který je rovněž autorem genetických zákonů (tzv. Morganových).
Jeho teorie dědičnosti byla nazvána morganismem.
Za vysvětlení funkce chromosomů při dědičnosti obdržel v roce 1933 Nobelovu cenu.

Chromosomy jsou vlastně jaderné struktury buňky, schopné autoduplikace, většinou pentlicovitého tvaru, složené ze dvou chromatid (tj. polovin podélně rozdělených chromosomů).
Počet chromosomů je pro každý druh stálý a charakteristický. Je taxonomickým znakem u různých organismů.
Normální chromosomová sada (tj. tzv. karyotyp) u muže je 46, XY a u ženy 46, XX. Tělesná buňka člověka má 23 párů chromosomů. Z toho 44 chromosomů jsou tzv. autozómy. Je jich 22 párů. Gonozómy, tj. pohlavní chromosomy jsou dva. V každém páru jeden chromosom pochází od otce a jeden od matky. Počet chromosomů u člověka v somatických tkáních je diploidní (obsahuje dvě sady chromosomů, jednu od matky, druhou od otce) a v gametách (pohlavních buňkách, tj. ve pohlavním vajíčku u ženy a ve spermii u muže) jsou chromosomy haploidní (tzn. že obsahují jen jednu sadu). Vzájemným spojením haploidních buněk vzniká opět diploidní buňka se dvěma páry chromosomů. Řecky haploos znamená jednoduchý.
Schema pořadí a relativní vzdálenosti genů na chromosomu (jeden chromosom mívá až 5000 genů) znázorňuje tzv. chromosomová mapa, resp. tzv. genetická mapa. Je to orientační pomůcka např. pro šlechtitele.
Geny, které zdědili dva jedinci od společného předka se nazývají společné geny.
Místo na chromosomu, kde je umístěn určitý gen (jediný gen) se nazývá (z lat. locus - místo). Různé lokusy chromosomů nesou různé geny.
Zděděný znak může být podmíněn účinkem jediného genu - pak hovoříme o dědičnosti monogenní, resp. monofaktoriální či monomerní (např. barva očí) nebo může být zděděný znak podmíněn více geny a pak mluvíme o dědičnosti polygenní, polyfaktoriální či polymerní (např. inteligence). Každý z genů má jen částečný účinek na vyjádření daného znaku. Uplatňuje se např. v dědičnosti tělesné výšky i některých chorob (např. cukrovky II. typu).
(Polygenní dědičnost bývá někdy odlišována od multifaktoriální dědičnosti, při které jsou mimo genetických činitelů zúčastněné i faktory vnějšího prostředí. Jde např. o vliv způsobu výživy).
Všechny geny daného lokusu, které se vyskytují ve sledované populaci se nazývají genofond.
Pojem genofond musíme odlišovat od pojmu genotyp, který znamená souhrn všech dědičných vloh jedince uložený v jeho genech.
Konkrétní forma genu se nazývá alela (alelomorfa). Každý gen má dvě nebo více alel, které se liší ve svém účinku na výsledný znak (fenotyp). Za fenotyp označujeme souhrn všech konkrétních znaků a vlastností jedince, vzhled organismu, výsledek interakce jeho genotypu a prostředí. Je to pozorovatelná vlastnost, pozorovatelný výraz jedince, který je výsledkem jeho dědičných vloh a působení prostředí ve kterém se vyvíjel. Někdy se za fenotyp označuje projev jednotlivého genu, např. barva očí, krevní skupina, typ enzymu. Určitému genotypu odpovídá určitý fenotyp.
Gen, který nemá zjistitelný fenotypový projev se nazývá ,,němý gen".
Genotyp je chápán buď jako genetická konstituce tj. genom, tedy soubor všech struktur nesoucích genetickou informaci ve formě DNA, tj. deoxyribonukleové kyseliny. Zatímco genotyp znamená především dědičnou informaci, termín genom zdůrazňuje strukturní základ genetické informace nebo jako alely jednoho lokusu. Nejčastěji se ovšem genotypem označuje soubor všech dědičných programů či faktorů organismu (soubor všech genů) bez ohledu na jejich umístění v buňce a bez ohledu na vnější projev.
U diploidních organismů, kde v somatických buňkách (autosomech) je sudý počet chromosomů, jsou geny representovány párem alel. Jsou-li obě alely určitého genového páru stejné, označujeme jejich sestavu za homozygotní. Nositel daného znaku se označuje jako homozygot. Homozygot má tedy na daném lokusu homologických chromosomů identické alely. Homozygotní formy nemocí znamenají geneticky podmíněné nemoci, při níž v genovém páru jsou obě alely mutované, tedy poškozené ,,nesoucí" nemoc. Tyto formy poruch mají obykle těžší průběh a někdy dokonce nejsou slučitelné se životem.
Jsou-li v genovém páru alely odlišné, jedná se o sestavu heterozygotní. Nositel daného znaku se označuje jako heterozygot (kříženec, míšenec, hybrid, bastard, tedy potomek dvou geneticky nepříbuzných jedinců). Heterozygot má na daném lokusu homologických chromosomů dvě rozličné alely, přičemž jedna z nich je normální alela. Termín se může použít i na označení přenašeče vyvážené chromosomové translokace, což je druh chromosomové mutace či aberace, tj. odchylky.
Stav, kdy určitý gen se v buňce nevyskytuje v páru (tzn. že chybí příslušný párový chromozóm nebo jeho část) se nazývá hemizygocie. Hemizygocie chromozómu X je normální stav u mužů (mají jen jeden). Patologická hemizygocie vzniká např. u ženy při Turnerově syndromu.
Genetika člověka se dělí na antropogenetiku a lékařskou, resp. klinickou genetiku.
Antropogenetika se zabývá dědičností a proměnlivostí primárně normálních lidských znaků (jako je např. výška těla, hmotnost, duševní schopnosti a vlastnosti, krevní skupiny, rasové zvláštnosti a typy).
Klinická genetika zkoumá dědičnost vad, chorob, odchylek a s nimi spojených znaků. Obě vědy se navzájem doplňují.
Genetika člověka má své specifické metody, protože nemůže pracovat např. s experimentálním křížením, s pasivní nebo aktivní selekcí (výběrem). To vše je běžné pouze v genetice rostlin nebo nižších živočichů.
Každý genetik musí respektovat právní a etické normy závazné pro lékařskou práci. Proto způsobily např. rozruch úvahy o vytvoření opočlověka - hybridu člověka a šimpanze (např. jako bezplatnou pracovní sílu nebo banku orgánů pro transplantace).
Základní metodou studia genetiky člověka je genealogie, tj. rodopis, studium rodokmenů, historie původu jedince či rodiny.
Rodokmen znamená v klinické genetice grafický záznam rodinné anamnézy. Jsou v něm zaznamenáváni členové rodiny, jejich vztah k probandovi tj. zkoumanému členovi rodiny. Zachycuje se také stav členů rodiny ve vztahu ke specifické dědičné vlastnosti. Je zachycován především výskyt a přenašečství určité dědičné choroby. Je to zjištění rodinné situace, zejména po stránce zdravotní. Rodinu přitom chápeme jako systém, který je schopen zajistit reprodukci, tj. narození, výživu a výchovu dětí. Rodinné vlivy se mohou uplatnit z generace na generaci. Nejde přitom jenom o vlivy genetické, o případný přenos dědičných nemocí na potomstvo, ale také o vliv zvyků a zlozvyků, postojů, způsobu života apod. .
V této souvislosti můžeme hovořit např. o tzv. extrasomatické, sociální, resp. ,,psychosociální dědičnosti". Jde ovšem ve skutečnosti o pseudodědičnost. Rodinné vlivy však opravdu někdy mohou vést ke zcela typickým rodinným nemocem, reakcím, k určitému výběru zaměstnání, ovlivňují i výběr manželského partnera atp.
Příkladem na negenetickou ,,dědičnost" je tzv. transplacentární přenos nebo-li prenatální ovlivnění vývoje dítěte. Jestliže např. budoucí matka trpí chorobou diabetes mellitus (cukrovkou), pak zvýšená hladina jejího krevního cukru může vést k nadměrné produkci inzulínu u plodu a tak k jejich nadměrnému růstu, k velké hmotnosti novorozence, k obezitě v dětství a k náchylnosti k chorobě v pozdějším věku.
Kombinací různých možností přenosu znaků z rodičů na děti dochází např. k tzv. výskytu familiárních chorob.
Familiární výskyt určitých chorob však nemusí být vždy podmíněn geneticky. Může být např. způsoben infekcí (např. u tuberkulózy, syfilis), rodinnými zvyky, návyky a zlozvyky (např. časté bolesti hlavy po nadměrné konzumaci čokolády, avitaminózy, nedostatky v pitném režimu). Nedostatky rodinné péče (např. edukativní insuficience) a nedostatky v emočních vztazích v rodině mohou vést k psychické deprivaci (duševnímu strádání), resp. k závadám a poruchám chování a osobnosti u dětí a mládeže.
Genealogie se musí opírat o co možná nejúplnější údaje o rodině. Nejčastěji sledují genetici tři generace: prarodiče, rodiče a děti. Získaný materiál je nutno ověřovat. U vzácných chorob nebo u složitějších případů dědičnosti je snaha zjistit co nejširší schéma rodin, tj. co nejvíce žijících příbuzných v horizontální linii. Pátrá se po všech sourozencích vyšetřovaného (tj. probanda), po jeho přímých bratrancích a sestřenicích i po vzdálených bratrancích a sestřenicích.
Genealogické schéma se konstruuje podle určitých pravidel. V současné době se používá schéma, které umožňuje rychlou orientaci a je mezinárodně sjednoceno. Muž se znázorňuje jako čtvereček, žena jako kolečko, spojnice mezi značkami muže a ženy je tzv. manželská čára, nejstarší dítě se uvádí vlevo, nejmladší dítě vpravo, potrat se značí jako malé kolečko černě vyplněné, mrtvě narozené dítě se znázorňuje značkou přeškrtnutou křížkem, proband je označován šikmou šipkou směřující ke značce.
Ke každému genealogickému schématu se vypracovává legenda, ve které jsou slovně uvedeny všechny zjištěné údaje. V legendě jsou příslušníci rodiny označeni genealogickým číslem (např. proband je 2. člen II. generace). Nesmí chybět jméno, bydliště a rok narození, případně úmrtí. Ostatní údaje jsou závislé na důvodech vyšetření či na důvodech vyhotovení schématu.
Další důležitou metodou studia genetiky člověka je studium dvojčat.
Rozlišujeme dvojčata monozygotní (MZ) neboli jednovaječná (JD) a dvojčata dizygotní (DZ) čili dvojvaječná (DD).
Jestliže máme určitý soubor dvojčat, můžeme bez dalšího vyšetření s jistotou označit jako dizygotní dvojčata jen ta, která mají různé pohlaví.
Avšak soubory dvojčat stejného pohlaví, ať už se jedná o děvčata nebo o chlapce, skrývají v sobě jak skupinu monozygotní, tak skupinu dizygotní.
Pokud je pohlaví dvojčat shodné, musíme k určení monozygotnosti (tj. identičnosti dvojčat, jejich vzniku z jediného oplozeného vajíčka) provést další vyšetření: např. stanovení krevních skupin, krevních proteinů a dermatoglyfického vyšetření.
Pár dvojčat, která (obě) mají stejný sledovaný znak, se nazývají dvojčata konkordantní (shodná). Naproti tomu pár dvojčat, u kterých jedno má aspoň jeden znak nepřítomný u druhého dvojčete, jsou diskordantní (nesouhlasná, neshodná).
Při výzkumu dvojčat srovnáváme nejčastěji monozygotní a dizygotní dvojčata vychovávaná ve stejném a v různém prostředí. Druhá eventualita je daleko vzácnější.
Mimořádně důležité metody studia genetiky člověka jsou metody cytogenetické. Cytogenetika člověka je hraniční obor mezi cytologií jakožto naukou o buňce a genetikou. Klinická cytogenetika je obor zabývající se chorobami a vadami podmíněnými chromosomálními aberacemi (odchylkami, abnormalitami). Klinická cytogenetika např. určuje tvar a počet chromosomů.
Mezi tzv. chromosomové aberace (odchylky počtu, tvaru nebo funkce chromosomu od normálního stavu) patří vedle hyper- a hypo- ploidie (kdy je počet chromosomů v buněčném jádru vyšší nebo nižší než je norma) také např. delece, tj. chybění části chromosomu.
Podle toho, které chromosomy v karyotypu (tj. souboru chromosomů charakteristický pro určitý druh organismu) numerické či strukturální aberace postihují, jde buď o aberaci autosomů nebo o aberaci pohlavních chromosomů. Celkový výskyt chromosomových variant u živě narozených dětí se udává kolem 2% populace. Mnoho chromosomových aberací je příčinou spontánních potratů a porodů mrtvých dětí (zejména chlapců).
Obecně je možno uvést, že pro organismus jsou většinou závažnější aberace autosomů než aberace pohlavních chromosomů a že nedostatek genetického materiálu má zpravidla klinicky závažnější důsledky než jeho přebytek (např. u delecí jde vždy o mnohočetné malformace organismu).
Pokud jde o nomenklaturu výsledků chromosomálních vyšetření, dovoluje přesný popis postup podle jednoduchého vzorce.
Na prvním místě v tomto vzorci je číslo udávající celkový počet chromosomů v somatické buňce a za ním pokračuje označení obou pohlavních chromosomů.
Např. muž bez zjištěné chromosomální aberace má genetický vzorec 46, XY, žena bez zjištěné chromosomální aberace má genetický vzorec 46, XX. Normální člověk má tedy ve svém karyotypu 46 chromosomů, z toho 44 jsou tzv. autozómy (ve 22 párech) a 2 jsou pohlavní chromosomy (gonozómy) . U normální ženy jsou gonozómy označeny XX a u muže XY.
U numerických aberací pohlavních chromosomů připojujeme příslušné písmeno, např. trisomie X má označení 47, XXX. U monosomie X nahradíme chybějící X nulou, tedy 45, X0. U numerických aberací autosomů také označíme příslušný změněný pár písmeny skupiny nebo číslem páru a chybějící chromosom znaménkem pro minus, nadpočetný chromosom znaménkem plus, takže např. Morbus Downi (mongolismus) jako trisomie chromosomu 21 u chlapce je označována 47, XY, 21+.
Downův syndrom je poměrně častou chromosomovou aberací. Chromosomy v č. 21 jsou v buňce třikrát, jde o trisomii. Klinické příznaky mongolismu jsou např.: brachycefalie (kratkohlavost), široká plochá tvář, šikmý mongoloidní tvar očních štěrbin, malé malformované uši, malý nos a ústa, široký kořen nosu, relativně velký a rozbrázděný jazyk, gotické patro, široké dlaně s opičí úchopovou rýhou a krátkými prsty, zvýšená ohebnost v kloubech, snížené napětí svalů (hypotonie), krátké dolní končetiny a jiné. Duševní vývoj je opožděn většinou v pásmu lehké mentální retardace a na hranici středně těžké mentální retardace.
Klinefelterův syndrom (47, XXY) byl popsán v roce 1942. Klinické příznaky: jde o muže vyšší postavy, ale s feminními rysy. Mají málo výrazné sekundární pohlavní znaky, ochlupení mají ženského typu, varlata (testes) mají malá, častá je gynekomastie. Potenci mají sníženou, jsou často neplodní. Duševní schopnosti bývají opožděny pouze mírně, většinou v rámci širší normy . Mívají těžkosti s učením. Ve srovnání s vrstevníky bývají méně aktivní. Bývají šikanováni spolužáky.
Supermuž, nadsameček (47, XYY). Jde o trizomii. Oproti normálnímu muži zde je navíc jeden chromosom Y. Klinické příznaky: vyšší postava (i nad 185 cm), záchvaty zlosti, náladovost, sklon k agresivitě, asociální chování, snížená plodnost, špatná prognóza citových vztahů v manželství. Intelekt je zpravidla normální.
Superžena, nadsamička (47, XXX). Oproti normální ženě má jeden chromosom X navíc. Klinické příznaky: nadměrně vysoká postava, plodnost snížena nebo chybí, školní úspěšnost podprůměrná, inteligence rovněž. U plodných (fertilních) žen lze očekávat výskyt dcer s touto aberací.
Turnerův syndrom (45, XO). Tato monozomie X byla posána v roce 1938. V buňkách je pouze 45 chromosomů, chybí jeden pohlavní chromosom X. Klinické příznaky: nápadně malá ženská postava, široký krk (pterygium colli), primární amenorhea, atrofické pohlavní žlázy, sexuální infantilismus.

Preventivní možnosti lékařské genetiky jsou rozděleny podle toho, ve kterém období života jsou aplikovány, a to na: prekoncepční. prenatální a postnatální.
Mezi prekoncepční metody řadíme výběr partnera a plánované rodičovství.
Mezi prenatální metody řadíme volbu pohlaví dítěte (volbu zdravého dítěte) a příp. interrupci dítěte geneticky pravděpodobně poškozeného.
Mezi postnatální metody prevence se řadí rodinný ochranný režim např. u hypertenze, diabetu atp..

Doporučená literatura:
KOHOUTEK, R. Patopsychologie a psychopatologie pro pedagogy. Brno: Masarykova univerzita.
 

5 lidí ohodnotilo tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama