Современные представления об этиологии и патогенезе хромосомных болезней. Рассмотрение стадий гаметогенеза и эмбриогенеза человека, вклад хромосомных нарушений в патологию человека на разных стадиях внутриутробного развития и постнатальном периоде.
Аннотация к работе
федеральное государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» Рецензенты: Главный генетик Ростовской области, заведующая МГК ГУЗ РО КБ, доктор медицинских наук Директор Научно-исследовательского института биологии Южного федерального университета, доктор биологических наук Учебное пособие посвящено пренатальной цитогенетике.Почти 50 лет тому назад впервые удалось выделить и описать хромосомы человека, затем установить этиологическую связь некоторых нарушений хромосомного набора с конкретными формами патологии, что привело к развитию клинической цитогенетики и всестороннему изучению хромосомных болезней. На начальном этапе (1956-1968 г.г.) изучение хромосом человека и их нарушений ограничивалось т.н. рутинным анализом, впоследствии дополненным методами, позволявшими оценивать тонкую структурную организацию хромосом - G-, Q-, R-, C-, T-, NOR-сегментацию (1968-1981 г.г.). Модуль 1 Ответы на проектные задания должны быть представлены в реферативной форме. Модуль 2 Ответы на проектные задания должны быть представлены в реферативной форме. Онтогенез, или индивидуальное развитие, человека включает пренатальный (внутриутробный) период, который длится примерно 280 суток, или 10 лунных месяцев, и постнатальный (внеутробный) период, продолжительность которого у разных людей варьирует и во многом определяется как внутренними, так и внешними по отношению к человеку факторами.Учитывая важность процессов проэмбрионального периода и начальных этапов эмбриогенеза в этиологии и патогенезе хромосомной патологии, рассмотри: гаметогенез (сперматогенез и оогенез) и оплодотворение. При формировании женских гонад (яичников) гоноциты задерживаются в наружном, корковом слое мезенхимной ткани половых валиков, активно пролиферируют, вступают в мейоз, после чего каждый из них окружается фолликулярными клетками и, в виде ооцитов 1-го порядка, сохраняется до полового созревания. За это время стволовые клетки сперматогенного ряда (сперматогоний), находящиеся в глубине извитых семенных канальцев, проходят длительный путь дифференцировки до зрелых, практически лишенных цитоплазмы, сперматозоидов, содержащих гаплоидный набор хромосом. Тестикулярная фаза контролируется гормонами гипофиза (фолликулостимулирующим и лютеотропным) и собственными гормонами семенников - тестикулярными андрогенами (тестостероном, андростендионом и другими), которые продуцируются клетками Лейдига, находящимися в строме извитых семенных канальцев. Возможно, погибают те оогонии, которые по тем или иным причинам не могут трансформироваться в ооциты и вступить в мейоз, либо, что кажется более правдоподобным, гибнущие клетки - это ооциты, находящиеся в профазе мейоза.Преэмбриональный период (первые 20 дней после оплодотворения) включает доимплантационные стадии, имплантацию и начало постимплантационного этапа развития. На стадии морулы (3-5 дни развития) зародыш состоит из 8-16 бластомеров, начинается процесс компактизации, сопровождающийся поляризацией бластомеров. Через 4,5-5 дней после оплодотворения зародыш превращается в бластоцисту - небольшой пузырек, заполненный жидкостью. Отсюда название материнская РНК, переключение индивидуальной генетической программы с материнской РНК на геном самого зародыша происходит постепенно, только со стадии 4-8 бластомеров. Путем деляминации (расслоения) внутренней клеточной массы на эктодерму и энтодерму вначале образуется двухслойный, а затем, после формирования первичной полоски и Гензеновского узелка, и трехслойный (появляется зародышевая мезодерма) зародыш, возникают желточный мешок и амнион, соответственно, появляются амниотическая полость и полость желточного мешка.Эмбриональный этап развития включает периоды раннего и позднего органогенеза (20-60 д.р., 5-12 н.б.), его начало соответствует стадии нейруляции, т.е. появлению нервной пластинки и закладке осевого комплекса органов. В это время происходит обособление зародыша от его внезародышевых частей, образование нервных валиков и их смыкание в нервную трубку, появляются первые сомиты, начинается сегментация и дифференцировка осевой мезодермы. Из центральных частей сомитов - миотомов-развивается вся скелетная мускулатура тела, из боковых пластинок - зачатки канальцев первичной почки (нефротомы), а также вторичной почки; эпителиальные выстилки брюшной, плевральной и перикардиальной полостей, вся гладкая мускулатура и зачаток сердца. События органогенеза, происходящие преимущественно в эмбриональный период, переходят в плодный (фетальный) период, когда основными в морфогенезе становятся процессы гистогенеза. Неблагоприятные внешние воздействия в плодном периоде могут быть причиной нарушений развития нервной или репродуктивной систем, стойких эндокринных расстройств, т.е. дефектов именно тех органов, процессы терминальной дифференцировки которых растянуты во времени и не завершаются на момент рождения ребенка.
План
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Модуль 1. Основы проэмбрионального и эмбрионального развития человека
Глава 1. Проэмбриональный период
Глава 2. Преэмбриональный период
Глава 3. Эмбриональный и плодный периоды
Модуль 2. Кариотип человека в норме и при патологии
Глава 4. Нормальный кариотип человека
Глава 5. Механизмы возникновения геномных и хромосомных мутаций на разных стадиях онтогенеза
Глава 6. Хромосомный мозаицизм
Модуль 3. Хромосомные болезни
Глава 7. Этиология и классификация хромосомных болезней
Глава 8. Клинико-цитогенетическая характеристика наиболее распространенных хромосомных болезней
Глава 9. Факторы, влияющие на частоту геномных и хромосомных мутаций
Глава 10. Предмет и задачи пренатальной диагностики
Глава 11. Современные методы пренатальной диагностики
Глава 12. Медико-генетическое консультирование
Глава 13. Принципы и методы диагностики хромосомных болезней
Введение
В медицинской генетике цитогенетика человека - сравнительно молодой раздел. Почти 50 лет тому назад впервые удалось выделить и описать хромосомы человека, затем установить этиологическую связь некоторых нарушений хромосомного набора с конкретными формами патологии, что привело к развитию клинической цитогенетики и всестороннему изучению хромосомных болезней. На начальном этапе (1956-1968 г.г.) изучение хромосом человека и их нарушений ограничивалось т.н. рутинным анализом, впоследствии дополненным методами, позволявшими оценивать тонкую структурную организацию хромосом - G-, Q-, R-, C-, T-, NOR-сегментацию (1968-1981 г.г.). На основе их применения в различных исследованиях были получены данные о частоте и разнообразии хромосомных аномалий, об их значении при различных формах врожденной патологии. На сегодняшний день к указанным методам добавились методы молекулярно-цитогенетической диагностики и все они успешно применяются при проведении инвазивных методов пренатальной диагностики наследственных болезней.
Данное учебное пособие состоит их четырех модулей, которые освящают проблемы пренатальной цитогенетики. Система оценки: №№ пп Критерии оценки Баллы Итого
Модуль 1 Ответы на проектные задания должны быть представлены в реферативной форме. Каждое задание по 5 баллов. 15 25
Тесты (10 тестов по 1 баллу =10 баллов) 10
Модуль 2 Ответы на проектные задания должны быть представлены в реферативной форме. Каждое задание по 5 баллов. 15 25
Тесты (10 тестов по 1 баллу =10 баллов) 10
Модуль 3 Ответы на проектные задания должны быть представлены в реферативной форме. Каждое задание по 5 баллов. 15 25
Тесты (10 тестов по 1 баллу =10 баллов) 10
Модуль 4 Ответы на проектные задания должны быть представлены в реферативной форме. Каждое задание по 5 баллов. 15 25
Тесты (10 тестов по 1 баллу =10 баллов) 10
Итого: 100 100
Шкала оценок: 100% -80% - оценка «отлично»
79% - 59 % - оценка «хорошо»
58% - 41% - оценка «удовлетворительно»
40% - 0 % - оценка «неудовлетворительно».
Модуль 1. Основы проэмбрионального и эмбрионального развития человека
Комплексная цель: Изучить процессы проэмбрионального и эмбрионального развития человека и их вклад в этиологию и патогенез хромосомной патологии.
Онтогенез, или индивидуальное развитие, человека включает пренатальный (внутриутробный) период, который длится примерно 280 суток, или 10 лунных месяцев, и постнатальный (внеутробный) период, продолжительность которого у разных людей варьирует и во многом определяется как внутренними, так и внешними по отношению к человеку факторами. Изучение пренатального развития человека (эмбриогенеза) встречается с рядом трудностей, связанных не только с получением необходимого для исследований материала, но этическими и религиозными нормами, существующими в общественном сознании. Ранние зародыши человека - “редкая находка”. Только в 1944 г. впервые был исследован 7.5-суточный зародыш человека, а в 1946 г. - 2 - 5-суточные зародыши. Наиболее полная коллекция человеческих эмбрионов находится в институте Карнеги (Балтимор, США). Описания ранних эмбрионов человека даны учеными Гертигом, Рокком и Стритером. Отечественной эмбриологии ранние стадии зародышей человека изучены и описаны А.Г. Кнорре (зародыш “ВМА-1”) и Б.П. Хватовым (зародыш “Крым”). Согласно ставшей классической классификации Института Карнеги, эмбриогенез человека подразделяют на стадии, которые обозначают по имени автора коллекции, как «горизонты Стритера». Эти горизонты, основанные на гистологическом описании уникальных находок, до имплантации обозначают арабскими, а после имплантации - римскими цифрами. Всего выделяют 23 горизонта. Первые 8 (с 1-го по 20 д.р.) соответствуют периоду бластогенеза (преэмбриональный период развития), остальные 15 горизонтов (IX-XXII - с 20-го по 60-й д.р.) - периоду раннего органогенеза (эмбриональный период). Горизонты Стритера не распространяются на фетальный (60-180 д.р. - стадия XXII) и перинатальный периоды (180-280 д.р.). Соответственно, преэмбриональный период согласно классификации Карнеги должен примерно соответствовать первым четырем неделям беременности, эмбриональный - с 5 по 9 недели беременности, плодный - с 9 по 40 недели беременности. Также в медицине существует и более упрощенная классификация по триместрам беременности, согласно которой I триместр беременности (до 13-й недели) соответствует эмбриональному периоду развития, II и III - фетальному (плодному) периоду. В последнем нередко принято выделять еще и перинатальный период - с 28-недели беременности до 7-го дня периода новорожденности. Развитие технологии искусственного оплодотворения позволило в деталях исследовать механизмы оплодотворения и дробления зиготы у человека.