Биохимические методы диагностики наследственных заболеваний

БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Электрофорез белков
Хроматография
Спектроскопия
Жидкостная хроматография
Масс-спектроскопия
Магнитно-резонансная спектроскопия

Обьекты биохимической диагностики – моча, пот, плазма и сыворотка крови, форменные элементы крови, культуры клеток
Программы биохимической диагнос-тики – массовые и селективные
Массовые просеивающие программы используются для диагностики ФКУ, адреногенитальноо синдрома, врожденного гипотиреоза, муковис-цидоза, галактоземии
Селективные - для диагностики ФКУ, гемоглобинопатий, нарушений обмена аминокислот и органических кислот

Принципы скрининга
Заболевание должно представлять важную медицинскую проблему
Должно существовать лечение заболевания
Возможности диагностики и лечения заболевания должны быть доступны
Заболевание должно иметь скрытый период
Для заболевания должен существовать метод исследования
Метод исследования должен быть приемлем для использования в популяции
Экономические расходы на выявление случаев заболевания должны быть сбалансированы с общим объёмом расходов
Скрининг должен осуществляться непрерывно, а не «раз и навсегда»

Панель диагностических тестов
для неонатального скрининга врожденных аномалий развития методом иммунофлюоресцентного анализа сегодня включает наборы реагентов для количественного определения в образцах сухих пятен крови новорожденных
тиротропина («ТТГ–неоскрин»),
тироксина («Т4 –скрин»),
иммунореактивного трипсина («ИРТ-неоскрин»),
17a –гидроксипрогестерона («17a –гидроксипрогестерон-неоскрин»),
фенилаланина («ФКУ–неоскрин»),
а также наборы реагентов для количественного определения в сыворотке крови маркеров врожденного гипотиреоза («ТТГ–ультра–ЛИФА», «свТ4 –ЛИФА»), которые используются для подтверждения диагноза врожденного гипотиреоза.

Показания для применения биохимических методов диагностики
У новорожденных - судороги, кома, рвота, гипотония, желтуха, специфический запах пота и мочи, остановка роста
У детей – задержка умственного и физического развития, потеря приобретенных функций, специфическая для какого-либо НЗ клиническая картина
У взрослых – для диагностики НЗ и гетерозиготных состояний (недостаточность альфа1-антитрипсина, Г-6-ФД)

Дерматоглифический метод
Метод изучения рельефа кожи на пальцах, ладонях, подошвах. В отличие от других частей тела здесь имеются эпидермальные выступы – гребни, которые образуют сложные узоры.
Указанные узоры являются индивидуальной характеристикой человека и не изменяются в течение его жизни.
Закладка кожных узоров происходит на 10-19 неделях эмбрионального развития. Формирование рельефа и степень его выраженности зависит от характера ветвления нервных волокон.

Дерматоглифический рисунок
тип папиллярного рисунка концевых фаланг (дуги, петли, завитки);
число борозд папиллярного узора,
расположение определенных точек на ладони, так называемых пальцевых и осевых трирадиусов.
Трирадиусом называют точку пересечения папиллярных линий Y-образной формы. Пальцевые трирадиусы располагаются у оснований второго — пятого пальцев, осевой трирадиус — у основания ладони между возвышением большого пальца и наружным краем ладони. В норме угол осевого трирадиуса, ограниченный прямыми линиями, соединяющими его с пальцевыми трирадиусами в основании второго и пятого пальцев, должен быть не более 57°.

Дерматоглифический метод
Черная типографская краска тонким слоем раскатывается валиком на стекле.
Ладонная поверхность кисти прижимается к стеклу, а затем делается отпечаток на белой бумаге.
Полученный отпечаток кожного рисунка больного и его родственников оценивается качественно и количественно.

У людей с хромосомными болезнями наблюдаются специфические изменения рисунков пальцев и ладоней, а также характера основных сгибательных борозд на коже ладоней.
Характерные изменения этих показателей наблюдаются при болезни Дауна, при синдромах Клайнфельтера, Шерешевского — Тернера, что позволяет использовать методы дерматоглифики в диагностике этих заболеваний.
Специфические дерматоглифические изменения определяются при некоторых хромосомных аберрациях, например при синдроме «кошачьего крика».
Описаны специфические отклонения рисунка при шизофрении, миастении, лимфоидной лейкемии.

Характерные линии при наследственных синдромах:
Поперечная 4-х пальцевая борозда характерна почти для всех наследственных синдромов
Ладонный угол между трирадиусами 2 и 5 пальцев до середины складки запястья д.б. равен 45 . Угол >60 – болезнь Дауна, угол <40 – с-м Клайнфельтера.

Популяционно-статистические методы

ПОПУЛЯЦИЯ
Это группа особей определенного вида, которая в течение достаточно длительного времени населяет конкретный ареал, в той или иной степени случайно скрещивается в его пределах, не имеет внутри себя заметных изоляционных барьеров, отделена от соседних групп этого вида той или иной степенью давления разных форм изоляции. Тимофеев-Ресовский Н.В.

ПОПУЛЯЦИОННАЯ ГЕНЕТИКА
изучает поведение генов в популяции: остаются ли частоты генов неизмененными в чреде поколений или меняются и что является причиной постоянства или, напротив, изменения частот генов в популяциях.

Методы, используемые для установления частот генов и генотипов в популяции, демонстрирующие характер их изменения под влиянием окружающей среды и различных факторов популяционной динамики, носят название популяционно-статистических.

С помощью популяционных методов можно:
определить частоты генов, степень гетерозиготности и полиморфизма,
• установить, как меняются частоты генов под действием отбора,
• выявить влияние факторов популяционной динамики на частоты тех или иных генотипов и фенотипов,
• проанализировать влияние факторов внешней среды на экспрессию генов,
• определить степень межпопуляционного генетического разнообразия и вычислить генетическое расстояние между популяциями.

Наследственные заболевания распределены по различным регионам земного шара, среди разных рас и народностей неравномерно, а знания о распределении частот заболеваний и количестве гетерозигот в регионе способствуют правильной организации профилактических мероприятий.
Если известна частота заболевания в популяции, и при допущении, что эта популяция находится в генетическом равновесии по данному признаку, для расчета частот генотипов и фенотипов наиболее широко применяется формула Харди-Вайнберга.

ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА:
в большой свободно скрещивающейся популяции (панмиксной), в которой нет миграций и отбора, а частота мутаций постоянная, частоты генотипов остаются постоянными в чреде поколений (1908 г.)

Закон Харди-Вайнберга:
в идеальной популяции частоты генов и генотипов находятся в равновесии и не изменяются в ряду поколений (1908)
p(А)+q(а)=1 (100%)
p2+2pq+q2=1(100%)
АА : 2Аа : аа

Основные положения закона Харди-Вайнберга:
1. p+q=1 (100%)
Частота доминантных и рецессивных генов - величина постоянная.
2. Частота генотипов также величина постоянная и может быть выражена формулой:
(p+q)2 = p2+2pq+q2=1, или АА+2Аа+аа=1.