Исследование генеалогическое наследование сахарного диабета
Генетика сахарного диабета I типа. Особенности наследованияСуществуют два основных типа сахарного диабета: I тип (инсулинзависимый — ИЗСД) и II тип (инсулиннезависимый — ИНСД), составляющие 10 и 88% всех случаев соответственно. Они отличаются типичным возрастом начала, конкордантностью однояйцовых близнецов и ассоциацией с конкретными аллелями главного комплекса гистосовместимости (МНС — major histocompatibility complex). Семейное накопление наблюдают при обоих типах сахарного диабета, но в одной семье обычно присутствует только I или II тип. Сахарный диабет I типа встречается в белой популяции с частотой около 1 на 500 (0,2%), в африканских и азиатских популяциях — реже. Обычно его обнаруживают в детстве или юности, и он вызван аутоиммунным поражением b-клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин. У преобладающего большинства больных детей уже в раннем детстве, задолго до развития явных проявлений болезни, вырабатываются многочисленные аутоантитела против ряда эндогенных белков, включая инсулин. Ассоциация главного комплекса гистосовместимости при сахарном диабете I типаПри I типе сахарного диабета существует подтверждение роли генетических факторов: конкордантность однояйцовых близнецов приблизительно 40%, что далеко превышает 5% конкордантности у разнояйцовых. Риск диабета I типа для сибсов больного пробанда около 7%, что дает показатель наследуемости hs = 7% / 0,2% =- 35. Давно известно, что локус МНС — основной генетический фактор при сахарном диабете, так как около 95% всех пациентов с сахарным диабетом I типа (по сравнению с примерно 50% в нормальной популяции) — гетерозиготные носители аллелей HLA-DR3 или HLA-DR4 в локусе HLA класса II в МНС [HLA — человеческие лейкоцитарные антигены (human leucocyte antigens)]. Первое исследование, показавшее ассоциацию HLA-DR3 и HLA-DR4 с сахарным диабетом I типа при использовании стандартных методов проверки достоверности различия между разными аллелями HLA, проводили методом иммунологических реакций in vitro. Позже этот метод заменили прямым определением ДНК-последовательности разных аллелей. Секвенирование локуса гистосовместимости у огромного количества больных обнаружило, что «аллели» DR3 и DR4 — не просто аллели.
Как DR3, так и DR4 могут быть подразделены на десятки аллелей, располагающихся в локусе, теперь называющемся DRB1, и определяемых на уровне последовательности ДНК. Кроме того, стало ясным, что ассоциация между определенными аллелями DRB1 и сахарным диабетом I типа частично вызвана аллелем в другом локусе класса II, DQB1, располагающимся примерно в 80 килобазах от DRB1, вместе формирующих общий гаплотип (вследствие неравновесного сцепления; см. главу 10) друг с другом. DQB1 кодирует b-цепь, одну из цепей, формирующих димер белка класса II DQ. Оказывается, что присутствие аспарагиновой кислоты (Asp) в 57 позиции b-цепи DQ тесно связано с устойчивостью к сахарному диабету I типа, тогда как другие аминокислоты в этом положении (аланин, валин или серии) определяют восприимчивость. Около 90% пациентов с сахарным диабетом I типа гомозиготны по аллелям DQB1, не кодирующим аспарагиновую кислоту в 57 положении. Раз молекула DQ, и конкретно 57 позиция р-цепи критична для связи антигена и пептида и Т-клеточного ответа, похоже, что различия в присоединении антигена, определяемые конкретной аминокислотой в 57 положении р-цепи DQ, непосредственно содействуют аутоиммунному ответу, уничтожающему инсулин-продуцирующие клетки поджелудочной железы. Тем не менее также важны другие локусы и аллели в МНС, что видно из того, что некоторые пациенты с сахарным диабетом I типа имеют в данной позиции b-цепи DQ аспарагиновую кислоту. Гены, отличающиеся от локусов главного комплекса гистосовместимости класса II при сахарном диабете I типаГаплотип МНС отвечает только за часть генетического вклада в риск сахарного диабета I типа у сибсов пробанда. Семейные исследования показывают, что даже когда сибсы имеют те же гаплотипы МНС класса II, риск болезни составляет приблизительно 17%, что значительно ниже показателя конкордантности у однояйцовых близнецов, равного примерно 40%. Таким образом, в геноме должны быть другие гены, также предрасполагающие к развитию сахарного диабета I типа и различающиеся у однояйцовых близнецов и сибсов, имеющих аналогичные условия окружающей среды. Кроме МНС, предполагают изменения еще в более чем десятке локусов, увеличивающих восприимчивость к сахарному диабету I типа, но надежно подтверждены только три из них. Это вариабельность числа тандемных повторов в промоторе гена инсулина и простой нуклеотидный полиморфизм в гене иммунного регулятора CTLA4 и в гене PTPN22, кодирующем протеин-фосфатазу. Идентификация других генов восприимчивости для сахарного диабета I типа как в пределах, так и за пределами МНС — объект интенсивного исследования. В настоящее время природа факторов негенетического риска при сахарном диабете I типа в основном неизвестна. Генетические факторы сами по себе, тем не менее, не вызывают сахарный диабет I типа, поскольку показатель конкордантности у однояйцовых близнецов составляет не 100%, а только около 40%. До получения более полной картины участия генетических и негенетических факторов в развитии сахарного диабета I типа консультирование по оценке риска остается эмпирическим. – Также рекомендуем “Генетика болезни Альцгеймера. Особенности наследования” Оглавление темы “Генетика заболеваний”:
|
Основные модели наследования
В настоящее время очевидно существование разных клинических типов СД. Однако в течение долгого времени как в клинических, так и в генетических исследованиях СД рассматривался как единая в нозологическом отношении патология. Это явилось одной из важнейших причин, затруднивших прогресс в понимании природы СД. За последние годы было подтверждено, что ИЗСД генетически отличается от ИНЗСД. При этом наибольшие успехи достигнуты в выяснении этиологии ИЗСД, хотя для окончательного установления характера его наследования необходимо больше информации. В исследовании генетики ИНЗСД, по мнению ряда авторов, прогресс незначителен.
Рассмотрим основные существующие теории и гипотезы наследования СД. М. Goodman и С. Chung (1975) были обследованы семьи 6559 больных СД с использованием метода комплексного сегрегационного анализа с целью найти различия между двумя моделями наследования: двухаллельной монолокусной и мультифакториальной.
При раннем начале СД наследуемость, вычисленная на основании мультифакториальной модели, была столь высока, что указывала на активность большого гена. Аналогичные Данные, как было показано выше, получены и нами.
В ряде работ приводятся данные, позволяющие авторам обосновать мнение о рецессивном типе наследования ИЗСД. Так, Н. Lestradet (1974), изучив родословные 1929 семей больных СД, пришел к заключению, что ИЗСД передается по аутосомно-рецессивному типу. Заболевание проявляется у 50% гомозигот, причем лишь у 1 из 12 СД развивается в возрасте моложе 15 лет.
Рецессивный тип наследования ИЗСД подтверждается в работе P. Rubinstein и соав. (1977), S. Hsu и соавт. (1977), В. Suarez и соавт. (1978). Первой группой авторов при изучении 31 семьи было найдено, что ген, предрасполагающий к СД, является рецессивным, так как пораженные сибсы были идентичны пробанду по обоим HLA-гаплотипам с достоверно повышенной частотой. Пенетрантность гена в гомозиготном состоянии, в соответствии с выводами авторов, составляет 50 %, так как 1/2 HLA-идентичных пробанду сибсов также была поражена ювенильным СД. J. Neel, однако, высказал мнение, что те же факты можно объяснить с позиций гипотезы аддитивного действия генов в одном или нескольких локусах.
В. Suarez и соавт. (1978) исследовали 24 большие семьи, сегрегирующие по ювенильному СД. Сегрегационный анализ подтвердил, что в этой группе семей ювенильный СД передается по менделевскому рецессивному типу с полной пенетрантностью. Аналогичные результаты получены ранее нами [Либерман И. С., 1965, 1970].
С помощью априорного метода было найдено, что в 34 семьях больных ювенильным ИЗСД, в составе которых насчитывалось более одного ребенка, следовало при аутосомно-рецессивном наследовании ожидать 43,23 больных детей, в действительности были больны 40 человек (34 пробанда и 6 их сибсов), что составляет 92,5% от ожидаемого (табл. 18), несмотря на заболевание лишь 6 из 60 сибсов пробандов (10%). Разница между ожидаемым и фактическим количеством больных оказалась недостоверна: x2 = 0,45; р = 0,5, что подтверждало аутосомнорецессивное наследование ИЗСД в изученной группе семей с проявляемостью гомозиготы, близкой к 100 %.
Сопоставление фактического и ожидаемого (на основании гипотезы о рецессивном наследовании) числа детей, больных СД
| Число детей в семьях (n) | Число семей (х) | Ожидаемое число больных в семьях с числом детей n (q1 • n)* | Общее число больных | |
| ожидаемое (q1 • n • х) | действительное | |||
| 2 | 20 | 1,143 | 22,86 | 22,0 |
| 3 | 10 | 1,297 | 12,97 | 13,0 |
| 4 | 2 | 1,463 | 2,926 | 2,0 |
| 6 | 1 | 1,825 | 1,825 | 2,0 |
| 10 | 1 | 2,649 | 2,649 | 1,0 |
| Всего (94) | 34 | — | 43,23 | 40,0 |
* q1 —ожидаемая часть больных детей в семьях с числом детей n; q1*n — число больных детей в семье с числом детей n по таблице С. Stern.
«Генетика сахарного диабета»,
Е.Ф.Давиденкова, И.С.Либерман
Анализ родословных, имеющихся в нашем распоряжении, подтверждает эту точку зрения. Выше были продемонстрированы родословные больных ИЗСД, в которых тяжелые ювенильные формы заболевания имели место у сибсов, а у ряда членов семей в последовательных поколениях обнаруживались различной степени нарушения ТГ — от сомнительной и диабетической гликемической кривой до манифестного заболевания, обычно ИНЗ (позднего) типа. Такой характер…
Исследователи, признающие аутосомнодоминантный тип наследования, приписывают его только части форм ИНЗСД. Некоторые авторы допускают промежуточный тип наследования и зависимость СД от дозы гена. Часть исследователей допускают трехаллельную модель наследования. Опубликованы модели наследования СД, включающие 2 и более генетических локуса. Эти модели являются переходными между моделями с моногенным и полигенным типами наследования. И, наконец, существует мнение…
В возрасте до 40 лет, в котором преимущественно развивается ИЗСД, не наблюдается существенных различий по частоте заболевания между мужчинами и женщинами, среди лиц в более старшем возрасте достоверно чаще болеют женщины. Известно, что различная поражаемость полов наиболее характерна для мультифакториально обусловленных заболеваний. В связи с этим нельзя не отметить, что различия в заболеваемости мужчин и…
Промежуточность — явление существующее, но не признанное достаточно в медицинской генетике. С. Stern (I960) писал: «Особенности, наследующиеся промежуточно, несомненно, встречаются у людей так же часто, как и среди других организмов, но твердо установленных случаев промежуточного наследования не так много. Отчасти это происходит… вследствие того, что гены, обусловливающие аномальные признаки у гетерозигот, при классификации относятся к…
Допустив, что ИЗСД детерминируется гомозиготным состоянием одного мутантного гена (аа), мы ориентировочно определили частоту генотипа аа в популяции Ленинграда, рассчитав частоту среди населения СД 1-го типа, к которому условно были отнесены все случаи СД, развившегося в возрасте до 30 лет. За основу были взяты данные двух последовательных анкетных опросов, охвативших 16 923 больных СД, состоящих…
Если частота гетерозиготного носительства составляет, по нашим расчетам, 3,284 %, то проявляемость гетерозиготного носительства равна 0,275:3,28 = 0,084, или 8,4%. Аналогичные расчеты провели R. Pieptea и I. Pavel (1968) на основании материалов Бухарестского диабетического центра. Данные, полученные нами, оказались сопоставимыми с результатами этих авторов (в %): – Бухарест Ленинград Нормальная гомозигота (АА) 97,45 96,69 Гетерозиготное…
Для полигенно обусловленных заболеваний характерно, что их частота у близких родственников пробандов превышает их частоту в популяции и убывает с понижением степени родства. При 1-й степени родства (родители и дети, братья и сестра) доля идентичных генов равна 1/2, при 2-й степени родства (дяди, тети и племянники) — 1/4, при 3-й степени родства (двоюродные братья и…
Представляет интерес исследование Н. Erlich и D. Stetler (1985), обнаруживших полиморфный сайт, локализованный около 3ʹ-конца HLA DRα гена. В этой области найдены аллели длиной 3,8 и 4,2 т. п. н. У больных ИЗСД в 30% случаев имелся аллель размером 4,2 т. п. н. S. Hodge и соавт. (1980) представили трехаллельную модель наследования ювенильного ИЗСД. Модель…
R. Spielman и соавт. (1979), допуская предрасположенность к ИЗСД, определяемую одним геном, тесно сцепленным с системой HLA, и ничтожно малую частоту рекомбинаций, нашли, что при принятых условиях имеющиеся данные более соответствуют гипотезе одной дозы рецессивного гена, чем двойной. Далее авторы использовали грубую оценку частоты генотипа, основанную на распространенности ювенильного СД и пенетрантности генотипа. Гипотеза одной…
Онкология самое страшное заболевание человечества, ухудшение состояния больного может наступить непредсказуемо в любое время, Вы можете застраховать себя и своих родных обратившись в клинику оснащенную по самым высоким стандартам высокотехнологичной медицинской помощи. Срочная госпитализация онкологических больных производится неотложно в сопровождении высококвалифицированных врачей онкологов, все необходимы анализы выполняются в считанные минуты, а атмосфера и уход в…
Влияние генетики на сахарный диабет II типа
У монозиготных близнецов отмечают 60-90%-ную конкордантность при II типа. Совокупный риск заболевания диабетом II типа среди сибсов от больных родителей составляет 10-33% против 5% в общей популяции. У потомства от женщин, больных II типа, отмечают в два-три раза больший риск развития, чем у потомства от мужчин с этим заболеванием. Точный тип наследования для диабета II типа неизвестен, но считают, что он является полигенным.
Причины сахарного диабета
Генетически обусловленный сахарный неоднороден. С учетом патогенеза можно выделить условно инсулинзависимый (I тип) и инсулиннезависимый (тип II). Отмечено, что при инсулинзависимом сахарном диабете имеется связь с главной генетической системой — HLA (human leucocyte antigens — антигены лейкоцитов человека). Полагают, что система HLA является генетической детерминантой, которая определяет предрасположенность р-клеток поджелудочной железы к вирусным антигенам, или отражает степень выраженности противовирусного иммунитета.
Наследование сахарного диабета
Они отличаются типичным возрастом начала, конкордантностью однояйцовых близнецов и ассоциацией с конкретными аллелями главного комплекса гистосовместимости (МНС — major histocompatibility complex). Семейное накопление наблюдают при обоих типах сахарного диабета, но в одной семье обычно присутствует только I или II тип.
Сахарный I типа встречается в белой популяции с частотой около 1 на 500 (0,2%), в африканских и азиатских популяциях — реже.
Генетика сахарного диабета: история и современное состояние проблемы Текст научной статьи по специальности — Медицина и здравоохранение
Научная статья по специальности «Эндокринология медицинская. Расстройства питания и нарушения обмена веществ»
г Генетика сахарного диабета: история и современное состояние проблемы T.JI. Кураева ГУ JiiOwpwiiJLiifäuvecKini научный центр I (дир. — акад. РАИ и РАМН И.И. Дедов) РАМН, Москва Е Европе отдельные сообщения о семейных случаях сахарного диабета (СД) начали появляться с XII века.
Наследование инсулинозависимого диабета
Не исключено, что имеются два гена (или две группы генов), способствующие развитию болезни, детермируя предрасположенность бета-клеток островков Лангерганса к повреждению. Математические модели, построенные с учетом связи с антигенами системы HLA, свидетельствуют о реальности полигенного многофакторного типа наследования диабета I типа.
К внешним факторам, принимающим участие в возникновении (патогенеза) инсулинозависимого сахарного относятся некоторые вирусы.
Ожирение, сахарный диабет и метаболический синдром
На долю 2 типа приходится около 90% всех случаев забо¬левания диабетом. Несмотря на четкий наследственный характер сахарного 2 типа, до сих пор не удалось установить его связь с какими-либо конкретными генетическими маркерами, гаплотипами системы HLA, что, по-видимому, обусловлено именно полигенностью наследования.
Сахарный 2 типа и инсулинорезистентность
Имеются отдельные данные об аутосомно-доминантном типе наследования диабета.
Наследственность и сахарный диабет
Существует 2 основные формы сахарного диабета и предрасположенность к заболеванию может передаваться по наследству.
Сахарный диабет и его виды
Всемирной организацией здравоохранения выделено 2 основных типа диабета. Это:
Сахарный инсулинозависимый или СД 1 типа.
Почему развивается сахарный диабет?
Болезнь эта имеет такие масштабы в силу причин, вызывающих.
Общие метаболические причины
Организму ежедневно жизненно необходимы овощи, фрукты и зелень, без них здоровье быстро пропадет. Видов углеводов, попадающих в организм с пищей, несколько десятков, однако глюкозе принадлежит самая важная роль, без них невозможен нормальный обмен веществ организма.
Все органы нуждаются в глюкозе.
Наследование сахарного диабета
Факторы риска представляют собой совокупность предрасполагающих факторов. Знание их помогает в ряде случаев составить прогноз течения и развития заболевания, а иногда и отсрочить или предотвратить возникновение сахарного. В этой связи стоит отдельно рассмотреть факторы риска развития сахарного диабета разных типов.
Факторы риска развития диабета 1 типа
Одним из основных факторов риска развития сахарного 1 типа является генетический фактор.
Ранние признаки сахарного диабета
Source: burkurs.ru