Генетические факторы
1. Одной из причин врожденных заболеваний и аномалий развития является передача по наследству патологических признаков родителей или их ближайших родственников. В основе такой передачи лежат дефекты наследственного аппарата организма, в частности нарушение кода наследственной информации.
Все живые организмы обладают способностью воспроизводить в последующих генерациях их типичный морфогенез, физиогенез и психогенез. При этом наследуются не только нормальные, но и некоторые патологические признаки.
Наследственная передача может происходить по доминантному и рецессивному типу.
В истории и генетике хорошо известно, что в патрицианской семье Сципионов в Древнем Риме шестипалость передавалась по наследству на протяжении 700 лет, в династии английского короля Карла VI синдактилия прослеживалась в течение нескольких столетий, синфалангия I и II пальцев кисти у членов одного английского рода наблюдалась в 12 поколениях. Многочисленные примеры врожденных заболеваний костно-суставного аппарата у нескольких членов семьи были неоднократно опубликованы в периодической печати и во многих учебниках по ортопедии и хирургии.
Мы также можем привести факты нередкой наследственной передачи косолапости от матери или отца нескольким детям, врожденного вывиха бедра от матери или бабушки последующим двум поколениям, преимущественно девочкам, и т. д. Врожденную ломкость костей, например, мы установили в пяти генерациях, хондродистрофию — в трех поколениях.
В нашем распоряжении имеются сведения о большом числе врожденных вывихов бедра, очевидно передающихся по наследству, среди одной небольшой народности Крайнего Севера, ведущей замкнутый, изолированный от других образ жизни. Частота наблюдающихся у этой народности вывихов бедра в 10 раз превышает средние данные. Каковы же механизмы передачи этих поражений?
В связи с успехами современной генетики, изучением строения клетки, ядра и хромосом были тщательно изучены и содержащиеся в них крупные молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), являющейся носителем наследственной информации с зашифрованным в ней кодом.
Как установлено, передача наследственных признаков является следствием биологической редупликации молекулы ДНК и воспроизведения с участием рибонуклеиновой кислоты (РНК) подобных ей молекул, клеток, тканей и частей организма. В этом заключается факт материальной передачи наследственных признаков. Нормальное развитие организма обеспечивается постоянным количеством содержащихся в каждой клетке хромосом, равным 23 парам, и влиянием первичной или эмбриональной индукции.
При изменении постоянного числа хромосом, повреждении или нерасхождении их пар при делении клеток могут наступать различные хромосомные аберрации в виде уменьшения или увеличения числа хромосом диплоидного набора, имеющегося у человека. Хромосомные аберрации проявляются в виде общих конституциональных заболеваний, аномалий развития половой системы, нарушения психической деятельности, неправильностей развития мышечной и костно-суставной систем, заболеваний желез внутренней секреции, нарушений обмена веществ, спонтанных абортов, ранней гибели плода и других патологических явлений.
К заболеваниям, имеющим в своей основе неправильности развития хромосомного аппарата, относятся болезнь Дауна, являющаяся следствием развития организма из аберрантной трисомной зиготы с лишней хромосомой № 21, болезнь Шерешевского—Тернера с недостатком Х-хромосомы, болезнь Клайнфельтера с половыми хромосомами XXY и другие хромосомные болезни. При лишней хромосоме, например из группы № 13 — 15 пли 17—18, возникают тяжелые неправильности развития костей.
Разнообразие хромосомных аномалий у человека очень велико. Чаще всего они возникают в гаметогенезе или в ранней стадии дробления зиготы.
2. В основе большого числа эмбрпопатий и развития наследственных заболеваний лежат недостаточность определенных ферментов и нарушение белкового, углеводного, липоидного или минерального обмена. Причиной этих нарушений является наследственный недостаток активности ферментов, так называемый генфермент, оказывающий влияние на биохимические реакции организма.
Массовое обследование новорожденных на дефекты обмена веществ, например на фенилкетонурию, позволило выявить причину тяжелого рецессивно наследуемого слабоумия, вызываемого, как оказалось, дефектом активности фермента фенилаланинтидроксидазы, вырабатываемой в клетках печени. Установление этого факта позволило организовать эффективную профилактику и раннее лечение данного заболевания. То же самое надо отметить и в отношении наследственного сахарного диабета. Раннее выявление и лечение дефектов обмена позволяют предотвратить тяжелые последствия этих нарушений и нормализовать обмен до того, как разовьются тяжелые, трудно устранимые или необратимые последствия этих нарушений.
3. Специфическая морфологическая структура ДНК и тончайшие биохимические факторы, лежащие в основе передачи наследственных признаков, не являются абсолютно стабильными и незыблемыми.
Они могут подвергаться внешним и внутренним влияниям, повреждению, структуральным и химическим изменениям, нарушению информации, содержащейся в мутантном гене, и, следовательно, к изменению своих наследственных свойств.
Мутации могут возникать в разные стадии онтогенеза и в различных соматических тканях. Они могут происходить при старении организма, о чем уже было сказано выше, при тяжелых общих условиях существования, под влиянием некоторых эндемических факторов, ряда фармацевтических препаратов, ионизирующего излучения и пр. Сущность многих из перечисленных выше экзогенных и эндогенных факторов заключается по существу в их мутагенном влиянии на клетку и изменении их наследственного вещества.
Таким образом, тератогенные факторы, вызывающие различные заболевания и аномалии развития, могут быть представлены в виде следующей таблицы.
I. Экзогенные факторы
- Механические воздействия
- Физические воздействия
- Актинические воздействия
- Химические воздействия
- Инфекционно-токсические воздействия li. Нутритивные воздействия
II. Эндогенные факторы
- Местные заболевания
- Общие заболевания
- Эндокринные заболевания
- Идволютивные изменения
- Аутотоксические и изосерологические изменения
III. Генетические фактора
- Нарушения хромосомного комплекса
- Нарушения обмена веществ
- Мутации
Хотя роль перечисленных выше факторов в этиологии врожденных заболеваний и аномалий развития устанавливается при экспериментальных исследованиях с большой частотой и постоянством, однако доказать значение и частоту каждого из них в клинике возможно лишь с большой долей вероятности ввиду несовершенства наших методов исследования и диагностики.
По данным Leiler, Blenke, 10% всех врожденных поражений обусловливаются вирусными инфекциями, 10% зависят от повреждения хромосомного аппарата и 20% имеют наследственный характер. Ряд других авторов экзогенные причины допускает не более 1 %, генетические — около 10%.
По материалам наших собственных наблюдений, экзогенные факторы составляют 10—12%, эндогенные 12—15%, генетические (наследственные) не более 4—6%. В остальных случаях причины заболеваний и аномалий развития оставались невыясненными. Причины спонтанных абортов и ранней гибели плода не учитывались.
Многие из вышеупомянутых в группах I и II тератогенных факторов хотя и являются для организма экстраординарными влияниями, однако они не способны изменить биологической структуры клеток, в частности заключенных в них хромосом и наследственной информации. В большинстве случаев они приводят лишь к созданию так называемых фенокопий, т. е. сходных по своему виду с наследственными пороками развития изменений, исчезающих в последующих поколениях. Они составляют подавляющее большинство.
Однако некоторые тератогенные агенты, например рентгеновы лучи, радий и др., могут вызывать химическую трансформацию генетического материала, нарушать биологическую структуру клеток и приобретать устойчивость и стабильность.
Тератогенный эффект повреждающих факторов, помимо их силы и продолжительности действия, зависит от фазы эмбрионального развития. Разные но своей природе агенты, действуя в один и тот же период развития, вызывают одинаковый эффект, т. е. одинаковые пороки развития. С другой стороны, при воздействии одного и того же фактора в разные периоды внутриутробной жизни возникают неодинаковые пороки. При действии тератогенных факторов в большей степени поражаются органы и ткани., находящиеся в периоде наиболее интенсивного роста и дифференциации клеток. Из этого следует, что разные по своей природе повреждающие факторы обладают не специфическим действием. Однако некоторые из них, как, например, недостаток витамина А или рибофлавина, вызывают типичные изменения. При недостатке последнего на первое место всегда выступают пороки развития костей.
Большинство врожденных неправильностей развития возникает в ранний эмбриональный период, генетические заболевания — в период гаметогенеза.
Как известно, врожденными заболеваниями и аномалиями развития принято называть неправильности формы, внешнего и внутреннего строения, а также функции отдельных органов, тканей п систем тела, возникающих в период внутриутробного развития под влиянием указанных и еще, быть может, неизвестных причин. Общепринятый для этих поражений термин «врожденный» имеет чисто формальный характер, указывая лишь на возникновение заболевания или аномалии развития до рождения ребенка. Этот термин включает как анатомо-.морфолотическое, так и функциональное содержание. Однако более точный период возникновения патологических измепений и тем более их этиология и патогенез этим термином не определяются.
Многочисленные, принятые в медицинской номенклатуре названия для определения разнообразных врожденных изменений, например врожденная неправильность или аномалия развития, врожденный порок или дефект развития, врожденная деформация и т. п., следует применять лишь для обозначения локализованных изменений формы, величины, числа, внутреннего строения и функциональных отклонений от нормы отдельных органов и частей тела. К ним относятся врожденная косолапость, кривошея, вывих бедра, синдактилия, частичный гигантизм, эктромелии отдельных костей и др. Для этих поражений предпочтения заслуживает термин «аномалия развития».
В отличие от последних врожденными заболеваниями следует называть множественные системные поражения различных органов и тканей, имеющие иногда прогрессирующий характер. К их числу относятся несовершенный остеогенез, хондродистрофия, различные виды энхондралыюго дизостоза, артрогрипоз, врожденные эндокринные нарушения роста и развития костно-суставного аппарата, миопатии и др.
Термин «врожденное уродство», широко применяющийся в клинической практике, следует сохранить лишь для обозначиия тяжелых обезображиваний, лишающих человека его нормального облика. К ним относятся анэнцефалия, циклопия, массивная, несовместимая с жизнью эвентрация внутренних органов, симмелня, амелия или агенезия конечностей и т. п. В отношении первых двух групп врожденных поражений термин «уродство» не должен применяться и по деонтологическим соображениям.
В связи с выяснением формального и в значительной части случаев каузального гепеза врожденных заболеваний и аномалий развития возникает вопрос: можно ли предотвратить их развитие?
Исходя из знания физиологических закономерностей эмбрионального развития, средовых условий, создаваемых материнским организмом, и природы повреждающих факторов, па этот вопрос в известной мере можно ответить утвердительно.
В настоящее время благодаря успехам эмбриологии, генетики, биохимии, нормальной и патологической физиологии, а также таких клинических дисциплин, как педиатрия, акушерство, гинекология и др., открыты широкие перспективы для познания, профилактики и лечения врожденных заболеваний. Правда, короткий период эмбрионального развития и высокая чувствительность эмбриона к повреждающим агентам делают эту задачу очень трудной.
Все женщины должны состоять на диспансерном учете в женских консультациях с самого начала беременности или лучше при выходе замуж. Для предотвтращения врожденных заболеваний необходима широкая санитарно-просветительная работа среди женщин в отношении тератогенных факторов, вреда немедицинских абортов и некоторых противозачаточных средств, соблюдения личной гигиены и гигиены брака, оздоровления окружающей обстановки, борьбы с инфекциями и другими заболеваниями. Большое внимание должно быть уделено рациональному питанию, необходимому содержанию в пище витаминов и улучшению общих социально бытовых и экономических условий жизни будущей матери.
В связи с тем что в основе некоторых заболеваний детей могут лежать хромосомные аберрации, хромосомные заболевания, врожденные аномалии обмена веществ, мутации и другие генетические изменения, необходимо учредить меди к о-генетические консультации, особенно для вступающих в брак, для их обследования, лечения и советов в отношении возможного неблагоприятного влияния ряда внешних и внутренних агентов и интерференции патологического хода наследственности под их воздействием. Изучение наследственных заболеваний и их ранняя диагностика имеют очень большое значение в борьбе с врожденными заболеваниями. В настоящее время их профилактика и лечение стали вполне реальными и нашли уже широкое применение в практике.
Поскольку гибель зародышей и максимальная частота врожденных поражений приходятся на ранние сроки беременности, необходимо прежде всего организовать широкую санацию женщин как вступивших, так и вступающих в брак, обратить внимание женских консультаций на необходимость многостороннего обследования женщин в самые ранние сроки беременности, улучшить качество обследований, привлекая для этой цели более широкий круг специалистов. Все беременные должны быть освобождены от неадекватной физической нагрузки. При патологическом течении беременности все женщины должны госпитализироваться в самые ранние сроки для соответствующего лечения.
Для предотвращения интранатальной смертности и профилактики родовых повреждений необходимо внимательное изучение беременной и ведение ее до родов, квалифицированное проведение родового акта, предотвращение асфиксии и раннее надлежащее лечение пострадавшего от травмы ребенка.
Настало время для планомерной антенатальной охраны ребенка и организации антенатальной педиатрической службы.
Одним из основных условий успешной борьбы с врожденными заболеваниями и повреждениями двигательного аппарата после рождения является раннее их выявление и лечение.
Все новорожденные в родильных домах должны быть осмотрены в отношении физического их развития ортопедами или инструктированными ими врачами-педиатрами. В дальнейшем эти осмотры должны проводиться систематически в грудном, младшем детском, дошкольном и школьном возрасте. Детей с выявленными патологическими изменениями следует направлять в специальные ортопедические учреждения для регистрации, взятия их на учет, диспансеризации и лечения. Все эти мероприятия составляют основу профилактической работы по борьбе с врожденными заболеваниями и аномалиями развития костно-суставного аппарата у детей.
Необходимо широкое ознакомление акушеров и врачей-педиатров родильных домов, а также врачей детских соматических больниц, яслей, детских садов, консультаций и школ с методикой исследования и клинической диагностикой разнообразных форм врожденной патологии костно-суставного аппарата у детей.
С целью раннего выявления и борьбы с врожденными заболеваниями и аномалиями развития костей и суставов у детей необходимо также проводить санитарно-просветительную работу среди матерей и широких слоев населения. Раннее выявление и лечение врожденных заболеваний, а именно в первые дни и недели после рождения, до наступления вторичных изменений, позволяет в большинстве случаев быстро излечивать их, способствовать перестройке тканей и обеспечить правильный рост и развитие ребенка.
Вы также можете посмотреть следующие статьи:
- Врожденные заболевания и аномалии развития костно-суставного аппарата
- Экзогенные факторы
- Недоразвитие верхних конечностей
- Врожденный вывих головки лучевой кости
- Эндогенные факторы
- Остеосинтез локтевого отростка при ложном суставе его
- Остеосинтез локтевого отростка при ложном суставе его
- Устранение деформации стопы шарнирно-дистракционным аппаратом Волкова—Оганесяна
- Удлинение голени
- Операции при сколиозе