Материал добавлен пользователем MedaboutmeГенетические факторы развития диабета
В настоящее время благодаря развитию молекулярных методов исследования
разработано уже около 200 тестов, позволяющих выявлять наследственные
предрасположенности к различным заболеваниям. Следует отметить, что
исследования, направленные для выявления предрасположенности к развитию
заболеваний, не ставят целью поставить диагноз, они лишь указывают на наличие
генов, которые ассоциированы с заболеваниями.
Развитие молекулярно-генетических методов в современной биологии позволяет
детально раскрыть патобиохимические причины появления заболеваний (врожденных,
приобретенных), использовать их в диагностике и способствуют продвижению в
медицинскую практику новых способов коррекции. «Генетические маркёры» диабета
Показано, что ряд заболеваний может передаваться по наследству, а у части
популяции имеются предпосылки для возникновения того или иного заболевания. Были
обнаружены гены и их белковые продукты, которые отвечают за развитие таких
заболеваний. В лабораторной практике иногда их называют «генетическими
маркерами». Изучение таких маркёров дает возможность выделить группы различного
риска развития заболеваний, и в частности, диабета. Такой подход может упростить
раннюю диагностику заболевания (риск развития заболевания), до проявления
основных клинических признаков. При помощи генетических маркёров можно выявить
группы людей с наличием риска развития диабета.
Это является важным этапом диагностики диабета, поскольку в сочетании с
традиционными методами (определение глюкозы, гликированного гемоглобина,
гормонов, выявление аутоантител) приводит к улучшению диагностики заболевания
еще до проявления выраженных клинических симптомов заболевания и помогает
разработке поведения человека и принятия профилактических мер. Помимо моногенных
наследственных заболеваний, обусловленных мутациями в определенном гене,
ответственным за кодирование какого-либо белка, часть заболеваний является
мультифакторными или сложно наследуемыми. Это означает, что заболевание может
реализоваться в результате деятельности нескольких генов, а также в результате
воздействия других причин, например, воздействия окружающей среды. К
мультифакторным заболеваниям относят: сахарный диабет, остеопороз, атеросклероз,
ишемическую болезнь сердца, злокачественные новообразования. К генетически
детерминируемым состояниям можно отнести ожирение, склонность к алкоголизму.
Хорошо известно, что информация об организме человека хранится в структуре ДНК.
Структура белков (структурных, регуляторных) закодирована в генах,
располагающихся в ДНК, которые в свою очередь находятся в хромосомах.
Все люди обладают одним и тем же набором хромосом, в которых расположены схожие
гены, отвечающие за продукцию тех или иных белков. Однако, эта «одинаковость» в
процессе изучения генома оказалась не полной. В ходе эволюции один и тот же ген
у различных особей приобрел мутации. Это привело к тому, что появились
полиморфизмы генов (разнообразие).
Полиморфными называют гены, которые представлены в популяции несколькими
разновидностями (аллелями), а это, в свою очередь, обусловливает разнообразие
признаков внутри вида.
Термин «генетический полиморфизм» обозначает разнообразие частот аллелей.
Генетический полиморфизм, фактически происходит в результате замены одного
нуклеотида на другой в различных участках генома человека: интронах, экзонах и
других участках ДНК. Это определяет огромное число различий генов. В течение
жизни человека эти различия могут реализоваться:
1. фенотипически (например, цвет кожи, волос);
2. в проявлении сложно-наследуемых (мультифакторных) заболеваний (ожирение,
остеопороз, диабет и др.);
3. в виде моногенных заболеваний (например: муковисцидоз, синдром Жильбера).
Гены в каждом организме представлены двумя аллелями. Один наследуется от отца, а
другой — от матери. В том случае, когда у ребенка оба аллеля одинаковые, то
особь является гомозиготной по этому гену, если аллели различные-то организм
гетерозиготный.
Считается, что различные аллели произошли в результате мутаций от единого
аллеля-предшественника в течение эволюции. В большинстве случаев они отличаются
друг от друга заменой одного нуклеотида в молекуле ДНК. Такая замена (мутация)
может не приводить к изменению функциональных свойств белка, закодированного в
этих генах, и белки, кодируемые разными аллелями одного гена, сохраняют
одинаковые свойства. Но в ряде случаев, такая замена является существенной, и
продукт гена приобретает новые свойства, что может отразиться на всей цепочке
биохимических реакций (например, снижение активности ферментов). Таким образом,
наша генетическая система представляет собой комбинацию многочисленных генов, и
в ряде случаев их комбинация может спровоцировать развитие заболеваний.
Роль генетики в диагностике заболеваний
В настоящее время благодаря развитию молекулярных методов исследования
разработано уже около 200 тестов, позволяющих выявлять наследственные
предрасположенности к различным заболеваниям. Следует отметить, что
исследования, направленные для выявления предрасположенности к развитию
заболеваний, не ставят целью поставить диагноз, они лишь указывают на наличие
генов, которые ассоциированы с заболеваниями.
Развитие молекулярно-генетических методов в современной биологии позволяет
детально раскрыть патобиохимические причины появления заболеваний (врожденных,
приобретенных), использовать их в диагностике и способствуют продвижению в
медицинскую практику новых способов коррекции.
«Генетические маркёры» диабета
Показано, что ряд заболеваний может передаваться по наследству, а у части
популяции имеются предпосылки для возникновения того или иного заболевания. Были
обнаружены гены и их белковые продукты, которые отвечают за развитие таких
заболеваний. В лабораторной практике иногда их называют «генетическими
маркерами». Изучение таких маркёров дает возможность выделить группы различного
риска развития заболеваний, и в частности, диабета. Такой подход может упростить
раннюю диагностику заболевания (риск развития заболевания), до проявления
основных клинических признаков.
При помощи генетических маркёров можно выявить группы людей с наличием риска
развития диабета. Это является важным этапом диагностики диабета, поскольку в
сочетании с традиционными методами (определение глюкозы, гликированного
гемоглобина, гормонов, выявление аутоантител) приводит к улучшению диагностики
заболевания еще до проявления выраженных клинических симптомов заболевания и
помогает разработке поведения человека и принятия профилактических мер.
Помимо моногенных наследственных заболеваний, обусловленных мутациями в
определенном гене, ответственным за кодирование какого-либо белка, часть
заболеваний является мультифакторными или сложно наследуемыми. Это означает, что
заболевание может реализоваться в результате деятельности нескольких генов, а
также в результате воздействия других причин, например, воздействия окружающей
среды. К мультифакторным заболеваниям относят: сахарный диабет, остеопороз,
атеросклероз, ишемическую болезнь сердца, злокачественные новообразования. К
генетически детерминируемым состояниям можно отнести ожирение, склонность к
алкоголизму.
Генетика диабета второго типа
Генетические факторы наиболее четко прослеживаются в случае диабета второго
типа. Уже обнаружено около 20 генов, полиморфизмы в которых являются факторами
риска возникновения диабета второго типа.
Генетическая предрасположенность к диабету носит семейный характер, и часто с
сопутствующим ожирением. Ряд обнаруженных полиморфизмов в генах является
предрасполагающим фактором риска развития сахарного диабета второго типа.
Продукты этих генов (белки) являются регуляторами в обмене глюкозы. В генах
закодирована структура белков, опосредовано ответственных за гомеостаз глюкозы.
Часть полиморфизмов в этих генах может приводить к нарушению нормального обмена
глюкозы. Например, полиморфизм в гене ADAMTS9 приводит к снижению
чувствительности периферических тканей к инсулину, а повышенная экспрессия
продукта гена TCF7L2 ведет к нарушению толерантности к глюкозе и опосредовано к
снижению секреции инсулина. В генах KCNJ11 и KCNQ1 заключена информация о
структуре белков, опосредовано участвующих в регуляции секреции инсулина.
Нарушение структуры этих белков (вариант 23К гена KCNJ11) приводит к снижению
выброса инсулина при повышении концентрации глюкозы.
В оценке возможности развития сахарного диабета определенную роль имеет место
изучение полиморфизмов в системе HLA (human leucocyte antigens). Антигены
гистосовместимости (HLA-комплекс) — система человека, состоящая из комплекса
генов и их продуктов (белков), выполняющих различные биологические функции, и в
первую очередь, обеспечивающих генетический контроль иммунного ответа и
взаимодействие между собой клеток, которые реализуют этот ответ.
К генам HLA второго класса относятся несколько десятков генов, обнаруженных у
человека. Гены HLA II класса расположены на B-лимфоцитах, активированных
T-лимфоцитах, моноцитах. Эти клетки продуцируют белки с определенными
свойствами, которые необходимы в регуляции распознавания чужеродных молекул.
При исследовании аллелей ряда генов HLA, особенно с частотой встречаемости генов
HLA второго класса, обнаружилась взаимосвязь их наличия и повышенного риска
возникновения таких заболеваний как сахарный диабет, аутоиммунные заболевания.
Было обнаружено, что часть аллельных вариантов генов HLA II класса ассоциированы
с повышенным риском развития сахарного диабета первого типа.
К генам HLA II класса, имеющим наибольшее клиническое значение относятся три
гена — DQA1, DQB1 и DRB1.
DQA1, DQB1 и DRB1 — так называются гены, кодирующие белки тканевой совместимости
II класса — DQ и DR. Многие больные сахарным диабетом являются носителями
некоторых аллелей HLA-DR3 и HLA-DR4. Поскольку сахарный диабет является
заболеванием с наследственной предрасположенностью, то изучение комбинаций этих
генов является способом предварительной оценки возможности (рискв, а) развития
этого заболевания.
Молекулярно-биологические приемы диагностики сахарного диабета постоянно
совершенствуются и вводятся в клиническую практику. Все полученные данные нужно
оценивать с врачом-генетиком, учитывая другие клинические и лабораторные данные.
Источник: medaboutme.ru