Николай Тарасенко - Что вы знаете о своей наследственности?
* На 1000 рожениц.
Количество ежемесячно созревающих яйцеклеток находится под генетическим контролем и также сильно зависит от возраста матери. Совершенно естественно, что клетки, из которых формируются яйцеклетки, со временем стареют, то есть «портятся», и как бы природа их не защищала, они все равно с определенной вероятностью повреждаются. В результате этого второе редукционное деление может произойти с ошибками, например с нерасхождением хромосом. В таком случае будут формироваться яйцеклетки с 24 хромосомами, или вообще хромосомы распределятся по двум дочерним клеткам не, поровну, вследствие чего в яйцеклетку попадет больше хромосом, чем это необходимо. Оплодотворение такой клетки приведет к появлению ребенка с хромосомными аномалиями.
Для объяснения причин, вызывающих появление хромосомных аномалий, ученые выдвинули ряд предположений.
1. Изменение pH (кислотности среды), наступающее в организме в результате старения, болезней и (особенно) воспалительных процессов половых органов женщин, что приводит к нерасхождению хромосом.
2. Изменение гормонального статуса (эндокринопатия). Последнее может привести к появлению детей с мозаицизмом хромосом и с синдромом Дауна. Напомним, что эндокринные отклонения с возрастом женщины увеличиваются.
3. Применение различных лекарств или использование воды и продуктов питания, содержащих химические вещества. В литературе имеются данные о связи между концентрациями фтора в воде и повышенной частотой рождения детей с синдромом Дауна (центральные штаты США). Так, при содержании 0,1 — 0,2 % фтора частота больных детей составляет 0,39 на 1000 новорожденных, а при 1,0—2,6 % — она возрастает до 0,58. В этом случае другой важный фактор, влияющий на частоту появления синдрома Дауна,— возраст матери, отходит на второй план. А ведь во многих странах вода фторируется для снижения заболеваемости кариесом зубов! И тяжесть последствий для потомства при этом, к сожалению, не учитывается!
Как указывалось выше, у женщин формируется в среднем одна половая клетка в месяц. А это значит, что при оплодотворении совершенно отсутствует возможность выбора. У мужчин с возрастом количество половых клеток с неправильным набором хромосом каждые 15—18 лет увеличивается в 100 раз. Это, казалось бы, должно приводить к еще большей частоте новорожденных с синдромом Дауна. Однако природа распорядилась по-своему. Она «позволила» мужчине образовывать не одну половую клетку в месяц, а много миллионов, что создает возможность выбора, как бы конкуренции. Поэтому «вина» мужчин в появлении детей с синдромом Дауна (не транслокационной природы) гораздо меньше. В целом рождение детей с болезнью Дауна примерно в 80 % случаев обусловлено нерасхождением хромосом при формировании женских половых клеток и в 20 % — при формировании мужских половых клеток — сперматозоидов[3]. При этом нерасхождение хромосом может происходить как в первом делении в мейозе (когда будущая мать сама является эмбрионом), так и во втором (задолго до оплодотворения). Данные исследования материнского (отцовского) происхождения добавочных хромосом у больных с синдромом Дауна приведены в табл. 4.
Интересен опыт анализа частоты рождения Даунов в Дании, где генетика человека хорошо поставлена на службу обществу. В 1950 и 1970 годах в этой стране был организован учет данных о рождении Даунов по возрастным группам рожениц (табл. 5). Оказалось, что в 1950 году из 79558 новорожденных 116 детей были с синдромом Дауна (в среднем 1 на 685 новорожденных). Спустя 20 лет, в 1970 году, из 70802 новорожденных обнаружен только 71 случай синдрома Дауна (в среднем 1 на 994 ребенка), то есть почти на 30 % меньше. Если проанализировать частоту рождения Даунов по возрастным группам рожениц, то видно, что за 20 лет возраст их уменьшился почти на 5 лет.
Таблица 4. Влияние пола родителей на частоту появления добавочной хромосомы у больных с синдромом Дауна
Общее число обследованных больных Число больных с добавочной хромосомой при первом и втором (в скобках) делении в мейозе Материнская хромосома Отцовская хромосома 67 37 (7) 14 (9) 145 96 (16) 20 (13)Таблица 5. Данные о детях с синдромом Дауна, рожденных в Дании в 1950 и 1970 годах
Возраст матери, лет Число детей с синдромом Дауна к общему числу новорожденных 1950 г. 1970 год Число живорожденных Ожидаемое число детей с синдромом Дауна Число живорожденных Ожидаемое число детей с синдромом Дауна 15-19 1 : 2300 5 769 2,5 5 884 2,6 20-24 1 : 1600 22 310 13,9 26 588 16,6 25-29 1 : 1200 24 218 20,2 24 193 20,2 30-34 1 : 880 15 438 17,5 9 864 11,2 35-39 1 : 290 8 874 30,6 3 453 11,9 40-41 1 : 100 2 272 27,7 774 7,7 45-49 1 : 46 177 3,8 46 1,0 Всего... 79 558 116,2 70 802 71,2 Частота появления синдрома Дауна 1 : 685 1 : 994В СССР для разных районов отмечена неодинаковая частота рождения детей с синдромом Дауна. По городу Омску, например, за 1960—1971 годы она была равна 0,148 %, при этом в 90 % случаев отмечена трисомия по 21-й хромосоме, 7—8 % составил мозаицизм и в 2% случаев болезнь носила транслокационный характер.
Естественно, что ни один из родителей не хочет иметь больного ребенка. Для целей генетического консультирования родителей важно знать, где и когда произошла «ошибка» при создании нового организма — во время формирования половых клеток отца или матери либо же после оплодотворения женской клетки и создания зиготы? Можно ли исправить эту «ошибку», а, значит, предотвратить большое горе?
Современная генетика во многих случаях может ответить на эти вопросы, и особенно последнее касается синдромов Шерешевского — Тернера и Клайнфельтера. Для этого медику-генетику необходимо знать наследственные системы групп крови X матери и отца. Об этой системе известно, что она сцеплена с Х-хромосомой, так как ген, ее обусловливающий, локализован в данной хромосоме и характеризуется наличием двух типов отклонений — Х(а+) и Х(а—). При этом Х(а+) доминирует над Х(а—).
Рассмотрим пример: мать обладает Х(а—), отец — Х(а+). Соответствующие их генотипы будут следующими: Х(а—)Х(а—) и X(a+)Y. Здесь возможны два случая. Первый — дочь оказалась с синдромом Шерешевского — Тернера Х(а—) с генотипом Х(а—)0. Это свидетельствует о том, что отцовская половая клетка не внесла ни одной половой хромосомы (22 + 0). Второй случай — рождение дочери с синдромом Тернера Х(а+) — возможен, если материнская половая клетка не имела половой хромосомы (22 + 0).
Подобный генетико-медицинский анализ семей, имеющих детей с синдромами Шерешевского — Тернера и Клайнфельтера, показал, что «виновными» в появлении таких детей могут быть как отцы, так и матери. Иными словами, нарушение формирования половых клеток у одного из родителей обусловливает появление детей с аномалиями половых хромосом.
Для ряда европейских стран установлена неодинаковая частота рождения детей с синдромами Шерешевского — Тернера и Клайнфельтера в течение года, а именно — упомянутые синдромы гораздо чаще появляются при зачатии в летние месяцы (июль — август). Ученые связывают этот факт с увеличением попадания в организм супругов с овощами, ягодами и фруктами токсических веществ (пестициды, инсектициды, гербициды и др.), которые в наибольшем количестве используются для борьбы с вредителями и сорняками на нолях именно в это время года. Согласно данным ученых, химические вещества, применяемые в качестве мутагенов, концерагенов и тератогенов, в СССР составляют более 60 тыс. наименований, а в США — более 450 тыс.
