Choroby jednogenowe to duża i niejednorodna grupa chorób. Ich nazwa wskazuje na występowanie mutacji w obrębie tylko jednego genu. W większości przypadków choroby genetyczne jednogenowe związane są z DNA jądrowym. Dzielą się ponadto na dominujące i recesywne. Wyjątkiem są choroby związane z mitochondrium, ponieważ są dziedziczone pozajądrowo.
Rodzaje chorób genetycznych jednogenowych
Obecnie wyróżnia się około 4000 chorób jednogenowych człowieka. Przypuszcza się, że duża część nie została jeszcze poznana.
Choroby jednogenowe dominujące
O chorobach jednogenowych dominujących mówi się wówczas, gdy do pojawienia się objawów określonego schorzenia wystarczy tylko jedna wersja zmutowanego genu. W praktyce oznacza to, że tylko jeden rodzic osoby chorej musi być nosicielem wadliwego genu. Prawdopodobieństwo przyjścia na świat zdrowego osobnika rodziców o cechach heterozygotycznych wynosi 2:1. Tym samym, jeśli jedno z rodziców jest chore, możliwość przyjścia na świat potomka z tą samą wadą genetyczną wynosi równo 50%.
Przykłady chorób jednogenowych dziedziczonych w sposób dominujący to: choroba Huntingtona, achondroplazja, zespół Marfana, stwardnienie guzowate, hipercholesterolemia rodzinna czy polipowatość jelita grubego.
Choroba Huntingtona należy do poważnych chorób układu nerwowego. Ma przebieg postępujący i występuje pomiędzy 30. a 50. rokiem życia. Mutacja dotyczy kodonu CAG. Objawami choroby Huntingtona są: pląsawicze ruchy, drżenie rąk i nóg, otępienie, drażliwość, lęk, niepokój, strach oraz zaburzenia nastroju.
Achondroplazja jest schorzeniem, którego przyczyną jest mutacja genu krótkiego ramienia chromosomu 4. Występuje ona w 1:25000 populacji. Ryzyko pojawienia się choroby rośnie po ukończeniu przez ojca 35. roku życia. Objawami choroby są m.in. karłowatość, lordoza odcinka lędźwiowego kręgosłupa, uwydatnienie czoła i zwężenie kanału kręgowego.
Zespół Marfana należy do grupy fibrylinopatii, a częstość jego występowania wynosi 10 na 10000 populacji. Niestety objawy tego jednogenowego schorzenia nie są jednorodne i dotykają narządu wzroku (astygmatyzm, krótkowzroczność), układu sercowo-naczyniowego (np. niedomykalność zastawki aorty, tachykardia lub bradykardia) oraz narządu ruchu (skolioza, przerost stawu kolanowego).
Hipercholesterolemia rodzinna dotyczy mutacji genu LDLR, który koduje białko receptora „zły cholesterol”, czyli LDL. Występuje już w wieku dziecięcym, a jej objawy to m.in. zapalenie ścięgna Achillesa, miażdżyca, powiększenie wątroby, wysoki poziom triglicerydów i żółtaki płaskie powiek.
Co można wyczytać z badań genetycznych? Zobaczcie na filmie:
Choroby jednogenowe recesywne
W przypadku chorób jednogenowych dziedziczonych w sposób autosomalny recesywny do objawów choroby dochodzi w układzie homozygotycznym, co znaczy, że oba allele genu muszą kodować cechę określonej choroby. Przykładami najpopularniejszych chorób jednogenowych recesywnych są: alkaptonuria, anemia sierpowata, choroba Wilsona, fenyloketonuria oraz mukowiscydoza.
Alkaptonuria jest rzadką chorobą, w przebiegu której dochodzi do zaburzenia szlaku metabolicznego. We krwi osób cierpiących na tę chorobę gromadzi się pośredni produkt powstający na drodze zaburzonego mechanizmu enzymatycznego – kwas homogentyzynowy. Objawami alkaptonurii są: powstawanie ciemnego zabarwienia moczu oraz uszkodzenia wielonarządowe.
Anemia sierpowata to schorzenie układu krwionośnego, w przebiegu którego dochodzi do nieprawidłowej budowy hemoglobiny. Jest to białko, którego zadaniem jest transportowanie tlenu do tkanek i komórek ciała. Anemia sierpowata występuje głównie w Afryce. Nazwa choroby nawiązuje do kształtu, jaki przyjmują erytrocyty. Mają one formę dysków, co nie tylko skraca ich życie, ale i powoduje niszczenie.
Choroba Wilsona to rzadka choroba genetyczna, w której obserwuje się zaburzenie metabolizmu miedzi. Zaczyna ona gromadzić się w wątrobie, doprowadzając do jej zniszczenia. Z czasem przedostaje się do mózgu, nerek i oczu. Objawy są głównie neurologiczne.
Fenyloketonuria jest wrodzoną chorobą należącą do enzymopati, w wyniku której w organizmie chorego gromadzi się fenyloalanina. Za chorobę odpowiedzialna jest mutacja genu PAH (enzym hydroksylazy fenyloalaninowej). Objawy choroby to upośledzenie umysłowe, motoryczne oraz napady padaczkowe.
Mukowiscydoza, inaczej zwłóknienie torbielowate, w wyniku którego upośledzeniu ulegają funkcje gruczołów zewnątrzwydzielniczych. Najpoważniejsze objawy obserwuje się w układzie oddechowym, co prowadzi do poważnego uszkodzenia płuc. Inne symptomy dotykają przewodu pokarmowego, w tym trzustki. Częściej obserwuje się również wtórną cukrzycę.
Bibliografia:
- Krzysztof Boczkowski, Zarys genetyki medycznej: podręcznik dla studentów medycyny, Warszawa, Wydawnictwo Lekarskie PZWL 1990.
- Isabel Lokody, Insights into mongenic disease, „Nature Reviews Genetics” 2014, volume 15, page 218.
