2). Биологические и генетические аспекты пола. Типы определения пола.

Пол - важнейшая фенотипическая характеристика. представляющая собой совокупность признаков и свойств организма, обеспечивающих половое размножение. Сюда относится блок признаков и свойств гаметогенез, оплодотворение, воспроизведение себе подобных и передача наследственной информации. В кариотипе мужчин и женщин 22 пары хромосом идентичные – аутосомы, а 23-я пара – половые, отличаются у мужчин и женщин. У женщин она представлена двумя гомологичными X-хромосомами, a y мужчин — гетерохромосомами — X и Y, имеющими лишь небольшие гомологичные участки. Согласно генетической теории T. Моргана, женский пол y человека является гомогаметным, a мужской — гетерогаметным. Исходя из этого, пол будущего ребенка зависит исключительно от типа сперматозоида, оплодотворившего яйцеклетку. Если в оплодотворении участвует сперматозоид c X-хромосомой, то развивается девочка, если сперматозоид c Y-хромосомой развивается мальчик. Таким образом, пол определяется сочетанием половых хромосом в момент оплодотворения (сингамное определение пола). У человека каждый брак можно рассматривать как менделевский бэккросс (возвратное скрещивание) в отношении X и Y-хромосомы. Это означает, что в среднем мужская и женская зиготы формируются в соотношении 1:1. Однако в действительности это не совсем так. Различают первичное и вторичное соотношение полов в популяции людей. Первичное - это соотношение полов на уровне ранних эмбрионов. На 100 эмбрионов женского пола приходится до 140 мужского. Вторичное - это соотношение полов на момент рождения (на 100 девочек - 107 мальчиков). Мужские зиготы чаще гибнут, потому что y мужчин одна X-хромосома в генотипе и, если она несет рецессивный летальный или полулетальный ген, то он проявляется y лиц мужского пола. B дальнейшем в процессе постнатального онтогенеза соотношение полов меняется. Так к моменту вступления в брак (18-20 лет) на 100 женщин приходится 101 мужчина. К 50-ти годам на 100 женщин остается 85 мужчин и в последующем онтогенезе Соотношение продолжает изменяться в пользу женщин. B последнее время накопился большой материал об индивидуальных, возрастных и половых различиях мужчин и женщин. Установлено, что средняя Продолжительность женщин на 10-12 лет больше, чем y мужчин. Разрыв этот в последние годы продолжает увеличиваться. Мальчиков на момент зачатия значительно больше, так как Y-сперматозоид, имея меньшую массу, обладает большей скоростью передвижения и скорее достигает яйцеклетки. Низкая жизнеспособность у мужских эмбрионов и в последующем лиц мужского пола объясняется таким уровнем метаболических процессов, который формирует более быстрый тип старения по сравнению с женским. Мужской пол физически сильнее женского, но генетически слабее. Кроме того, меньшая г жизнеспособность и продолжительность жизни мужчин объясняется более активным образом жизни, который приводит к быстрому «изнашиванию». Высокая устойчивость женского пола связывается c дополнительным биоритмом — эстрагенитальными ритмами жизнедеятельности, связанными c колебаниями уровня половых гормонов в период половой зрелости. С. целью повышения жизнеспособности мужчинам рекомендуется создавать искусственные ритмы, например, подвергаться периодическим нагрузкам -физическим и даже нервным. Половые различия обусловлены, прежде всего, первичными и вторичными половыми признаками. Кроме того, пол характеризуется признаками: зависящими от пола (контролируемые половыми хромосомами), ограниченными полом и сцепленными c полом.

Первичные половые признаки - это признаки, которые обеспечивают непосредственно процесс образования половых клеток, оплодотворение и развитие потомства. K ним относятся внутренние и наружные половые органы. Формирование первичных половых признаков обусловлено генами, расположенными в половых хромосомах. Как известно, на ранней стадии эмбрион обладает потенциями к развитию как в мужском, так и в женском направлении. Зачатки гонад закладываются на поверхности первичных почек из материала мезодермы. Сюда мигрируют первичные половые клетки, которые появляются на стадии гаструляции в энтодерме желточного мешка. После концентрации половых клеток в гонаде, начинается ее анатомическое формирование – гонадогенез. Гонады первоначально закладываются одинаково y обоих полов и состоят из внешнего слоя (кортекса) и внутреннего слоя (медуллы). B ходе дифференциации пола идет подавление одного слоя гонады и развитие другого. Направление дифференцировки определяется сочетанием половых хромосом в зиготе. B норме направление развития определяется наличием Y-хромосомы, мужские гонады развиваются, если имеется одна Y-хромосома, независимо от числа X-хромосом. Согласно современным данным, это развитие зависит от H-Y-aнтигeнa. Его секретируют мужские первичные половые клетки. Как только эти клетки попадают в зачатки гонад, сразу начинается дифференцировка семенников. Y мужского пола быстрее развивается медyллярнaя ткань и подавляется кортекс, в результате гонады превращаются в семенники. У женского пола ускоряется развитие кортекса, подавляется формирование медуллы и гонады превращаются в яичники. Семенники y человека формируются на б-12 неделе, яичники на 14-16 неделе внутриутробного развития. Дифференциация гонад идет под генетическим контролем: гены, контролирующие дифференциацию семенников начинают функционировать раньше, чем гены, контролирующие дифференциацию яичников, причем последние функционируют только при условии неактивности первых.

Вторичные половые признаки — это такие признаки, которые не принимают непосредственного участия в воспроизводстве потомства, но связанные c ним и косвенным образом влияют на него. Сюда относятся фенотипические различия между мужчинами и женщинами. Например, наличие или отсутствие молочных желез, рост, масса тела, тип телосложения, тип оволосения, отложение подкожного жира, тембр голоса и др. Вторичные половые признаки также обусловлены генами половых хромосом и генами аутосом. Развитие вторичных половых признаков обусловлено комплексом генов, обеспечивающих дифференцировку гонад и гениталий. Половые органы формируются из мюллеровых и вольфовых протоков, которые происходятиз первичной почки. У женщин мюллеровы протоки развиваются в фаллопиевые трубы и матку, а вольфовы протоки атрофируются. У мужчин вольфовы протоки развиваются в семенные протоки и семенные пузырьки. Под влиянием хорионического гонадотропина матери клетки Лейдига в эмбриональных семенниках синтезируют стероидные гормоны тестостерон и 5 - дигидротестостерон. B клетках Сертоли синтезируется гормон, который называют мюллеровым ингибирующим фактором (MIF). Эти гормоны действуют на бипотентные задатки внешних и внутренних половых органов, прежде всего на вольфовы протоки, мюллеровы протоки и мочеполовой синус. Нормальные индивиды мужского пола развиваются, только если все эти элементы функционируют в нужное время и надлежащем месте. При игл полном отсутствии формируются женские половые признаки. Таким образом, развитие женских половых признаков не требует специальных регуляторных факторов, оно в этом смысле является «конститутивным». Незначительные отклонения в работе этой системы на различных уровнях вызывают неполное развитие мужского фенотипа в организме c мужским генотипом (мужской псевдогермафродитизм); анализ таких аномалий позволил получить обширную информацию o нормальной физиологии развития пола.

Признаки, ограниченные полом — это признаки, гены которых имеются в кариотипе обоих полов, но проявляются преимущественно лишь y одного пола. Эти гены могут быть локализованы в любой аутосомной хромосоме или половой. Такие анатомические и физиологические черты, как развитие молочных желез, время начала менструации, особый тип телосложения контролируются генами, получаемыми от обоих родителей, но проявляются y лиц женского пола. B то же время, такие сугубо мужские черты, как характер роста волос на лице или количество и распределение волосяного покрова на теле также контролируются генами, общими для обоих полов.

Признаки, зависящие от пола — это признаки, определяющиеся генами, которые есть y обоих полов, но y одного пола они ведут себя как доминантные, a y другого - как рецессивные. Это связано c тем, что половые хромосомы обладают очень сильным модифицирующим действием на гены аутосом. Гены, которые определяют эти признаки, расположены в аутосомах, но испытывают на себе действие генов половых хромосом. Например, ген облысения y человека — это ген аутосомный. Он по-разному проявляется у лиц мужского и женского пола: y мужчин он доминантный, a y женщин — рецессивный. Экспрессия гена облысения (аллопеция) варьирует в широких пределах: облысение может быть слабым или полным, лысина может локализоваться по-разному, проявляться в раннем или пожилом возрасте. у женщин этот признак проявляется крайне редко. другим примером признака, контролируемого полом, является наследование различных певческих голосов: бас, баритон, тенор, сопрано, меццо-сопрано, альт. Все типы голосов детерминированы одной парой aллелей, но, начиная c периода полового созревания, характер их фенотипического проявления находится под контролем половых гормонов.

Признаки, сцепленные c полом — это неполовые признаки, гены которых локализованы в половых хромосомах. Для того, чтобы представить характер их наследования, нужно знать строение половых хромосом. Y человека X-хромосома крупная субметацентричесная и относится к группе C по денверской классификации. Х-хромосома человека богата жизненно важными генами, которые контролируют свертываемость крови, сосудов и другие (около 95 генов). Y-хромосома человека - это самая мелкая хромосома в кариотипе человека, акроцентрическая, бедна жизненно важными генами (относится к группе G). Очевидно, что но время мейоза X и Y-хромосомы подвергаются только частичной конъюгации. Те участки половых хромосом, которые подвергаются конъюгации, называются гомологичными. S них находятся гены, не полностью сцепленные c X и У -хромосомами. Они могут подвергаться перекомбинации в процессе кроссинговера и могут проявляться впоследствии как y мужчин, так и y женщин, почти c одинаковой частотой. K таким генам относятся общая цветовая слепота, пигментная ксеродерма, пигментный ретинит, судорожные расстройства, геморрагический диатез, болезнь Огyчи. Таких генов немного. Остальные части половых хромосом не подвергаются кроссинговеру в процессе конъюгации, они вообще не конъюгируют, и содержат гены, полностью сцепленные c X и Y - хромосомами. Гены, полностью сцепленные с X-хромосомой могут быть как доминантными, так и рецессивными. Первый четкий пример Х-сцепленного доминантного типа наследования был описан Сименсом (1925). Это кожное заболевание, при котором формируется фолликулярный гиперкератоз, что приводит к частичной или полной потере ресниц, бровей или волос на голове. При этом мужчины поражаются тяжелее, чем женщины. K доминантным признакам, сцепленным c X-хромосомой относятся наследственный рахит. потемнение зубной эмали. X-сцепленное доминантное заболевание проявляется y гемизиготньтх мужчин и гетерозиготных женщин. Однако все сыновья пораженных отцов и здоровых матерей не несут патологических признаков, здоровы и их дети. Все дочери пораженных отцов поражены. Рецессивные признаки, сцепленные с Х-хромосомой встречаются гораздо чаще доминантных. В качестве примеров можно привести следующие заболевания: дальтонизм, атрофия зрительного нерва, несахарный диабет, агаммаглобулинемия, ихтиоз, отсутствие потовых желез и др. Наиболее известным примером является гемофилия. Один из наиболее редких и уникальных в ствоём проявлении рецессивных заболеваний, сцепленных с Х-хромосомой является синдром Леша-Найхана (самосадизм). Эта аномалия связана с недостаточностью фермента HGPRT (гипоксантин-гуанин- фосфорибозил-трансферраза), участвующего метаболизме пуринов. Такие больные характеризуются тяжелыми неврологическими расстройствами, сниженным болевым порогом и неудержимым стремлением к самоповреждениям. В большинстве случаев рецессивные гены, полностью сцепленные c Х-хромосомой, наследуются следующим образом: от отца через дочь-носительницу (кондуктор) к внукам мужского пала. Среди сыновей гетерозиготных матерей соотношение больных и здоровых равное. Такое наследование получило название крисс-крoсс (крест-накрест). Y-хромосома в негомологичном участке содержит гены,

передающиеся по типу полного сцепления только по мужской линии: от отца к сыну, от сына к внуку и т.д. Такими признаками являются гипертрихоз, наличие плавательной перепонки между пальцами, редкий ген «дикообразности». Изучение наследования сцепленных c полом признаков дало возможность сделать следующие выводы: - пол наследуется как любой другой признак организма, наследуемый генами; - расщепление по полу 1:1 определяется образованием в мейозе двух сортов гамет с равной частотой у гетерогаметного пола; - в природе гетерогаметным может быть как мужской, так и женский пол (ХУ – курица, ХХ – петух); - наследование признаков, сцепленных с полом, определяется генами, локализованными в Х-хромосоме. При этом наследование происходит «крест-накрест» (пример с гемофилией: сыновья наследуют признак матери, а дочери – отца); - полное сцепление с полом выявляется лишь в том случае, если У-хромосома генетически инертна; - гены, локализованные в Х-хромосоме и имеющие аллели в У-хромосоме, наследуются частично сцепленно с полом; - гены, локализованные в У-хромосоме и имеющие аллели в Х-хромосоме, наследуются по типу полного сцепления – по мужской линии; - признаки пола определяются не только генами половых хромосом, но и большим количеством аутосомных генов (пол – признак полигенный) - наследование сцепленных с полом признаков явилось прямым доказательством локализации генов в хромосомах. У человека генотипический пол определяют, изучая неделящиеся клетки. Согласно гипотезе М. Лайон (1961г.) в нормальных женских клетках функционирует одна из двух Х-хромосом, a другая подвергается инaктивации, что является механизмом, выравнивающим баланс генов половых хромосом (дозовая компенсация генов). Инактивация происходит в раннем эмбриогенезе на 16 сутки эмбрионального развития и сохраняется во время дальнейшего размножения и развития клеточной линии. В одних клетках женского организма инактивации подвергается отцовская X-хромосома, в других - материнская, поэтому женский организм является мозaиком по природе. Инактивированная X-хромосома определяется при микроскопии соматических клеток в виде меркой глыбки, называемого половым хроматином (тельце Барра). В нормальных женских клетках выявляется одно тельце Барра, в нормальных мужских клетках полового хроматина нет. Половой хроматин можно обнаружить в любых тканях. Чаще его исследуют в эпителиальных клетках слизистой полости рта (буккальный соскоб), где он обнаруживается в виде дисковидного, интенсивно окрашивающегося тельца на внутренней ядерной мембране. Половой хроматин можно определить в ядрах нейтрофилоцитов, где половой хроматин имеет вид барабанной палочки, отходящей от дольчатого ядра лейкоцитов. Исследование полового хроматина проводится для определения пола эмбриона, в судмедэкспертизе и диагностике половых генетических аномалий. 3). Генетические последствия радиационного облучения. Механизм воздействия излучений на молекулярно-генетический уровень наследственного материала.

Генетические последствия радиационного облучения Изучение генетических последствий облучения связано c большими трудностями, так как эти дефекты невозможно отличить от тех, которые возникли совсем по другим причинам. Генетические нарушения можно отнести к 3 основным типам: 1) хромосомные аберрации, 2) изменение числа хромосом, и мутации в самих генах. Генные мутации подразделяются далее на доминантные (которые проявляются сразу в первом поколении) и рецессивные (которые могут проявляются лишь в том случае, если y обоих родителей мутангиы м является один и тот же ген, такие мутации могут не проявиться на протяжении многих поколений или не обнаружиться вообще). Оба типа аномалий могут привести к наследственным заболеваниям в последующих поколениях, а могут и не проявиться вообще. Данные o возникновении тех или иных мутаций противоречивы. В материалах некоторых обследований содержится вывод о том, что y облученных родителей больше шансов родить ребёнка с Синдромом Дауна. B других исследованиях оказалось, что у людей получающих малые дозы облучения наблюдается повышенное содержание клеток крови с хромосомными нарушениями. Поскольку нет никаких других сведений приходится оценивать риск появления наследственных дефектов у человека, основываясь на результатах, полученных из многочисленных экспериментов на животных. Доза в 1 Гр., полученная при низком уровне радиации только особями мужского пола, индуцирует появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых новорожденных. Оценки, полученные для особей женского пола, гораздо менее определенны, но явно ниже; это объясняется тем, что женские половые клетки менее чувствительны к действию радиации. Согласно ориентировочным оценкам, частота мутаций составляет от 0 до 900, a частота хромосомных аберраций от 0 до 300 случаев на миллион живых новорожденных. Примерно 15000 живых новорожденных из каждого миллиона будут рождаться c серьезными наследственными дефектами из-за такого радиационного фона.

4). Задача. Больной обратился в поликлинику с жалобами на слабость, потерю аппетита, приступы тошноты, расстройство стула и головную боль. Из анамнеза выяснено, что больной - рубщик мяса на рынке. Употребляет шашлык с кровью, сырокопченый окорок и сало. При лабораторном исследовании в фекалиях больного обнаружены лентовидные фрагменты гельминта, состоящие из члеников, в которых имеется от 7 до 12 боковых ответвлений матки. Каков предполагаемый диагноз? Пути заражения? Какое осложнение возможно при этом гельминтозе? Перечислите основные меры профилактики.

Больной обратился в поликлинику с жалобами на слабость, потерю аппетита, приступы тошноты, расстройство стула и головную боль. Из анамнеза выяснено, что больной - рубщик мяса на рынке. Употребляет шашлык с кровью, сырокопченый окорок и сало. При лабораторном исследовании в фекалиях больного обнаружены лентовидные фрагменты гельминта, состоящие из члеников, в которых имеется от 7 до 12 боковых ответвлений матки. Каков предполагаемый диагноз? Пути заражения? Какое осложнение возможно при этом гельминтозе? Перечислите основные меры профилактики.

Диагноз: тениоз. Возбудитель тениоза — Taenia solium (Linnaeus, 1758) рода Taenia, свиной, или вооруженный, цепень — ленточный гельминт, длиной 1,5—2 м (иногда до 3—4 м). Его стробила содержит до 1000 члеников. Сколекс 1—2 мм в диаметре вооружен 4 присосками и венчиком хитиновых крючьев.

Молодые членики — бесполые, средней трети — гермафродитные, зрелые (размер—12— 15X6—7 мм) содержат матку с боковыми ответвлениями от 6 до 12 пар Тонкие членики неподвижны и, отторгаясь от стробилы, выделяются во внешнюю среду при дефекации. В каждом членике содержится от 30 до 50 000 яиц. Яйца и онкосферы свиного и бычьего цепня морфологически одинаковы.

Окончательный хозяин возбудителя тениоза — человек, промежуточный облигатный — свинья. Факультативными промежуточными хозяевами являются человек, собаки, кошки, обезьяны. У окончательного хозяина гельминты паразитируют в тонкой кишке. Членики выделяются с испражнениями, при их разрушении освобождаются яйца, онкосферы, которыми при поедании нечистот заражаются животные. Освободившиеся в кишках животного зародыши проникают в ток крови и заносятся в межмышечную соединительную ткань, где спустя 2—3 мес образуются финны. Человек заражается при употреблении свиного финнозного мяса. Полное развитие Т. solium завершается через 2,5 — 3 мес.

Патогенез, клиника тениоза. В патогенезе тениоза выражено механическое, нервно-рефлекторное и аллерго-токсическое действие гельминтов.

У больных наблюдаются расстройства функции кишечника: тошнота, рвота, иногда понос, схваткообразные боли в животе, потеря веса; Возможно развитие холецистита, панкреатита. Больных беспокоит слабость, головокружение, периодические головные боли, нарушения сна. Иногда тениоз сопровождается анемией. Нередко клинические проявления отсутствуют.

Профилактика. Мясо и мясные продукты следует приобретать только в магазинах, а не на стихийных рынках: - при покупке мяса на рынке следует требовать наличие документа о проведенной ветеринарно-санитарной экспертизе и проверять, имеется ли на мясе клеймо; - употреблять в пищу следует только хорошо проваренное и прожаренное мясо; - в процессе приготовления мясных блюд не пробовать сырой фарш.

Билет №18.