GENETYCZNIE UWARUNKOWANE CHOROBY METABOLICZNE PRE I POSTNATALNA DIAGNOSTYKA
GENETYCZNIE UWARUNKOWANE CHOROBY METABOLICZNE: PRE- I POSTNATALNA DIAGNOSTYKA MICHAŁ PIETRUSIŃSKI ZAKŁAD GENETYKI MEDYCZNEJ UNIWERSYTET MEDYCZNY W ŁODZI ŁÓDŹ 2008 Zakład Genetyki Medycznej
Zaburzenia przemiany aminokwasów fenyloketonuria klasyczna fenyloketonuria - postacie nietypowe alkaptonuria Zaburzenia przemiany puryn zespół Lescha-Nyhana Zaburzenia przemiany węglowodanowej galaktozemia Lizosomalne choroby spichrzeniowe mukopolisacharydozy typu I i II choroba Taya-Sachsa Mukowiscydoza Zakład Genetyki Medycznej
ZABURZENIA PRZEMIANY AMINOKWASÓW Zakład Genetyki Medycznej
HIPERFENYLOALANINEMIA Zaburzenia homeostazy fenyloalaniny - hydroksylaza fenyloalaninowa (97%) - reduktaza dwuhydropterynowa - synteza biopteryn dziedziczenie autosomalne recesywne Zakład Genetyki Medycznej
FENYLOKETONURIA KLASYCZNA PKU CZĘSTOŚĆ WYSTĘPOWANIA 1: 2000 - 1 -20000 1: 8000 W POLSCE Brak HPA > wzrost st. Fenyloalaniny > kw. Fenylopirogronowy > kw. Ortohydroksyfenylooctowy Uszkodzenie OUN Zakład Genetyki Medycznej
OBJAWY KLINICZNE - uporczywe wymioty zmiany skórne typu skazowego mysi zapach moczu (kwas ortohydroksyfenylooctowy) opóźnienie rozwoju psychoruchowego opóźnienie rozwoju umysłowego - upośledzenie umysłowe znacznego stopnia - w 50% drgawki przed 1 r. ż. - małogłowie - jasna karnacja, blond włosy - rozcieńczenie barwnika Zakład Genetyki Medycznej
Zakład Genetyki Medycznej
- ilościowe oznaczenie fenyloalaniny i tyrozyny w surowicy krwi - ilościowe oznaczenie aktywności reduktazy dwuhydropterydynowej - ilościowe oznaczenie biopteryny i neopteryny w moczu (HPLC) U matek o pełnym profilu biochemicznym fenyloketonurii nieodwracalne uszkodzenia płodów Zakład Genetyki Medycznej
NIETYOPWE POSTACIE FENYLOKETONURII Czterohydrobiopteryna > tryptofan > tyrozyna > fenyloalanina neurotransmitery: dopamina, serotonina - ciężkie napady drgawek - zahamowanie rozwoju psychoruchowego - zgon we wczesnym okresie życia Zakład Genetyki Medycznej
DIAGNOSTYKA MOLEKULARNA PAH - HYDROKSYLAZA FENYLOALANINOWA 12 q 23. 2 90 kb prawidłowy białkowy produkt - 452 aminokwasy 67% - missense Zakład Genetyki Medycznej
ALKAPTONURIA autosomalna recesywna Zaburzenie przemiany tyrozyny Zakład Genetyki Medycznej
u niemowląt i małych dzieci bezobjawowo ciemnienie pieluch po kontakcie z mydłem i powietrzem obecność kwasu homogentyzynowego w moczu II i III dekada – ochronoza-ciemnienie chrząstek, ścięgien, więzadeł oraz twardówek III i IV dekada - stany zapalne i zmiany zwyrodnieniowe stawów Zakład Genetyki Medycznej
DIAGNOSTYKA Oznaczenie zawartości HGA w moczu 1 -8 g dziennie 1 mg Mutacje w genie HGD (1, 2 -dioksygenazy homogentyzynowej) 3 q 21 -q 23 14 egzonów 54, 3 kb transkrypt 1715 bp znanych przynajmniej 67 mutacji, większość missense Zakład Genetyki Medycznej
ZABURZENIA PRZEMIANY PURYN Zakład Genetyki Medycznej
ZESPÓŁ LESHA-NYHANA Recesywna sprzężona z chromosomem X Brak aktywności HGPRT (transferazy fosforybozylo-hipoksantyno-guaninowej) Zakład Genetyki Medycznej
Zasady purynowe 5 -fosfozylofosforan (PRPP) Rybozo-5 -fosforan HGPRT nukleotydy Zakład Genetyki Medycznej
Objawy kliniczne Od około 6 m-ca zycia - zaburzenia chodu - spastyczność - nadmiernie żywe odruchy - opóźniony rozwój - opistotonus - zmiany stawowe - zaburzenia psychiczne: autoagresja, samookaleczenia - zaburzenia czynności nerek - hiperurikemia > 535μmol/l częściowy blok - brak objawów neurologicznych Zakład Genetyki Medycznej
diagnostyka - stosunek kwasu moczowego do kreatyniny > 2 - >20 mg kwasu moczowego/doba (charakterystyczne ale nie wydaje się na tej podstawie diagnozy) - hiperurikemia(j. w) - aktywność HGPRT w wielu tkankach (krew, fibroblasty) poniżej 1, 5% Zakład Genetyki Medycznej
HGPRT Xq 26 -q 27. 2 43 kb Zakład Genetyki Medycznej
ZABURZENIA PRZEMIANY WĘGLOWODANOWEJ Zakład Genetyki Medycznej
GALAKTOZEMIA Zaburzenie metabolizmu galaktozy 1: 1700 do 1: 50000 żywo urodzonych autosomalna, recesywna Zakład Genetyki Medycznej
galaktoza ATP galaktokinaza galaktozo-1 -fosforan urydylotransferaza galaktozo-1 -fosforanowa Urydynodwufosfoglukoza (UDPG) Glukozo-1 -fosforan epimeraza UDP glukozowa Urydynodwufosfogalaktoza (UDPGal) glikolipidy glikoproteidy wielocukry
BRAK AKTYWNOŚCI URYDYLOTRANSFERAZY GALAKTOZO-1 -FOSFORANOWEJ - objawy kliniczne U noworodków: - biegunka - wymioty - niechęć ssania - kwasica - utrata masy ciała - pocenie się - senność - hipoglikemia - wrażliwość na zakażenia - szczególnie E. coli obraz sugeruje infekcje Zakład Genetyki Medycznej
Wątroba Nerki - niewydolność wątroby - hepatomegalia lub hepatosplenomegalia - żółtaczka - hipoalbuminemia - hipoprotrombinemia - leukocyturia erytrocyturia proteinuria glikozuria hiperaminocyturia Uszkodzenie OUN - opóźnienie rozwoju psychomotorycznego, zmiany w zapisie EEG, uszkodzenie soczewki oka - zaćma Zakład Genetyki Medycznej
Gen urydylotransferazy galaktozo-1 -fosforanowej 9 p 13 4 kb 11 egzonów 8 najczęściej występujących mutacji - 71% Zakład Genetyki Medycznej
LIZOSOMALNE CHOROBY SPICHRZENIOWE Zakład Genetyki Medycznej
Niedobór aktywności specyficznych enzymów lizosomalnych > gromadzenie w lizosomach wielkocząsteczkowych związków - sfingolipidy, mukopolisacharydy, glikoproteidy itp. . . Znanych około 30 chorób tego typu klasyfikacja wg rodzaju substratu przeważającego w złogach Zakład Genetyki Medycznej
MUKOPOLISACHARYDOZY Deficyt hydrolaz lub sulfataz zajęcie układu nerwowego, narządów miąższowych, układu kostnego, narządu wzroku, tk. łącznej. 13 typów 1: 20000 Zakład Genetyki Medycznej
MUKOPOLISACHARYDOZA TYP I (MPS I) CHOROBA HURLER Autosomalna recesywna - gargoidalne rysy twarzy powiekszenie obwodu głowy przykurcze w stawach skrócenie i pogrubienie kości powiekszenie śledziony i wątroby zmętnienie rogówki niedosłuch przepuklina pępkowa postępująca degradacja umysłowa zgon w II dekadzie życia Zakład Genetyki Medycznej
DIAGNOSTYKA wstępnie Ilościowe i jakościowe oznaczenie w moczu glikozaminoglikanów (GAG): heparan, siarczan dermatanu Wykazanie niedostatecznej aktywności α-L-iduronidazy. Aktywność mierzona w limfocytach krwi obwodowej, fibroblastach (hodowle), osoczu, amniocytach (hodowle) analiza mutacji w genie IDUA Zakład Genetyki Medycznej
Gen α-L-iduronidazy - IDUA 4 p 16. 3 14 egzonów 19 kb znanych ponad 60 mutacji Zakład Genetyki Medycznej
HURLER-SCHEIE SYNDROM - MPS I POŚREDNIA Prawidłowy rozwój do 24 miesięcy symptomy zazwyczaj między 3 a 8 rokiem życia często dożywalność do wieku dojrzałego intelekt zróżnicowany często całkowicie prawidłowy SCHEIE SYNDROM - MPS I ŁAGODNA Diagnozowana często po 15 roku życia prawidłowy intelekt prawidłowa postawa Zwyrodnienie stawów Zaburzenia zastawek serca Przerost narządów wewnętrznych Zakład Genetyki Medycznej
MUKOPOLISACHARYDOZA TYP II (MPS II) CHOROBA HUNTERA Recesywna sprzężona z chromosomem X (Xq 28) Objawy jak zespole Hurler występują nieco później brak zmętnienia rogówki Typ A szybko postępujące upośledzenie umysłowe pogrubione rysy twarzy, zgon w II dekadzie życia Typ B rozwój umysłowy w granicach normy osiagnięcie wieku dojrzałego Zakład Genetyki Medycznej
MUKOWISCYDOZA Zakład Genetyki Medycznej
MUKOWISCYDOZA CYSTIC FIBROSIS Torbielowate zwłóknienie trzustki Zakład Genetyki Medycznej
PATOGENEZA Wzmożona lepkość wydzieliny gruczołów wydzielania zewnętrznego > zaczopowanie przewodów wyprowadzających - trzustka wątroba jelita nasieniowody płuca gruczoły potowe Zakład Genetyki Medycznej
MONOGENOWA AUTOSOMALNA RECESYWNA CZĘSTOŚĆ WYSTĘPOWANIOA 1: 1800 - 1: 2500 1: 2300 W POLSCE Zakład Genetyki Medycznej
OBJAWY KLINICZNE Postać płucna - przyspieszony oddech, kaszel, infekcje Postać brzuszna zaburzenia trawienia i wchłaniania, cuchnące i tłuszczowe stolce, wypadanie odbytnicy, zapalenie trzustki i pęcherzyka żółciowego, cukrzyca - łagodna postać Postać mieszana Zakład Genetyki Medycznej
BIAŁKO CFTR CYSTIC FIBROSIS TRANSMEMBRANE CONDUCTANCE REGULATOR ABC Family (ATP-binding casette) Kanał chlorkowy zależny od c. AMP 1488 aa 170 k. Da Zakład Genetyki Medycznej
GEN CFTR 7 q 31. 3 27 egzonów 250 kb Zakład Genetyki Medycznej
DIAGNOSTYKA MUTACJI del. F 508 Del 2, 3(21 kb) 3849+10 kb - analiza wielkości produktu PCR - analiza fragmentów restrykcyjnych Zakład Genetyki Medycznej
PCR startery d. NTP polimeraza DNA bufor woda TERMOCYKLER
DENATURACJA 95°C Zakład Genetyki Medycznej
DENATURACJA 95°C Zakład Genetyki Medycznej
WIĄZANIE STARTERÓW °C Zakład Genetyki Medycznej
ELONGACJA 72°C Zakład Genetyki Medycznej
del. F 508
2 1 3 Zakład Genetyki Medycznej
2 3 1 Zakład Genetyki Medycznej
Dele 2, 3 delecja 21 kb Zakład Genetyki Medycznej
3849+10 kb C>T PCR Trawienie Hph 1
- Slides: 53