Распространённость в популяциях разного происхождения, сцепленного с полом наследственного заболевания — гемофилии
Автор: Бузина Людмила, гимназия № 48, 11Б класс
Научные руководители: Лузина Ф. А., к.б.н., ст.н.с.
НИИ КПГ и ПЗ СО РАМН; Лотош Е. А.,
доцент, к.б.н. НИИ КПГ и ПЗ СО РАМН
г. Новокузнецк
Введение
В течение многих лет учащимися школ города
проводится изучение телеутских популяций по различным системам групп крови,
сложным антропогенетическим признакам, демографическим характеристикам.
Одновременно изучается уровень инбридинга. В этих исследованиях был установлен
факт высокого уровня родства: 80% браков заключается внутри телеутского этноса.
У телеутов насчитывается 25 родов, ведущих своё происхождение от одного
родоначальника. Наличие высокого уровня родства позволяет предположить существование
у телеутов ряда наследственных заболеваний.
Работая в разных телеутских
популяциях, мы обнаружили несколько случаев гемофилии. Данный факт привёл нас к
необходимости проведения подробного генетического анализа всех случаев
гемофилии у телеутов.
Изучить распространение заболевания крови –
гемофилии у телеутов и населения г. Новокузнецка и выявить возможные причины
различной частоты встречаемости данного заболевания в этих популяциях.
Задачи работы
1.
составить
родословные на больных гемофилией;
2.
Выявить
женщин, гетерозиготных по гену гемофилии
3.
определить
частоту встречаемости гемофилии и рассчитать частоту гена данного заболевания у
телеутов и населения г. Новокузнецка;
4.
Выяснить,
когда возникло сцепленное с полом заболевание – гемофилия и кто является его
родоначальником.
Материалы и методы
Сбор
материала был проведён в 1998-99 годах в экспедиционных условиях в телеутских
посёлках Беловского района Кемеровской области. Материалом настоящей работы послужили
данные, собранные на 7 мужчин телеутской национальности, больных гемофилией.
Один из них проживает в посёлке Телеут в городе Новокузнецке. Четыре живут в
посёлке Верховская, а двое в посёлке Челухоево. На каждого больного
составлялась родословная. При этом учитывались все их родственники, как по
отцовской линии, так и по материнской. Частоту гена гемофилии рассчитывали как
корень квадратный от доли мужчин-гемофиликов.
Обзор литературы
Гемофилия (haemophilia;
греч. Haima кровь + philia склонность) – наследственная болезнь,
характеризующаяся повышенной кровоточивостью. Одна из форм геморрагического
диатеза.
При
гемофилии нарушен внутренний механизм свёртывания крови в результате дефицита
8,9 и 11-ого факторов свёртывания крови. Выделяют гемофилию А ( недостаточность
8 фактора свёртывания крови), гемофилию В ( недостаточность 9 фактора
свёртывания крови), передающееся по рецессивному, сцепленному с полом типу
наследования ( болеют мужчины – женщины являются носительницами гена гемофилии)
и гемофилию С ( недостаточность 11 фактора свёртывания крови) – редкое
заболевание с аутосомно-доминантным типом наследования ( болеют мужчины и женщины).
Как видно
из обзора литературы накопление сведений по встречаемости гемофилии у разных
народов представляется интересным и насущным. Особого внимания заслуживают
случаи гемофилии, возникшие впервые, то есть de novo.
Результаты работы
Анализ
родословной был проведён во всех семьях родственных первому пробанду по женской
линии, на глубину до четвёртого поколения. Это возможно, так как брачный круг у
телеутов очень мал и практически ограничен пятью селениями в Беловском районе.
При составлении родословных телеутов, больных гемофилией, мы обнаружили, что
все они являются потомками трёх родных сестёр (см. родословную). При опросе
их мы выяснили, что их отец страдал
гемофилией. Этот мужчина прожил около сорока лет и погиб во время репрессий
1937-38 годов. Его дочери в то время были малолетними и чёткого представления о
болезни отца не имели. Проведённый нами тщательный анализ родословной этого
мужчины показал, что ранее в этих семьях по женской линии заболевание гемофилии
не наблюдалось. Это позволило нам сделать заключение, что данный мужчина,
больной гемофилией, получил мутантный ген от своей матери. Следовательно, гемофилия
у телеутов появилась в начале этого века впервые. По данным 29-ой больницы
города Новокузнецка, гемофилия у телеутов относится к форме А.
Оказалось,
что 6 больных являются внуками гемофилика и дальнейший анализ родословной
позволил выявить гетерозиготных носительниц патологического гена в третьем
поколении. Достоверной носительницей гена гемофилии была только одна женщина, поскольку
она родила мальчика, больного гемофилией. Остальные женщины третьего поколения
остаются под вопросом, так как ни одна из них не произвела на свет сыновей. Но
эти женщины молоды, поэтому можно предположить, что в их потомстве могут
родиться мальчики, больные гемофилией, а их дочери могут оказаться
носительницами гена гемофилии. Однако, следует заметить, что для молодых современных
телеутских семей не характерно большое число детей, из этого можно сделать
заключение, что нарастание гемофилии в последующих поколениях будет
незначительным. В виду ограниченности брачного круга у телеутов, возможно
нарастание этого признака или накопление его в гемизиготном состоянии. Но в
любом случае, с профилактической целью следует организовать работу по
ознакомлению населения с этой актуальной проблемой. Кроме того, в четвёртом
поколении зарегистрирован мальчик, больной гемофилией. Таким образом, в следующем,
пятом поколении у телеутов не исключается возможность появления как гетерозиготных,
так и гемизиготных носителей гена гемофилии. Исходя из этого, можно утверждать,
что в отсутствие медико-генетических мероприятий ген гемофилии сохранится в
популяции телеутов. С учётом обычаев телеутов удаление из популяции до рождения
потенциальных гемофиликов в наши дни и в ближайшем будущем, с нашей точки
зрения, невозможно. Зная общую численность мужчин (1250) и число больных
гемофилией (7) мы рассчитали частоту этого заболевания на 1000 мужчин, она
составила 5,6. Доля гетерозиготных по гену гемофилии женщин составляет 4,8 на
1000. Доля же возможных носительниц гена гемофилии – 6,4. Это очень высокие
значения для обычных популяций (частота гена – 0,075). Из литературы известно
(Соколов, 1965), что частота гемофилии в популяциях человека составляет 0,2 на
1000, то есть в Телеутии наблюдается превышение мирового масштаба в 28 раз. Это
ещё раз подтверждает, что телеутская популяция нуждается в пристальном внимании
медицинских генетиков. Высокая отягощённость популяции таким заболеванием
требует дальнейшего наблюдения за её судьбой. Очевидно, при дальнейшем
накоплении данных по встречаемости наследственных болезней у телеутов можно
будет оценить уровень отягощённости телеутов наследственными болезнями (см.
таблицу).
Представлялось интересным определить частоту гена
гемофилии в популяции другого происхождения - европеоидного, а именно в
населении г. Новокузнецка, в котором официально зарегистрировано 18 гемофиликов.
Обнаружено, что частота этого заболевания в популяции Новокузнецка составляет
0,06 на 1000 мужчин. Частота гена гемофилии в популяции г. Новокузнецка
составила 0,000006. При сопоставлении этих данных с общемировой частотой было
показано, что частота гемофилии в Новокузнецке более чем в 3 раза меньше
мировой. По нашему мнению это может быть обусловлено недоучётом официальной
статистики, а также популяционной структурой г. Новокузнецка, сформированной
выходцами из разных регионов страны. Популяция г. Новокузнецка в отличие от
телеутских популяций панмиксная, что препятствует накоплению патологических
генов. Но этот вопрос требует отдельного рассмотрения. В связи с тем, что в
составе Новокузнецка находится популяция Телеут, где проживают коренные жители Кузбасса
– телеуты, среди которых имеется всего лишь один больной, мы решили рассчитать
частоту гемофилии в этой популяции. Оказалось, что в посёлке Телеут на 1000
населения – мужчин приходится 6 больных, а частота гена – 0,08. Эти величины
значительно превышают общетелеутские значения примерно в 2 раза. Это наблюдение
говорит о том, что в популяциях малого размера наблюдается значительный рост числа
патологического гена, что демонстрирует посёлок Телеут. Это же наблюдение
говорит о том, что существует разная отягощённость популяций патологическими
генами в зависимости от её национального состава и популяционно-демографических
процессов, протекающих внутри данной популяции таких, как: высокий уровень
инбридинга, заключение браков внутри своего этноса, эффект родоначальника.
Поэтому при изучении больных гемофилией определение и расчёт частоты гена
необходимо проводить с учётом отдельных национальностей, ибо вклад каждой из
них может быть разным, что было продемонстрировано в данной работе.
Выводы
1.
В
популяции телеутов обнаружено сцепленное с полом заболевание «гемофилия», передавшееся
в 4-х поколениях.
2.
Выявлены
гетерозиготные носительницы гена гемофилии в 4-ом поколении.
3.
Частота
гемофилии у телеутов составляет 5,6 на 1000 мужчин, частота гена – 0,075, а в
популяции г. Новокузнецка – 0,06 на 1000 мужчин; 0,000006 соответственно.
4.
Установлено,
что мутация гена гемофилии возникла у телеутов в начале ХХ века.
5.
Накопление
гена гемофилии в телеутских популяциях обусловлено малым размером популяции,
эффектом родоначальника, ограниченностью брачного круга, высоким уровнем
родства.
Список литературы
1.
Грин,
Стаут, Тейлор. Биология том 2, Москва, «Мир». 1995 год, 327 страниц.
2.
Кимеев
В. М. «Кто вы шорцы?» Кемерово, 1988 год, 100 страниц.
3.
Потапов
Л. П. «Очерки по истории алтайцев». М.-Л. Издательство АП, 1953 год, 400
страниц.
4.
Соколов
Н. И. «Наследственные болезни человека» М. Медицина, 1965 год, 303 стр.
5.
Справочник
школьника по биологии. М., 1995 год, 565 стр.
6.
Справочник
практического врача, том 1. М., Медицина, 1990 год, 350 стр.
7.
Фогель
Ф., Мотульски А. «Генетика человека» том 2. М. Мир, 1990 год, 369 стр. 8.
8.
Функ
Д. «Телеуты. М., 1993 год, 210 стр.
9.
К.
Штерн «Основа генетики человека». Медицина. М., 1965 год, 690 стр.
Встречаемость гемофилии в разных популяциях
|
Частота
генов |
Телеуты
Беловского района |
Телеуты
посёлка Телеут |
Популяция
г. Новокузнецка |
|
Частота
гемофилии |
5,6 на
1000 мужчин |
|
0,06 на
1000 мужчин |
|
Доля
гетерозиготных по гену гемофилии женщин |
4,8 |
|
|
|
Доля
возможных носительниц гена гемофилии |
6,4 |
|
|
|
Частота
гена |
0,075 |
0,08 |
0,000006 |