Болезни X-сцепленные: общие сведения
Описано более 370 болезней, сцепленных (или предположительно сцепленных) с Х-хромосомой . Тяжесть заболевания зависит от пола. Полные формы болезни проявляются преимущественно у мужчин, поскольку они гемизиготны по генам, локализованным на Х-хромосоме. Если мутация затрагивает рецессивный сцепленный с Х-хромосомой ген ( XR-болезнь ), то гетерозиготные женщины здоровы, но являются носительницами гена (а гомозиготы в большинстве случаев летальны). Если мутация затрагивает доминантный сцепленный с Х-хромосомой ген ( XD-болезнь ), то у гетерозиготных женщин болезнь проявляется в легкой форме (а гомозиготы летальны). Важнейшее свойство болезней, сцепленных с Х-хромосомой , - невозможность их передачи от отца к сыну (поскольку сын наследует Y-, а не Х-хромосому отца).
Гены, вызывающие Х-сцепленные болезни, расположены на Х-хромосоме , поэтому такие болезни по-разному проявляются у лиц разного пола. Так как у женщин две Х-хромосомы, то проявления мутантного гена зависят от многих факторов: гетерозиготна или гомозиготна женщина по мутантному гену, доминантна или рецессивна мутация. Дополнительный фактор - случайный характер инактивации одной Х-хромосомы в клетках женского организма. У мужчин только одна Х-хромосома, поэтому у них мутация чаще проявляется полностью, независимо от того, доминантная это мутация у женщин или рецессивная.
Таким образом, термины Х-сцепленный доминантный или Х-сцепленный рецессивный относятся только к проявлению мутации у женщин. Из-за инактивации одной Х-хромосомы у женщин трудно различить доминантные и рецессивные Х-сцепленные болезни. И при недостаточности орнитинкарбамоилтрансферазы , часто описываемой как Х-сцепленная доминантная болезнь, и при болезни Фабри , часто описываемой как Х-сцепленная рецессивная болезнь, у гетерозигот нередко имеются признаки патологии. Ввиду отсутствия четких определений эти заболевания следует рассматривать просто как Х-сцепленные, без разделения их на рецессивные и доминантные.
Такое разделение более пригодно для Х-сцепленных заболеваний, при которых гетерозиготы обычно здоровы (например, синдром Гунтера ) либо имеют те же симптомы, что и гемизиготные мужчины (например, Х-сцепленный гипофосфатемический рахит ).
Важная черта Х-сцепленного наследования - признак не передается по мужской линии, так как сын получает от отца Y-хромосому. Но все дочери отца, страдающего Х-сцепленной болезнью, унаследуют мутантный аллель, поскольку они обязательно получают от отца эту Х-хромосому.
Родословные на рис. 65.20 иллюстрируют характерные черты Х- сцепленного наследования:
- В отличие от вертикального наследования доминантных болезней (больны и родители, и дети) и горизонтального наследования при аутосомно-рецессивных болезнях (больны братья и сестры), наследование Х-сцепленных рецессивных болезней носит более сложный характер. Среди родственников больного мужчины та же болезнь обычно имеется у дяди с материнской стороны и у двоюродных братьев, рожденных от сестер матери.
- Сыновья гетерозиготных женщин будут больны с вероятностью 50%.
- У больных мужчин все дочери гетерозиготны, а все сыновья - здоровы.
- У здоровых мужчин мутантного гена нет, и все их дети также здоровы.
- У больных гомозиготных женщин всегда болен отец, а мать - гетерозиготна.
К Х-сцепленным рецессивным болезням относятся, например, синдром Леша-Найхана , недостаточность Г-6-ФД , тестикулярная феминизация , синдром Гунтера ( мукополисахаридоз типа II ). Распространенная Х-сцепленная рецессивная болезнь - дальтонизм . Им страдают 8% белых мужчин, поэтому и гомозиготные женщины с этим заболеванием не редкость.
Родословная при Х-сцепленной болезни с изменчивой симптоматикой у женщин приведена на рис. 65.20 , Б, а родословные при Х-сцепленной болезни, вызванной новой мутацией , показаны на рис. 65.20 , В.
Х-сцепленное доминантное наследование показано на примере родословной на рис. 65.21 :
- Больных женщин примерно вдвое больше, чем мужчин.
- Больная женщина с вероятностью 50% передает заболевание и сыновьям, и дочерям.
- Больной мужчина передает заболевание только всем дочерям.
- У женщин-гетерозигот болезнь протекает легче, а ее признаки более изменчивы, чем у мужчин.
По Х-сцепленному доминантному типу наследуется группа крови Xg (a+) , а также некоторые болезни, например Х-сцепленный гипофосфатемический рахит .
Иногда Х-сцепленное доминантное наследование встречается при редких заболеваниях, летальных для плодов мужского пола ( рис. 65.22 ):
- заболевание проявляется только у женщин, гетерозиготных по мутантному гену;
- больная женщина с вероятностью 50% передает заболевание дочерям;
- у больных женщин повышена вероятность самопроизвольных абортов , вызванных гибелью плодов мужского пола.
Пример такого заболевания - недержание пигмента .
Некоторые Х-сцепленные болезни нарушают репродуктивную функцию у женщин, а для мужчин детальны на стадии внутриутробного развития, и поэтому они возникают в основном или исключительно как спорадические заболевания у женщин вследствие новой мутации. К таким болезням относят синдром Экарди , синдром Гольца и синдром Ретта .
На Х-хромосоме есть псевдоаутосомный участок , гены которого имеют гомологичные копии на Y-хромосоме и наследуются так же, как и аутосомные.
