بيماري " آلكاپتونوريا "
نوعي بيماري ژنتيكي است كه دراثرنارسايي درفرايند تجزيهي اسيدآمينههاي فنيل آلانين وتيروزين به وجودميآيد. اين بيماري پيامدكمبودآنزيمي است كه اسيدهموجنتيسيك (آلكاپتون) رابه اسيدماليل استواستيك تبديل ميكند. دراثركمبوداين آنزيم،كه هموجنتيسيك اسيداكسيدازنام دارد،آلكاپتون دربدن بيمارانباشته ميشود وازراه ادرار به بيرون راه مييابد . اين نارسايي به بيماري خطرناكي نميانجامد، اماوقتي ادراردربرخورد با هوا قرارميگيرد،آلكاپتون بااكسيژن واكنش ميدهدكه پيامدآن، تبديل آلكاپتون به فراوردهاي تيره رنگ است واين فراورده باعث تيره شدن رنگ ادرارميشود. ازاين رو، مردم عادي نوزادني راكه بااين نارسايي به دنياميآمدند، انسانهايي سياه بخت وتيره روزميپنداشتند.
آرچيبلدگرود باپژوهش گستردهاي كه روي اين بيماري انجام داد، به اين نتيجه رسيدكه اين نارسايي، به علت يك عامل ژني نادر (باتوارث مندلي) رخ ميدهد و ازدواج بستگان درجهي اول، زمينهي بروزاين صفت نهفته ونادر را آماده ميسازد. براي اين پژوهش بودكه نظريهي " يك ژن، يك آنزيم " ، با نام اين پژوهشگرگره خورد. البته، همانطوركه درادامه ميخوانيد، و ي باگردآوري وتفسيردادههاي به دست آمده ازپژوهشهاي دانشمندان ديگري، به اين مفهوم پايهاي دست پيداكرد.
درپژوهشهاي گرود،كمترباطراحي آزمايش روبهروميشويم. درحقيقت، اوبامشاهده وگردآوري اطلاعات ، توانست فرضيههاي خودرا تااندازهاي اثبات كند. سرانجام، زيستشيميدانها با پژوهشهايي كه طي نيم سده انجام دادند، توانستند تصويردقيقتري ازاساس بيماري آلكاپتونوريا عرضه كنند.
برخی بیماریهای وابسته بهX
دیستروفی عضلانی دوشن: دیستروفی ماهیچه ای دوشن به اختصار DMD ، شایعترین وشدیدترین نوع ازبیماریهای دیستروفی ماهیچهای ازگونه X پیوندیافته و ژنتیکی است. ازعوارض اصلی این بیماری تحلیل ونابودی ماهیچههای ارادی (که درکنترل بدن نقش حیاتی دارند) است که درمواقع شدید نهایتاً منجربه عدم توانایی درراه رفتن،۹۶%معلولیت، مشکلات تنفسی و مرگ می شود.
فراوانی دوشن ۱ در۳۵۰۰کودک پسراست. این بیماری دراثرتغییرات ونقص درژن (DMD) واقع درکروموزوم X ایجادمیشود. این ژن مسؤل ساخت پروتئین دیستروفین که مادهای ضروری برای حفظ وثبات ماهیچهها است میباشد و درغشاء سلولی قراردارد. به طورکلی بانوان دارای کروموزومX ناقص وحامل این بیماری هستند و میتواننداین بیماری را به نیمی ازفرزندان پسرخود منتقل کنند. ناقص بودن یکی ازکروموزومX دربانوان غالبا ًارثی است یا ممکن است دراثرجهشهای ژنتیکی باشد. به طورکلی علایم بیماری در۶سالگی ظاهرمیشودگرچه دردوران نوزادی هم نمایان است. نوزاد درموقع تولدکاملاًسالم به نظرمیرسد، ولی هنگامی که شروع به حرکت میکند، حتی زمانی که با چهاردست وپا ویا سینه خیزمینماید حرکت اوکندترازهمسالان خوداست وزودبه زودخسته میشود. هنگامی که به راه میافتد ضعف ماهیچه ای به تدریج واضح ترمیشود. معمولاًوالدین نسبت به نحوه راه رفتن غیرطبیعی یا اشکال دربرخاستن فرزندشان ازروی زمین، راحت زمین خوردن، اشکال دربالارفتن ازپلهها وعدم توانایی دویدن یا انجام حرکا ت ورزشی درمقایسه باهمسالانشان نگران میشوند. بزرگ شدن غیرطبیعی ماهیچههای ساق پا وضعف خفیف تا متوسط ماهیچههای ابتدای اندام تحتانی، به صورت راه رفتن اردک وار وعدم توانایی دربرخاستن راحت ازروی زمین تظاهرمیکنند. این کودکان به طورمشخص برای برخاستن ازحالت نشسته ازپاها وبدنشان کمک میگیرندکه به نشانه گاورمعروف است. تحلیل ماهیچه ای به صورتی است که در۸سالگی کاملاًضعف ماهیچهها بارزمیشود. این تحلیل ماهیچهای ابتدا ازپاها ولگن شروع، باعث کاهش حجم ونابودی ماهیچههای این ناحیه میشود ونهایتاً دستها، بازوها وشانه رانیزدربرمیگیردکه موجب افتادگی شانه میشود. در۱۰سالگی بیمارتوانایی راه رفتن را ازدست میدهد وبه ویلچرنیازپیدامیکند. ازآنجایی که دوسوم ازوزن بدن ازماهیچهها تشکیل شده است، بانابودی ماهیچهها وزن بدن به شدت کاهش می یابد وبه یک سوم ازکل آن می رسد. دربیشترمواقع پیشرفت بیماری ادامه مییابد و به علت رشد غیرطبیعی استخوانهای ستون فقرات، ستون فقرات به صورت حرف S انحنا پیدا میکند و قفسه سینه اندکی تغییر شکل می دهد که سبب جمع شدگی بدن می شود. پیشرفت بیماری درمواقع شدید نهایتاً با مشکلات تنفسی ومرگ همراه خواهدبود، طول عمرمتوسط برای بیماران معمولاً بین۲۰تا۳۰سال است.
این بیماری یک بیماری وابسته به جنس مغلوب است که نوعی نقص حرکتی وکاهش بافتهای ماهیچه ایی پیشرونده می باشد. تقریباً همه افراد مبتلابه این بیماری مرد هستند. نخستین علایم بیماری دراوایل دوران کودکی، زمانی که بچه دچارمشکلاتی درایستادن می شود، آغازمی گردد. این بچه هادر 12 سالگی مجبوربه استفاده ازویلچرمی شوند. آنها درادامه بسیارضعیف شده وتنفس عادی آنهادچاراشکال می شود. مرگ معمولاًدرسن 20 سالگی رخ می دهد. درجمعیت هایی که درون آمیزی درآنها زیاد صورت می گیرد فراوانی حتی بیشترهم می شود مثلاًدرقبیله آمیش Amish درهندوستان- تقریباً یک نفرازهر 100 مرد همراه بااین بیماری متولدمی شود.
جایگاه ژن ناقصی که سبب ایجاد دیسترفی عضلانی دوشن می شود باکمک تکنولوژی DNA روی کروموزوم x تعیین شده است. الل ژنهای نوع وحشی، پروتئینی بنام دیستروفین راکدمی کنند که درماهیچه هایی طبیعی وجوددارند اما دربیماران دوشن یافت نمی شود.
یک سوم بیماران به علت موتاسیون جدیدودوسوم بیماران دارای مادران حامل هستند. 60 تا 65 درصدموتاسیون هابه علت حذف وحدود 6٪ به علت مضاعف شدگی است محل ژن Xp 21 ژن بسیاربزرگی می باشد (بیش ازkb 2000 ) این ژن حدود 1.5٪ کروموزوم X رابه خوداختصاص داده است حداقل 70 اگزون دارد یک نسخه بزرگ از mRNA تولیدمی کندکه دیستروفین درعضلات اسکلتی وقلبی بیشترین مقدارو در مغز به مقادیرکمتری یافت می شود این پروتئین (دیستروفین) برای نگهداری تمامیت ساختمان غشاء عضلانی حیاتی است. دیستروفین بطورطبیعی به غشاء عضله متصل می شود وبه حفظ سلامت رشته عضلانی کمک می کند درکمبودآن رشته عضلانی دژنره می شود. قبل ازتولد به کمک تکنیکهای DNA قابل تشخیص است. درمان با پیوند میوبلاستها، ژن درمانی ودرمان داروئی است.
سندرم زالی وکری وابسته به x(زالی- ناشنوایی):سندرم زالی وکری وابسته به X برای اولین باردرخانواده های یهودی دراسرائیل درسال 1962 مشاهده شدکه جنسیت افراد مبتلا مذکربود وبطورمادرزادی کرو پوست آنها ابلق یا دورنگ بود. این بیماری را اصطلاحاً X-linked albinism-deafness syndrome یا ADFN می نامند. اولین قدم برای جداسازی ژن حاوی این بیماری درسال 1982 به کمک روش RFPL انجام گرفت که ژن بیماری زا را تشخیص دادند.
رنگدانه ای شدن شبکیه بیماری وابسته بهx: رنگدانه اي شدن شبكيه چشمRetinitis Pigmentosa:بیماری رنگدانه ای شدن شبکیه درمردان مشاهده می شود و ژن آنب صورت مغلوب روی کروموزوم X قراردارد. این بیماری دراثریک حذف شدن ژن رنگدانه درسلولهای مخروطی اتفاق می افتد. تحقیقات نشان داده شده است که ازبین رفتن سلولهای مخروطی نه تنها درناحیه لکه زرد بلکه درسایرنقاط شبکیه صورت می گیرد. بروزاین بیماری که بصورت کاهش قدرت بینایی می باشد درسنین بالامشاهده می شود.
رتينيت پيگمانتوزا (RP) :گروهي ازبيماريهاي ژنتيكي كه شبكيه را درگيرمي كنند؛ دراين گروه ازبيماريهاسلولهاي گيرنده نوري (سلولهاي استوانه اي ومخروطي) دژنره شده ومي ميرند، درنتيجه بينايي بطورپيشرونده اي كاهش يافته وازبين مي رود. دربيشترانواع رتينيت پيگمانتوزا ابتداسلولهاي استوانه اي درگيرمي شونددراين حالت بيماري باشب كوري شروع وبا پيشرفت بيماري بينايي محيطي كم ، ميدان ديدكوچك ونهايتا ًديد بسيارناچيز بوجودمي آيد.
درانواع ديگري از رتينيت پيگمانتوزا (زماني ديستروفي مخروطي – استوانه اي ناميده مي شد)ابتدا ديد مركزي درگيرمي شود. درشروع بيماري ديد مركزي كاهش مي يابد و با ازدست دادن سلولهاي مخروطي اختلال درديدن رنگها پيش مي آيد ودرادامه با پيشرفت بيماري شب كوري وكاهش ديد محيطي ايجادمي شود.
رنگدانه اي شدن شبكيه چشم 3 (Retinitis pigmentosa-3 ) : فراوان ترين شكل اين بيماري، مغلوب وابسته به x است كه دراثرتجزيه ي گيرنده هاي نوري شبكيه، دراثرجهش درژنGTPase Retinitisمشخص مي شود . ازآنجايي كه گيرنده هاي نوري، سلولهايي هستند كه بعدازگرفتن نورو پردازش آن باعث بينايي مي شوند لذا تخريب اين سلولها باعث ازدست رفتن بينايي فردمي شود. دراين بيماري، سلولهاي استوانهاي شبكيه بيش ازسلولهاي مخروطي تخريب مي شوند.
شکاف لب وشکاف کام ( Cleft lip , cleft Palate ) ::
شکاف درکام از نرسیدن زوائد ماگزیلاری (Maxillary Process) به یکدیگر درحدود روز 35بارداری منشاء می گیرد. حدود 60 تا 80 درصدافراد مبتلامذکرهستند.کام شکافداریک بیماری هتروژن است. شامل اشکال مجزای تک ژنی – تعدادزیادی سندروم های تک ژنی، اشکال همراه با اختلالات کروموزومی (بخصوص تریزومی13 ) واشکالی که درسندروم های غیرفامیلی تظاهرمی کنند .شیوع بیماری درنژادهای مختلف متفاوت است که درژاپنی هابیشترازسایرنژادها می باشد. هرچه شدت بروزصفت بیشترباشد باخطر عود مجدد بیشتری همراه خواهدبود. ممکن است یک ژن اصلی (Major Gene) وچندژن فرعی (Minor Gene) دربروزاین عارضه نقش داشته باشد. دردوقلوهای منوزیگوت حدود 30 درصد ودردوقلوهای دی زیگوت، خواهروبرادرهای غیردوقلوحدود 5 درصداحتمال وقوعوع وجوددارد.
فيبروزسيستيك
اين بيماري باانسداد مزمن وعفونت راه هاي هوايي وسوء هضم مشخص مي شود . شايع ترين بيماري ژنيتيكي كشنده ي مغلوب دربين سفيدپوستان مي باشد . بيش ازهفتاد موتاسيون ژني منجربه اين بيماري مي شوند . ژن اين بيماري برروي كروموزوم 7 قراردارد وپروتئيني با 1480 آمينواسيد را رمزمي كندكه CFTR نام دارد .اين پروتئين درسلولهاي اپيتليال راههاي هوايي، دستگاه گوارش، غددعرق ودستگاه تناسلي ادراري وجوددارد . اشكال دربرداشت ترشحات موكوسي، كمبودآب درترشحات موكوزي، افزايش نمك ترشحات سروزوعرق وعفونت مزمن دستگاه تنفس ازاهميت ويژه ي پاتوفيزيولوژيك برخوردارند . غشاي اپيتليال سلولهاي بيمارقادربه ترشح يون كلرنيستند وحداقل دردستگاه تنفس مقاديرزيادي يون سديم ازاين غشاها جذب مي شودكه به علت اختلال عملكرد CFTR مي باشد . عدم توانايي ترشح نمك ودرنتيجه آب وجذب زيادآب ونمك درسلولهاي اپيتليال راه هاي هوايي ، موجب ترشحات چسبنده وغليظي مي شودكه به سختي توسط مكانيسمهاي مخاطي مژكي وسايرمكانيسم هابرداشته مي شود. اين ترشحات باقي مانده و راه هاي هوايي را مسدودمي سازند. انسدادجريان هوا درراه هاي كوچك هوايي اختلال فيزيولوژيك قابل مشاهده دردستگاه تنفس است . چون عملكرد سلولهاي مجراي غددعرق به جاي ترشح كلر، جذب آن است؛ كلروسديم عرق افزايش مي يابد . برونشيت وبرونشيوليت مزمن ازتظاهرات ريوي اوليه هستند . سرفه، ثابت ترين نشانهي گرفتاري ريوي است كه ابتدا خشك بوده ودرنهايت خلط دارمي شود .سرعت پيشرفت بيماري ريه عامل اصلي تعيين كننده ي مرگ وميروعوارض مي باشد.
سیناپسین 1:
یکی ازاعضای خانواده فسفوپروتئینهامی باشد که برروی وزیکولهای سیناپسی کوچک(موسوم بهssv) درپایانه های پیش سیناپسی قراردارد. این پروتئین احتمالاًازطریق ایجاد پلهای ارتباطی کنترل شده ای میانssv واسکلت سلولی، نقش مهمی را درفـــــرآیند اگزوسیتوز نورونی ایفامی نماید. باانجام دونوع برش درmRNA، دونوع سیناپسین 1 ازژن مربوط حاصل می آیدکه عبارتند ازLa با 706 آمینواسید وLb با 670 آمینواسید. سیناپسین 1 ازنظرساختمان به دوناحیه تقسیم می شود ناحیه ای درانتهای آمینی (انتهایN) که کروی است وناحیه دیگربا یک دم طویل. عکس های میکروسکوپ الکترونی ازپایـــانه های عصبی وتجربیاتIN VITROنشان می دهدکه سیناپسین 1 می تواند با میکروتوبولها، میکروفیلامانها واسپکترین مرتبط باشد.
انواع بيماري هاي هموفيلي:
هموفيلي A دراثر كمبود فاكتور انعقادي VIII(شماره 8) ايجاد مي شود كه كمبود اين فاكتور باعث تشكيل ناقص فيبرين مي شود.
هموفيلي B دراثر كمبود فاكتور انعقادي IX (شماره 9) ايجاد مي شود. كمبود فاكتور انعقادي IX به علت وقوع يك جهش نقطه اي از نوع جانشيني نوكلئوتيدي در ناحيه اي كه فاكتور IX ترجمه نمي شود، اتفاق مي افتد. اين جهش از اتصال يك عامل اصلي رونويسي كه معمولا راه انداز فاكتور IX را فعال مي سازد، جلوگيري مي كند بنابراين با تأثير برميزان تجلي ژن فاكتور IX منجر به هموفيلي B مي شود.
( منبع: ژنتيك درپزشكي ، تأليف تامپسون)
توجه: نوع ديگري از هموفيلي كه درنتيجه ي اختلال درانعقادخون حاصل مي شود مربوط به فاكتور پروتئيني شماره XIII است. اين پروتئين از دوجزء ساخته شده است كه يك جزء پروتئيني آن در كبد وجزء پروتئيني ديگر آن در مغز استخوان سنتز مي شود. نقص ژني مربوط به توليد اين فاكتور نوعي نقص اتوزومي مغلوب است ونكته ي جالب توجه اين كه درحال حاضر هموفيلي مربوط به كمبود فاكتورهاي VIII و IX باجراحي وانتقال كبد درمان مي شود ولي هموفيلي حاصل ازكمبود فاكتور XIII علاوه بر اصلاح كبد نيازمند رفع اختلال مغز استخوان نيز مي باشد.
آنژيوتانسين 2
آنژيوتانسين 2 يك پپتيد هشت آمينواسيدي است كه تنگ كننده ي رگي ِفوق العاده پرقدرتي بوده واثرات ديگري نيز دارد كه روي گردش خون تأثير مي گذارد . اين ماده فقط به مدت 1 تا 2 دقيقه در خون مي ماند زيرا به سرعت توسط آنزيم هاي متعدد خوني وبافتي كه روي هم آنژيوتانسيناز نام دارند، غيرفعال مي شود.
آنژيوتانسيون 2 دراين زمان دوكار براي بالا بردن فشار خون مي كند:
1) تنگي رگ( باسرعت) : درسرخرگ ها بسيار شديد است كه سبب افزايش فشار خون مي شود ودرسياهرگ ها كم تر است وباعث افزايش بازگشت سياهرگي خون به قلب وتلمبه كردن مي شود.2) عمل روي كليه ها براي كاهش دفع آب ونمك: اين امر به آهستگي حجم مايع خارج سلولي را افزايش مي دهد كه به نوبه ي خود، فشار سرخرگي را به آهستگي طي ساعت ها وروزها افزايش مي دهد. اين اثر درازمدت كه از طريق مكانيسم حجم مايع خارج سلولي عمل مي كند ازنظربازگرداندن نهايي فشارسرخرگي به سوي حدطبيعي ، پرقدرت تر از مكانيسم اول است. ( منبع: فيزيولوژي پزشكي گايتون جلد اول)
داروی ضدانعقادخون
سازمان غذاوداروی آمریکا، اولین داروی ساخته شده ازحیواناتی که به کمک مهندسی ژنتیک ساخته شده اند را تاییدکرد.این داروضدانعقادخون است و Atryn نام دارد ونخستین داروی تولیدشده ازحیوانات اصلاح شده ژنتیکی تایید شد .سازمان غذاوداروی آمریکا، اولین داروی ساخته شده ازحیوانات دستاوردمهندسی ژنتیک راتاییدکرد. به گزارش خبرنگارسایت پزشکان بدون مرزبه نقل ازیونایتدپرس، به این ترتیب ازاین پس راه برای بهرهمندی ازگروه جدیدی ازدرمان های دارویی هموارمیشودکه درگذشته وجودنداشتهاند. داروی جدیدازحیواناتی تهیه شده که این حیوانات باکمک دانش مهندسی ژنتیک از DNA تغییریافته متولدشدهاند.
داروی جدید تولیدشرکت داروسازی GTC بیوتراپیک ، یک داروی ضدانعقاداست وبانام Atryn واردبازارمیشود.این داروبه صورت داخل وریدی مصرف میشود و بااستفاده ازیک پروتئین انسانی جمع آوری شده ازبزهای ماده ساخته شده است. این بزهای ماده به شیوه علمی تغییریافتهاند تابتوانند مقادیربیشتری آنتی تروجین تولیدکنند. این ماده پروتئینی است که بعنوان یک رقیق کننده طبیعی خون مورداستفاده قرارمیگیرد. براساس تخمین این شرکت داروسازی، فقط درآمریکا ۶۰هزارتا۶۰۰هزارنفربه اختلالی موسوم به کمبود وراثتی آنتی تروجین مبتلاهستند ودارویAtryn (آترین) باهدف پیشگیری ازلخته شدن زیادخون دراین بیماران تجویزمیشود.
ساختمان قرنیه
قرنیه (Cornea) بافتی است شفاف در جلوی چشم که در محل لیمبوس (حلقه دور قرنیه) به ملتحمه متصل میشود. قطر افقی آن 75/11 و قطر عمودی 6/15 میلیمتر است. ضخامت آن از مرکز به محیط افزایش مییابد. (65/0- 52/0) میلیمتر. قرنیه نوزاد بزرگ است و تا 2 سالگی به حد طبیعی میرسد. منابع تغذیه قرنیه ، عروق لیمبوس ، زلالیه و اشک است. قسمت سطحی قرنیه بیشتر اکسیژن خود را از اتمسفر میگیرد. ساختمان یکنواخت ، بیآب بودن و بیرگ بودن عوامل شفافیت قرنیه میباشد.
عمل قرنیه
قرنیه قسمت شفاف و شیشه مانند جلوی چشم میباشد که مقطعی از یک کره یا یک جسم بیضوی منظم است که از ورای آن قسمت رنگی چشم یعنی عنبیه دیده میشود. در واقع رنگ چشم وابسته به عنبیه است که از فردی به فرد دیگر متفاوت میباشد و قرنیه کاملا شفاف است. نور پس از عبور از قرنیه و عدسی چشم به شبکیه میرسد تا در آنجا تصویر تشکیل گردد و پس از فعل و انفعالاتی، اطلاعات این تصویر بصورت امواج الکتریکی-عصبی به مغز منتقل گردد و فعل بینایی کامل گردد. هر گونه اختلالی که در این مسیر بروز نماید سبب کاهش بینایی میشود. قرنیه اولین عنصر در این مسیر میباشد و وجود یک قرنیه شفاف و با شکل هندسی منظم، لازمه اصلی بینایی است.
مقاومت قرنیه در برابر عفونتها
اپی تلیوم قرنیه ، سد موثری در برابر ورود میکروارگانیسمها میباشد. ولی آسیب آن به علت بدون عروق بودن، ابتلاء به عفونت را تشدید میکند. باکتری استرپتوکوک پنومونیه میتواند باعث عفونت قرنیه شود ولی بقیه عوامل بیماریزا در افراد با نقص ایمنی عفونت قرنیه ایجاد میکنند.
بیماریهای قرنیه
دراثر بعضی از بیماریها و عفونتهای چشم، تروما (ضربه)، سوختگیهای شیمیایی و اعمال جراحی، قرنیه شفافیت خود را از دست میدهد و در سر راه عبور نور اختلال ایجاد میگردد. از این گروه میتوان از عفونتهای میکربی قرنیه، تبخال چشمی، تراخم، دیستروفیهای قرنیه (نوعی بیماری ارثی که سبب کدورت قرنیه میگردد) و پارگی قرنیه ناشی از ضربه را نام برد. در برخی دیگر از بیماریهای چشم و یا اعمال جراحی، قرنیه ممکن است شکل هندسی منظم خود را از دست بدهد و باز هم در انکسار طبیعی نور اختلال ایجاد میگردد. سردسته این گروه، بیماری قوز قرنیه یا کراتوکونوس (Keratoconus) میباشد.
علایم بیماری قرنیه
قرنیه دارای فیبرهای درد زیادی است، بنابراین اکثر ضایعات قرنیه باعث درد و فوتوفوبی یا ترس از نور (یعنی نور باعث ناراحتی چشم میشود) میشوند. همچنین اشک ریزش و بعضا ترشح چرکی در بیماریهای قرنیه دیده میشود. همچنین اکثر ضایعات قرنیه باعث تاری دید میشوند.
پیوند قرنیه
در عمل پیوند قرنیه (Corneal Transplant)، قرنیه بیمار با یک قرنیه سالم از چشم انسانی دیگر که فوت کرده، تعویض میگردد. تهیه قرنیه توسط بانک چشم از افرادی که خود و یا بستگان آنها اجازه اهدای چشم پس از مرگ را دادهاند، صورت میگیرد. بانک چشم معمولا بافت را