Многофакторные заболевания - Multifactorial diseases

Заячья губа; Многофакторное расстройство

Многофакторные заболевания не ограничиваются каким-либо конкретным паттерном наследования одного гена и, вероятно, связаны с эффектами нескольких генов вместе с эффектами факторы окружающей среды.[1]

Фактически, термины "многофакторный » и 'полигенный’Используются как синонимы, и эти термины обычно используются для описания структуры генетического компонента, вызывающего заболевание.[2] Хотя многофакторные заболевания часто встречаются в семьях, они не демонстрируют какой-либо четкой наследственности. Многофакторные заболевания сложно изучать и лечить, поскольку специфические факторы, связанные с этими заболеваниями, еще не определены. Некоторые общие многофакторные расстройства включают: шизофрения, сахарный диабет, астма, депрессия, высокое кровяное давление, Болезнь Альцгеймера, ожирение, эпилепсия, сердечные заболевания, Гипотиреоз, косолапость и даже перхоть.

В Многофакторная пороговая модель[3] предполагает, что дефекты генов для многофакторных признаков обычно распределены внутри популяций. Во-первых, разные группы населения могут иметь разные пороги. Это тот случай, когда возникновение определенного заболевания у мужчин и женщин отличается (например, Пилорический стеноз ). Распределение восприимчивости такое же, но порог другой. Во-вторых, порог может быть таким же, но распределение восприимчивости может быть другим. Он объясняет основные риски, присущие родственникам первой степени родства пострадавших людей.

Характеристики

Многофакторные расстройства демонстрируют комбинацию различных характеристик, которые четко отличаются от менделевского наследования.

  • Риск многофакторных заболеваний может возрасти из-за влияния окружающей среды.
  • Заболевание не ограничивается полом, но чаще встречается у представителей одного пола, чем у другого.
  • Заболевание чаще встречается у представителей определенной этнической группы (например, африканцев, азиатов, кавказцев и т. Д.)
  • Заболевания могут иметь больше общего, чем принято считать, поскольку схожие факторы риска связаны с множеством заболеваний.
  • Риск рецидива таких нарушений выше среди родственников пострадавшего, чем среди населения в целом. Кроме того, риск выше у родственников первой степени родства пострадавшего, чем у дальних родственников.
  • Многофакторные расстройства также выявляют повышенную согласованность болезни в монозиготные близнецы по сравнению с дизиготные близнецы или полные братья и сестры.[4]

Факторы риска

Риск многофакторных расстройств в основном определяется универсальными факторами риска. Факторы риска делятся на три категории; генетические, экологические и сложные факторы (например, избыточный вес).

Генетические факторы риска связаны с постоянными изменениями в последовательности пар оснований генома человека. В последнее десятилетие было проведено множество исследований, касающихся генетической основы многофакторных заболеваний. Было показано, что различный полиморфизм связан с более чем одним заболеванием, примеры включают полиморфизмы в TNF-а, TGF-b и ТУЗ гены.[5][6][7]

Факторы риска окружающей среды варьируются от событий жизни до медицинских вмешательств. Быстрое изменение паттернов заболеваемости в течение одного или двух поколений наглядно демонстрирует значение факторов окружающей среды в развитии и сокращении многофакторных расстройств.[8] Факторы экологического риска включают изменение образа жизни (диета, физическая активность, борьба со стрессом) и медицинские вмешательства (хирургическое вмешательство, лекарства).

Многие факторы риска возникают в результате взаимодействия генетических факторов и факторов окружающей среды и называются комплексными факторами риска. Примеры включают эпигенетический изменения массы тела и уровня кортизола в плазме.[9]

Многофакторные расстройства; Непрерывный или прерывистый

Аутосомный или же связанный с полом одиночные генные состояния обычно производят различные фенотипы, называемые прерывистыми: индивидуум либо имеет признак, либо нет. Однако многофакторные черты могут быть прерывистыми или непрерывными.

Непрерывные признаки демонстрируют нормальное распределение в популяции и демонстрируют градиент фенотипов, в то время как прерывистые признаки попадают в дискретные категории и либо присутствуют, либо отсутствуют у людей. Интересно знать, что многие расстройства, возникающие в результате прерывистой изменчивости, демонстрируют сложные фенотипы, также напоминающие непрерывную изменчивость. [10] Это происходит из-за постоянной изменчивости, ответственной за повышенную восприимчивость к болезни. Согласно этой теории, болезнь развивается после того, как достигается определенный порог чувствительности, а тяжесть фенотипа болезни увеличивается с увеличением порога чувствительности. Напротив, болезнь не разовьется у человека, не достигшего порога ответственности. Следовательно, у человека, страдающего заболеванием или нет, болезнь демонстрирует прерывистые изменения.

Пример того, как работает порог ответственности, можно увидеть у людей с расщелиной губы и неба. Расщелина губы и неба - это врожденный дефект, при котором ребенок рождается с несращенными тканями губы и неба. Человек с заячьей губой и нёбом может иметь здоровых родителей, у которых нет семейной истории болезни.

История

Фрэнсис Гальтон был первым ученым, изучавшим многофакторные заболевания, и был двоюродным братом Чарльз Дарвин. Основное внимание Гальтона уделяло «наследованию черт», и он наблюдал «смешивание» характеров.[11] Средний вклад каждого из нескольких предков в общее наследие потомства [12] и теперь называется непрерывным изменением. Когда признак (рост человека) проявляется непрерывное изменение показано на графике, большая часть распределения населения сосредоточена вокруг среднего значения. [13] Работа Гальтона противоречит работе Грегора Менделя; поскольку последний изучает «несмешиваемые» черты и сохраняет их в разных категориях.[14] Признаки, демонстрирующие прерывистое изменение, встречаются в двух или более различных формах в популяции, как Мендель обнаружил по цвету лепестков.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Дуарте, Кристин В .; Vaughan, Laura K .; Бизли, Т. Марк; Тивари, Хемант К. (2013), «Многофакторное наследование и сложные заболевания», Принципы и практика медицинской генетики Эмери и Римоина, Elsevier, стр. 1–15, Дои:10.1016 / b978-0-12-383834-6.00014-8, ISBN  978-0-12-383834-6
  2. ^ Пломин, Роберт; Хаворт, Клэр М. А .; Дэвис, Оливер С. П. (27 октября 2009 г.). «Общие расстройства - это количественные признаки». Природа Обзоры Генетика. 10 (12): 872–878. Дои:10.1038 / nrg2670. ISSN  1471-0056. PMID  19859063.
  3. ^ «11. Многофакторное наследование». www2.med.wayne.edu. Получено 2020-04-01.
  4. ^ Корф, Брюс Р .; Sathienkijkanchai, Achara (2009), «Введение в генетику человека», Клиническая и трансляционная наука, Elsevier, стр. 265–287, Дои:10.1016 / b978-0-12-373639-0.00019-4, ISBN  978-0-12-373639-0
  5. ^ Sayed-Tabatabaei, F.A .; Oostra, B.A .; Isaacs, A .; van Duijn, C.M .; Виттеман, J.C.M. (12 мая 2006 г.). «Полиморфизмы АПФ». Циркуляционные исследования. 98 (9): 1123–1133. Дои:10.1161 / 01.res.0000223145.74217.e7. ISSN  0009-7330. PMID  16690893.
  6. ^ Нил, Джейсон Р.; Галлихер, Эми Дж; Шиманн, Уильям П. (апрель 2006 г.). «TGF-β при раке и других заболеваниях». Будущая онкология. 2 (2): 185–189. Дои:10.2217/14796694.2.2.185. ISSN  1479-6694. PMID  16563087.
  7. ^ Руссо, Кристина; Полоса, Риккардо (25 июля 2005 г.). «TNF-α как многообещающая терапевтическая мишень при хронической астме: урок ревматоидного артрита». Клиническая наука. 109 (2): 135–142. Дои:10.1042 / cs20050038. ISSN  0143-5221. PMID  16033328.
  8. ^ Перейра, Марк А; Карташов Алексей I; Эббелинг, Кара Б; Ван Хорн, Линда; Слэттери, Марта Л; Джейкобс, Дэвид Р.; Людвиг, Дэвид S (январь 2005 г.). «Привычки быстрого питания, увеличение веса и инсулинорезистентность (исследование CARDIA): 15-летний проспективный анализ». Ланцет. 365 (9453): 36–42. Дои:10.1016 / с0140-6736 (04) 17663-0. ISSN  0140-6736. PMID  15639678.
  9. ^ Шерер, Стивен (1 августа 2005 г.). «Факультет 1000 оценок эпигенетических различий, возникающих в течение жизни монозиготных близнецов». Дои:10.3410 / f.1026838.326638. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  10. ^ Карпентер, Джеффри (декабрь 1982). "Copeland, John G. et al. Telemundo: A Basic Reader. Нью-Йорк: Random House, Inc., 1980; Freeman, G. Ronald. Intercambios: An Activities Manual. Нью-Йорк: Random House, Inc., 1980 Копленд, Джон Г. и др. Telemundo: A Basic Reader. Нью-Йорк: Random House, Inc., 1980. Стр. 264. Freeman, G. Ronald. Intercambios: An Activities Manual. Нью-Йорк: Random House, Inc., 1980. Стр. . 209 ". Обзор канадского современного языка. 38 (2): 361a – 362. Дои:10.3138 / cmlr.38.2.361a. ISSN  0008-4506.
  11. ^ «Средний вклад каждого нескольких предков в общее наследие потомства». Труды Лондонского королевского общества. 61 (369–377): 401–413. 1897-12-31. Дои:10.1098 / rspl.1897.0052. ISSN  0370-1662.
  12. ^ «Средний вклад каждого нескольких предков в общее наследие потомства». Труды Лондонского королевского общества. 61 (369–377): 401–413. 1897-12-31. Дои:10.1098 / rspl.1897.0052. ISSN  0370-1662.
  13. ^ Мосси, П. А. (июнь 1999 г.). «Наследственность неправильного прикуса: Часть 1 - Генетика, принципы и терминология». Британский журнал ортодонтии. 26 (2): 103–113. Дои:10.1093 / орто / 26.2.103. ISSN  0301-228X. PMID  10420244.
  14. ^ Олби, Роберт С. (октябрь 2000 г.). «Садоводство: шрифт крещения генетики». Природа Обзоры Генетика. 1 (1): 65–70. Дои:10.1038/35049583. ISSN  1471-0056. PMID  11262877.