Биохимические методы

Эти методы помогают обнаружить целый ряд заболеваний с нарушениями обмена веществ. Исследованию подлежат кровь, моча, пунктаты костного мозга, амниотическая жидкость, сперма, пот, волосы, ногти, кал и др.

На первом этапе обследования (экспресс-диагностика) применяются методы массового биохимического скрининга: пробы Феллинга (на фенилкетонурию), Альтгаузена (гликогенозы), Бенедикта (галактоземия, фруктоземия), проба на гипераминоацидурию, микробиологический тест Гатри (ФКУ и др. аминоацидопатии).

На втором этапе (уточняющая диагностика) применяют молекулярно-цитогенетические, молекулярно-биологические методы, более сложные методы аналитической биохимии:
- исследование метаболического пути (количественное определение метаболитов, их кинетики и накопления);
- прямое измерение концентрации (иммунохимические методы), активности (энзимо-диагностика), физико-химических и кинетических параметров мутантных белков;
- исследование мутантных белков с помощью нагрузочных проб мечеными субстратами и гибридизации соматических клеток.

Большие перспективы открываются с применением жидкостной и газовой хроматографии, позволяющей определить аминокислотный состав исследуемого субстрата в течение нескольких минут.
Показания для биохимического исследования:
1) умственная отсталость, психические нарушения;
2) нарушение физического развития - аномальный рост и строение волос или ногтей; неправильный рост с искривлением костей туловища и конечностей, чрезмерное отложение жира, гипотрофия или кахексия, тугоподвижность или разболтанность суставов;
3) плохое зрение или полная слепота, тугоухость или глухота;
4) судороги, мышечная гипотония, гипер- и гипопигментация, фото-чувствительность, желтуха;
5) непереносимость отдельных пищевых продуктов и лекарственных препаратов, нарушение пищеварения, частая рвота, диарея, жидкий стул, гепатомегалия;
6) почечно-каменная болезнь, холестаз;
7) гемолитические анемии и др.состояния.

 

ХРОМАТОГРАФИЯ (от греч. chroma - род. п. chromatos - цвет и...графия), метод разделения и анализа смесей, основан на различном распределении их компонентов между двумя фазами - неподвижной и подвижной (элюентом). Хроматография может быть основана на различной способности компонентов к адсорбции (адсорбционная хроматография), абсорбции (распределительная хроматография), ионному обмену (ионообменная хроматография) или др.

В зависимости от агрегатного состояния различают: газовую и жидкостную хроматографию. Хроматографическое разделение проводят в трубках, заполненных сорбентом (колоночная хроматография);

· в капиллярах длиной несколько десятков метров, на стенки которых нанесен сорбент (капиллярная хроматография);

· на пластинках, покрытых слоем адсорбента (тонкослойная хроматография);

· на бумаге (бумажная хроматография).

Микробиологический ингибиторный тест Гатри позволяет выявлять некоторые биохимические нарушения у новорожденных. Из пятки новорожденного берут каплю крови на диски фильтровальной бумаги, которые помещают на агаровую культуру. Последнюю выращивают на минимальной питательной среде, содержащей антиметаболит искомой аминокислоты (например, фенилаланина). Антиметаболит должен одновременно тормозить рост микроба. При наличии в крови младенца большого количества фенилаланина антиметаболит разрушается и микробы начинают бурно расти. Меняя антиметаболиты, можно диагностировать наличие в крови определенных аминокислот и углеводов (лейцина,гистидина, фруктозы, галактозы и др.).

Дерматоглифический анализ - это изучение папиллярных узоров пальцев, ладоней и стоп. На этих участках кожи имеются крупные дермальные сосочки, а покрывающий их эпидермис образует гребни и борозды.

Дерматоглифические узоры обладают высокой степенью индивидуальности и остаются неизменными в течение всей жизни. Поэтому их используют для определенин зиготности близнецов, для идентификации личности в криминалистике (дактилоскопия) и др.

Папuллярные гребни на различных участках гребешковой кожи образуют узоры разного типа и ориентации. Узоры изучают на отпечатках, сделанных на бумаге, после нанесения на кожу типографской краски. На пальцевы подушечках имеются узоры трех типов: дуги (А - arch). петли (L - loop) и завитки (W - whorl). Основные типы папиллярных узоров подушечек пальцев рук: / — дуга, 2 — петля, 3 — завиток, 4 — центр узора, 5 — дельта

Дуга представляет собой открытый, бездельтовый узор; петля - замкнутый с одной стороны, однодельтовый узор; завиток - полностью замкнутый, двухдельтовый узор. Иногда встречаются комбинированные сложные узоры. Количественным показателем узора является гребневой счет - число папиллярных линий между дельтой и центром узора. Гребневой счет дугового узора равен нулю.

Петлевые узоры в зависимости от расположения дельты и открытого фрагмента разделяют на ульнарные (L"), открытые в сторону мизинца, и радиальные (Lr), открытые в сторону большого пальца.

Частота радиальных петель у здоровых людей невелика (0,2-10%).

Узоры, аналогичные пальцевым, имеются и на ладонях — в области тенара и гипотенара и на II, III, IV и V межпальцевых промежутках. В межпальцевых промежутках имеются трирадиусы (a,b,c,d), а вблизи браслетной складки расположен главный ладонный трирадиус t. Если соединить трирадиусы a, d и I, то получим главный ладонный угол atd, который в норме не превышает 57^о

На ладони различают три главные флексорные (сгиба-тельные) борозды: борозда большого пальца, косая и поперечная. Иногда косая борозда сливается с поперечной в одну четырехпальцевую борозду (ЧПБ). Частота ее встречаемости в норме не превышает 5%.

Сочетание радиальных петель на IV и V пальцах, четырехпальцевой борозды и главного ладонного угла в60°—86° дает основание подозревать наследственное происхождение заболевания.

 

Популяционная структура человечества:

Малые популяции, численность которых не превышает 1500-4000 человек, называют демами. Они характеризуются высокой частотой родственных браков (80%-90%). Еще меньше человеческие популяции с численностью не более 1500 человек называют изолятами, в которых родственные браки составляют свыше 90%.

Популяционно-статистический метод находит широкое применение в клинической генетике, т.к. внутрисемейный анализ заболеваемости не отделим от изучения наследственной патологии как в странах с большим населением, так и в относительно изолированных популяционных группах.

Сущность метода заключается в изучении (с помощью методов вариационной статистики) частот генов и генотипов в различных популяционных группах, что дает необходимую информацию о частоте гетерозиготности и степени полиморфизма у человека. В частности, в гетерозиготном состоянии в популяциях находится значительное количество рецессивных аллелей, что обуславливает развитие различных наследственных заболеваний, частота которых зависит от концентрации рецессивного гена в популяции и значительно повышается при заключении близкородственных браков.

Мутации могут передаваться потомству во многих поколениях, что приводит к генетической гетерогенности, лежащей в основе полиморфизма популяций.
В основе метода лежит закон Харди-Вайнберга: частоты генов и генотипов в многочисленных популяциях, обитающих в неизменных условиях, и при наличии панмиксии (свободных скрещиваний) на протяжении ряда поколений остаются постоянными.

(p+q) ² = p²+ 2pq+q ²

При этом p - частота доминантного гена (аллеля) в популяции, q - частота рецессивного гена (аллеля) в популяции, 2pq - частота гетерозиготных организмов.

Идеальная популяция должна характеризоваться следующими особенностями: бесконечно большой величиной, свободным скрещиванием (панмиксия), отсутствием мутаций по данному гену, отсутствием миграций в популяцию и из неё, отсутствием отбора (по признаку, кодируемому данным геном).