MEDICINSKA (KLINIKA) GENETIKAProf. dr. sc. Vida uli, prim. pedijatar subspecijalist genetiar

KBC Split, Klinika za djeje bolesti, Odsjek medicinske genetike s laboratorijem za humanu genetiku i genetskim savjetovalitem

Po emu se razlikuje od ostalih klinikih grana:1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. svi organski sustavi, poznavanje rijetkih bolesti, probir, predvianje i kliniko praenje komplikacija genetsko informiranje bolesnih i zdravih srodnika informiranje o novostima bolesnika is srodnika Edukacija sve dobne skupine,

Medicinska ili klinika genetika je klinika specijalnost udruena s laboratorijskom

1

GGTGQCR-

CITOGENETSKE METODE

CGH

PROMETAFAZNI KROMOSOMI

TSCE FRAGILNOST KROMOSOMAFISH MLPA CGH CMT

2

Epruveta (vakumeta) sa zelenim epom za kariogram (heparin)

Epruveta (vakumeta) sa ljubiastim epom za MLPA i DNA (EDTA)

Nomenklatura u citogenetici (ISCN) (An International System for Human Cytogenetic Nomenclature)

p krak, q krak, centromera, heterokromatin, telomere

11p1.3 Tm. Wilms

4

TUMORSKA CITOGENETIKATUMORI SU KLONSKE BOLESTI Klon je niz stanica s istim ili vrlo slinim abnormalnim promjenama

-hiperploidija

5

Bolesti

1. KROMOSOMSKE

2. GENSKEtj. MONOGENSKE (MENDELSKE) 3. POLIGENSKE ILI MULTIFAKTORSKE (NEMENDELSKE) 4. PERINATALNO OTEENJE PLODA

Postupci

I

1

2

3

4

1. KLINIKI PREGLED I I 2. OBITELJSKO STABLO 3. LABORATORIJSKO ISPITIVANJE

1

2

3

enzimsko, hormonsko, HLA, KARIOTIPIZACIJA: FISH, CGH, II I genske analize: RFLP, PCR, MLPA itd

1

2

3

4. ISPITIVANJE SRODNIKA

OBITELJSKO STABLO6

Uestalost kromosomskih promjena

u spontanim pobaajima: uz kasnu mrtvoroenost i perinatusnu smrt: u ivoroenih:

40 - 60 % 5 - 7 % 0,5%

Vrste kromosomskih promjenagonosomopatije u mukih: gonosomopatije u enskih: autosomne trisomije: trisomija 21 (sindrom Down) trisomija 18 (sindrom Edwards) trisomija 13 (sindrom Patau) strukturne aberacije kromosoma: balansirane translokacije: nebalansirane translokacije: 1 : 400 1 : 700 1 : 500-800 1 : 10-1600 1 : 7500 1 : 1500 1 : 440 1 : 500 1 : 24007

KROMOSOMSKE BOLESTI SINDROM DOWN trisomija 21-> 1 : 10-1600 1. REGULARNI TIP ZBOG NERAZDVAJAJA-NAJEI 1.a) MOZAIK 2.TRANSLOKACIJSKI 3. NASLJEDNI-VRLO RIJEDAK

47, XX,+218

Na sin je vrlo samostalan. On se sam vozi gradskim prijevozom, uiva u druenjima. Nastupao je na koncertima. Bio je model na normalnim modnim revijama, ima zdravi interes za suprotni spol. Rado bi vam opisao svoj tip. On je rudnik informacija iz razliitih podruja, naroito sport. Rhon ita, pie, slui se novcem, radi pola radnog vremena u knjinici. On ima jako dobro razvijen smisao za humor, esto se smije. Bez obzira to u vam ispriati on ipak ima sindrom Down. Nitko ne planira ili oekuje da e se roditi dijete sa smetnjama, niste uili za to, ali na ovaj ili onaj nain, morate nauiti ivjeti s tom situacijom. Svak e na svoj nain savladati taj izazov. Osobno, ja sam nala novo iskustvo i promjenu ivota. Odgajati dijete sa smetnjama je teko,a moete od sebe napraviti muenika ako to dopustite, ali isto tako taj izazov moe donijeti spoznaje o najboljem u vama i u ljudima oko vas. (The Lancet, Dec. 2001)

Patau

sindrom

TURNEROV SINDROM

11

TRIPLO X super ena (47,XXX: psihike smetnje, amenoreja)

12

46, X,derXq, t(6;X)

47, XYY

11p13 WAGR-BWS SINDROM BECKWITH WEIDEMANN

razlicitog stupnja, gonadoblastom, duguljasto lice, prema gore okrenuti oni rasporci, ptoza, iljat nos, nie poloene i loe oblikovane aurikule, mentalna retardacija, makroglosija, veliki organi

Hipernefrom (Wilmsov tumor), aniridija, hipoplazija muskih genitala

BOLESTI PONAVLJAJUIH SLIJEDOVABOLEST L.FRAXA HUNTI. Xq23.7

TRIPCGG CAG

BOLESTAN(>200) (42-82)

ZDRAV6-54 11-24

PREM30-38 37-50

GEN

4p16.3 M.DISTR CTG 19q13.3

(>50)

5-37

37-50

I grupa ukljuuje CAG ponavljanja koje kodira za poliglutamin (Huntington) Tip II ukljuuje bolesti koje imaju ponavljajue triplete unutar nekodirajueg dijela gena (Fragilni X sindrom i miotonina distrofija ne kodirajuih podruja FMR1 gena uzrokovane su ponavljanjem nukleinskih tripleta u poveanju CpG).

Ponavljanje je udrueno s promjenama u kromatinu, metilaciji i stiavanju ekspresije pridruenih gena, tj. 16 promjene su u epigenetskoj kontroli ovih bolesti.

FRAGILNI X-SINDROM- MARTIN BELLOV SINDROM1:1250 mukaraca i 1: 2000 ena iza Downovog sindroma najei uzrok MR Fragilno mjesto je u podruju Xq27.3. FRAXA FMRI-1 gen (fragile-X mental retardation) QI 35-70 (MR), tekoe u govoru, hiperaktivno ponaanje, visoki (ubrzan rast). Nasljeuje se kao X vezana bolest, a imitira AD. ene koje naslijede greku u FMR-1 genu od oca nose premutaciju 60-200 tripleta. Broj CGG tripleta kod zdravih 6-54 Bolesni je vei od >200. Anticipacija: majka nosilac prenese svom sinu promjenu uz kompletnu metilaciju, a slijedea generacija nosi teu kliniku sliku. Postoji pravilan odnos izmeu veliine ponavljanja (amplifikacije) i ekspresije (pojave) citogenetiki vidljivog fragilnog mjesta.

Fragilni X sindrom (Xq27.3) FRAXA>200 CGG ponavljanja u FMRI-1 genu (fragile-X mentalretardation)1:1250 mukaraca i 1: 2000 ena iza Downovog sindroma najei uzrok MR Fragilno mjesto je u podruju Xq27.3. FRAXA FMRI-1 gen (fragile-X mental retardation) CGG ponavljanje QI 35-70 (MR), tekoe u govoru, hiperaktivno ponaanje, visoki (ubrzan rast). Huntingtonova bolest: neurodegenerativna bolest CAG (42-82) ponavljanja u 4p16.3 bjelanevina huntingtin. Kongenitalna miotonina distrofija (CMD): CTG >50 (citozin-timin-guanin) tripleta u podruju gena za miotonin protein kinazu (DMPK) 19q13 dinamika mutacija.17

KONGENITALNA MIOTONINA DISTROFIJA morbus Steinert kod odraslih.CTG (citozin-timin-guanin) tripleta u podruju gena za miotonin protein kinazu (DMPK)-19 (19q13)-dinamika mutacija >50 (zdravi do 38). MR, distalna ekstenzorna hipotonija, oni kapci sputeni, lice, vrat, ake, farinks (tekoe hranjenja) usporen razvoj, katarakta, srane greke.

MULTIMALFORMACIJSKI SINDROMI MCAS (multiple congenital anomaly sindrome) PRINCIPI DIJAGNOSTIKEto sve treba poduzeti u ispitivanju multimalformacijskog sindroma1. PODACI O TRUDNOI (TERATOGENI), iz pupanika kod poroda uzeti uzorke za analizu konatalnih infekcija djetetu i majci zatim opet 6 tj. nakon poroda zatim nakon 6. mj. ivota 2. INFEKCIJE, LIJEKOVI, MEHANIKI RAZLOZI, HIDRAMNIOS, SMANJENI POKRETI EDA 3. OBITELJSKO STABLO 4. KLINIKI PREGLED I MJERE 5. FOTOGRAFIJA 6. RTG 7. CITOGENETSKO ISPITIVANJE, VISOKOREZOLUTNE TEHNIKE, FISH, BIOKEMIJSKO, MOLEKULSKO 8. OBDUKCIJA: zamrznuti umbilikalna vena s krvlju u hranilitu isto tako 2-3 ml krvi u EDTA za DNA analizu.9. LITERATURA BAZE PODATAKA npr. OMIM19

Kliniko praenje djeteta s malfromacijskim sindromom Objanjenje kod roenja Dijagnostika, esto kompleksna i dugotrajna TT, TV Spcifina terapija Cijepljenje Prehrana, vitamini, elementi u tragovima, anemija i sideropenija Imunodeficijencija-este upale gornjih i donjih dinih puteva, bronhitisi este upale mokranog sustava Febrilne konvulzije ili epilepsija Srane greke, dekompenzacija Operacijski zahvati Socijalna i zdravstvena prava za dijete i roditelje Zdravstvena pomagala Intenzivna njega, respirator, etika pitanja Ispitivanje srodnika Genetski savjet za obitelj i srodnike Prenatalna dijagnoza (raanje zdravog ili bolesnog djeteta)

KLINIKI SIMPTOMI1.MENTALNA RETARDACIJA 2. NEUROLOKA ODSTUPANJA 3. ZAOSTATAK U RAZVOJU 4. ZAOSTATAK U RASTU 5. ZNAKOVI DIZMORFIJE 6. MALFORMACIJE ORGANAMENTALNA RETARDACIJA 2-3% U OPOJ POPULACIJI:NEDOVOLJAN RAZVOJ MENTALNIH SPOSOBNOSTI S PROBLEMIMA PONAANJA

QI>70 uredne vrijednosti 69 SMETNJE PONAANJA I UENJA QI 68-83 GRANINA (posebno prilagoen program) QI 55-70 LAKA (znanje 4-6. o.. samostalni) QI 40-54 SREDNJA (2. raz. o.. samostalni) QI 25-39 TEA (djelomini nadzor kroz ivot) QI lionizacijaNEMO gen (apoptoza) Klinika slika se javlja kod enske djece, muka djeca se ne raaju-pobaaj

43

MIINE DISTROFIJE

DUCHENOVA

X

CPK

Poetak: djetinjstvo Klinika: rameni pojas, gastroknemijusi hipertrofini, brzo napreduje, esto MR

BECKEROVA

X

CPK

20-30 god. ramena i bokovi, potkoljenice, slabo napreduje, nema MR, srce i glatka muskulatura Kasnije s kontrakturama, najranije 4 god., sljepoa za

EMERY-DRIFUSSOVA (EDD)

X

CPK

boje.

FACIOSKAPULOHUMERALNA DISTROFIJA (FSH) POJASNA (LIMB GIRDLE)(LG) OKULOFARINGEALNA (OF)

AD CPK AR CPK AD CPK normalan

10 - 20 god.

20-30.god.44

HEMOFILIJA A OMIM: 306900

Genski lokus za HEMA=Xq28 uzrokovana je deficijencijom faktora VIII uestalost je 1: 5000 10 000 mukaraca. Supstitucija faktora->rekombinantnim faktorima koagulacije. Mutacija se javlja kod mukaraca 5.2 puta ee nego kod ena. Majke su nosioci u 86%, a 14 % majki nisu nosioci, nego imaju mozaini oblik hemofilije. 98% majki hemofiliara koji su imali inverziju istu mutaciju, a samo 1 je imala de novo inverziju. 80 % majki nosioci su hemofilije. Preneeno od oca na sina>najee zbog uniparentalne disomije. enske osobe koje su naslijedile teku hemofijiju u osnovi su imale sluajnu inaktivaciju X-kromosoma. ene mogu naslijediti hemofiliju ako se oene s dvostrukim roakom, te naslijede X kromosom s obe strane, bolest nee biti tea. Isto tako enska osoba moe naslijediti hemofiliju ako naslijedi defektni gen od oba roditelja (majka onda mora biti nosilac) ili zbog autosomne translokacije. Hemofijia se moe korigirati in vivo genskom terapijom upotrebljavajui retroviralni vektor 45

CHONDRODISPLASIA PUNKTATA 2, X-VEZANO DOMINANTNO; CDPX2 Mutacija u emopamil-binding protein genu (EBP)

1

2

I

1

2

I

1

2

3

II I

46

MULTIFAKTORSKE (POLIGENSKE) BOLESTI S NEMENDELSKIM NAINOM NASLJEIVANJADefinicija: Mutacije u vie gena i vie vanjskih imbenika, od kojih ni jedan sam po sebi nije dovoljan da izazove bolest ili malformaciju.Multifaktorski: Za jednu specifinu promjenu postoji serija gena koji su u podlozi te promjene (sinonimi: poligenski, kvantitativno naslijee, kvantitativni hereditet, multipli faktori).

47

Nemendelske bolesti (KA) SPINA BIFIDA CISTICA ANENCEFALIJA PES EQUINOVARUS SRANE GREKE RASCJEP USNICE I NEPCAMTHFR-polimorfizam: (677C-T)

rizik 2-6% 3-5% 2-8% 5-4% 3-6%

terapija folnom kiselinom i vitaminom B12

esto dio drugog sindroma ili u isto vrijeme postoji malformacija SS (srednja linija) Ugradnja ploice nakon poroda ? uestalost rascjepa usnice : 1: 1000 uestalost rascjepa nepca : 1: 2500 Operacije usnice odmah s 3 mj. Nepce od 8 mj ili do 2 godine POTEKOE U HRANJENJU-POSEBNA DUDA ?48

NEMENDELSKI TIP NASLJEIVANJA

inzulin ovisan diabetes mellitus, glutenska enteropatija, psorijaza, asthma, alergija alzheimerova bolest, esencijalna hipertenzija, ateroskleroza, rak.

49

PRENATALNO OTEENJE PLODAStreeterova anomalija ADAM KOMPLEKS, sekvenca amnijskih traaka (AMNIOTIC DEFORMITY ADHESION MUTILATION)

1. LIJEKOVI I KEMIKALIJE: iva, teki metali, poliklorirani i polibromirani bifenili, ksilen, puenje, droge i alkohol. 2. INFEKCIJE 3. FIZIKALNI- RADIJACIJA 4. MEHANIKE

50

Antikovulzivi: hidantoinati diazepami :rascjep usnice i nepca fenotijazinski preparati: anomalije udova i srane greke tetracikliki depresivi: anomalije ekstremiteta meprobamat: defekte mozga, srca, nepca, udova Barbiturati: mozak, srce Klomifen: blizanake trudnoe vei rizik za SD.

51

MEHANIKI IMBENICIuterus bicornis, uterus unicornis, uterus subseptus, uterus bicornis bicolis, miomi, polihidramnij, oligohidramnij, intraamnijski fibrozni traci Poloajni deformiteti zglobova, dislokacije zglobova, plagicefalija, artrogripoza, sindaktilja, rascjep nepca, eksencefalija, encefalocela, anoftalmija, torakogastroshiza, amputacija udova)52

Zraenje i teki metali teratogeneza, mutageneza, karcinogeneza.

ERNOBIL Veina tako nastalih

mutacija je letalna a mala je vjerojatnost da se takva stanica oplodi. tek potomci fetusa u iduoj generaciji e biti zahvaeni ako je mutacija dominantna.53

54

Bakterijske: 7-10% trudnica uroinfekcije

20-30% djece zarazi se prolaskom kroz poroajni kanal->novoroenake septikemije i meningitisi s visokom stopom smrtnosti Spolno prenosive bolesti Chlamidia trachomatis, Mycoplasma hominis i Ureaplasma urealyticum, HPV

Virusne 0,5-2,5% Toksoplazma, Rubela, CMV, Herpes, Sifilis, EBV, Parvo B19, HHV6, HPV, Coxackiae, Influenza, RSV, Rota, Listerija, Varicella zoster, Herpes zoster, Morbilli, HIV.

55

to je to genetska informacija

to je proces tijekom kojeg se postavlja dijagnoza kod bolesnika i srodnika, odreuju genetski testovi, i pomae u postupcima za slijedeu trudnou. Prije razgovora bilo bi idealno informirati se unutar obitelji o spontanim pobaajima, mrtvoroenim, nasljednim bolestima, mentalnopj retradaciji, ponijeti sve nalaze vezane uz predhodne komplicirane ili neuspjele trudnoe, razne bolesti u obitelji i za mukarca i za enu.56

KOGA UPUTITI NA GENETSKU INFORMACIJU1. Osobe iz rizinih obitelji 2. Osobe s djecom roenom s nasljednom bol. ili kong. anom. 3. Osobe s nekom kromos. ili enzimopatijom u obitelji 4. Mirni nosioci kromos. aberac. ili AR bol. (heterozigoti) 5. Osobe s bolesnim djetetom iz predhodnog braka 6. Osobe s ponovljenim spontanim pobaajem 7. Osobe s primarnom ili sekundarnom amenorejom 8. Osobe s neodreenim vanjskim spolovilom 9. Osobe starije od 35 godina koje ele potomstvo 10. Sterilne ili infertilne osobe 11. Brani parovi krvno povezani 12. Osobe izloene nekim vanjskim imbenicima 13. Osobe iz braka s NTD 14. Brani par s mrtvoroenim djetetom 15. Brani par s djetetom umrlim u nov ili doj. doba

KRITERIJ ZA PRENATALNU DIJAGNOZU 1. BOLEST JE DOVOLJNO TEKA DA VRIJEDI PREKINUTI TRUDNOU 2. LIJEENJE JE NEDOSTATNO I NEMOGUE 3. PREKID TRUDNOE PRIHVATLJIV ZA OBA BRANA PARTNERA 4. DOSTUPAN SIGURAN TEST ZA PRENATALNU DIJAGNOZU 5. GENETSKI RIZIK ZA TRUDNOU DOVOLJNO JE VISOKAko postoji znaajan rizik predloiti: preimplantacijsku dijagnozu na donaciju sperme ili jajaca na posvajanje djeteta57

Suprug kae: Sluaj draga, ako doktor bude elio znati tvoje miljenje on e za to mene pitati!

58

RIZIK U OPOJ POPULACIJI

dijete s kongenitalnom anomalijom 1: 30 dijete s ozbiljnim fiz. ili ment. hendik. 1: 50 trudnoa zavri spontanim pobaajem 1: 8 (1:5) perinatalna smrt 1: 30 do 1: 100 dijete umre u prvoj god. nakon 1. tj. 1: 150 brani par sterilan 1: 10

rizik je malen ako je 5%, srednji 10 %, iznad 10 % visok.

59

Krosomske promjene: u spontanim pobaajima: 40-60 % (16, 21,15) uz kasnu mrtvoroenost i perinatalnu smrt: 5-7 %47,XX+16

1,000,000 zaea

850,000 ivoroenih

150,000 spontanih pobaaja

833,000 djece

17,000 perinatalno umrlih

75,000 kromosomskih promjena 39,000 trisomija (3510 trisomija 21)

5165 kromosomskih promjena 1849 aneuploidija spolnih kromosoma 1183 autosomnih trisomija 758 uravnoteenih Robertsonovih translokacija 758 uravnoteenih recipronih translokacija 117 inverzija 1427 mukaraca 422 ena

69,XXX

13,500 45, X

12,750 triploidija 42 trisomije 13 100 trisomija 18 1041 trisomija 21

4500 tetraploidija

5250 druge anomalije

60

KROMOSOMOPATIJEMLADI OTAC < OD 35 MAJKA < OD 35. ZBROJ GODINA : 2 = ili < 35 god. UZV+ SKRINING testovi STARIJI OTAC>OD 35 MAJKA > OD 35 ZBROJ GODINA : 2 = ili > 35 god. UZV+ SKRINING testovi (vea sigurnost) PD->AC (14-18 tj) ili CHF (10-12 tj)61

METODE PRENATALNE DIJAGNOSTIKE1. AMNIOCENTEZA 14-18 tj. trudne (uzgoj amniocita) 2. BIOPSIJA KORION FRONDOZUMA 8-12. tj. trudnoe (uzgoj korionskih resica) 3. KORDOCENTEZA: kromosomopatije, monofaktorske bolesti (analiza krvi iz pupkovine) 4. UZV : malformacije, UZV DUINA FEMURA, NABOR KOE NA VRATU (NT), KOSTI NOSA. Dodatni meki ili soft znakovi u prvom trimestru: Doplerska brzina stvaranja valova u ductusu venosusu i trikuspidalna regurgitacija, poveana crijeva, hipoplastini peti prst (klinodaktilija) 5. Skrining testovi: TRIPLE TEST: AFP 0,821, UE3: 0,77