🗊Презентация Классические и современные методы в генетике человека. Медико-генетическое консультирование. Понятие об экологии

Классические и современные методы в генетике человека. Медико-генетическое консультирование.

План лекции Особенности человека как объекта генетического анализа. Цели и задачи медико-генетического консультирования. Методы пренатальной диагностики наследственных заболеваний. Методы изучения наследственности у человека.

Цели медико-генетического консультирования (МГК) Диагностика Лечение Профилактика

Задачи МГК медико-генетическое консультирование семей; внедрение современных методов пренатальной диагностики; проведение массового скрининга новорожденных на часто встречающиеся наследственные заболевания и избирательного скрининга в группах риска; подготовка специалистов по медицинской генетике; пропаганда медико-генетических знаний; развитие медико-социальной реабилитации семей, имеющих больных детей.

Методы изучения наследственности у человека Клинико-генеалогический Цитогенетические Близнецовый Биохимические Дерматоглифический Гибридизации соматических клеток Популяционно-статистический Моделирования

Клинико-генеалогический метод Суть метода: составление и анализ родословных. Метод позволяет установить: является ли данный признак наследственным; тип и характер наследования (доминантный или рецессивный, аутосомный или сцеплен с полом); зиготность лиц родословной (гомо- или гетерозиготы); пенетрантность гена (частота его проявления); вероятность рождения ребенка с наследственной патологией (генетический риск).

Цитогенетические методы Кариотипирование Изучение полового хроматина Метод флуоресцентной  in situ гибридизации (FISH)

Кариотипирование Суть метода: микроскопическое изучение хромосом человека в норме и патологии. Метод позволяет: изучать нормальную морфологию хромосом и кариотипа в целом; определять генетический пол организма; диагностировать хромосомные болезни, связанные с изменением числа хромосом или с нарушением их структуры; изучать процессы мутагенеза на уровне хромосом и кариотипа.

Определение полового хроматина

Метод флуоресцентной  in situ гибридизации (Fluorescence in situ hybridization - FISH) Суть метода: гибридизация изучаемой молекулы ДНК (или ее участка) с ДНК-зондом, меченным флуофором. Метод позволяет: определять локализацию генов в хромосомах; обнаружить хромосомные и геномные мутации в клетках человека; выявить хромосомные аномалии при пренатальной диагностике; в процессе ЭКО выполнить генетическое тестирование эмбриона еще до переноса его в полость матки и наступления беременности изучать ДНК в интерфазных ядрах.

Близнецовый метод Суть метода: изучение проявления признаков у монозиготных и дизиготных близнецов. Метод позволяет оценить степень влияния наследственности и среды на развитие какого-либо нормального или патологического признака.

Биохимические методы Суть методов: количественное определение содержания ферментов и их активности, обнаружение физиологически активных соединений и их метаболитов в биологических жидкостях. Методы позволяют выявить наследственные дефекты метаболизма, обусловленные генными мутациями.

Биохимические методы Суть методов: количественное определение содержания ферментов и их активности, обнаружение физиологически активных соединений и их метаболитов в биологических жидкостях. Методы позволяют выявить наследственные дефекты метаболизма, обусловленные генными мутациями.

1798 — Э. Дженнер (Великобритания). Вакцинация. 1881 - Луи Пастер (Франция). Эффективная иммунизация. 1890 — Э. фон Беринг (Германия) Антитоксические сыворотки. 1901 г. -Нобелевская премия. 1891 Эрлих –теория гуморального иммунитета. 1883 — И. И. Мечников (Россия)- фагоцитарная теория иммунитета. 1908 —И.И. Мечников и Эрлих - Нобелевская премия. ……….

Система защиты генетической целостности и качественного постоянства организма. Первая линия обороны. Физико-химические барьеры. Физиологические защитные механизмы. Микробный антагонизм. Иммунная система. Способность отличать «своё» от « чужого». Врожденный иммунитет. Иммунные реакции - в отношении любого «чужого» патогена. Приобретенный иммунитет (адаптивный). Специфичность в отношении каждого конкретного возбудителя.

КОМПОНЕНТЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ Клеточные факторы (лейкоциты : лимфоциты(Т, В, NK), моноциты/макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы/тучные клетки). Развиваются из стволовых клеток красного костного мозга. Гуморальные факторы. Цитокины (интерлейкины, интерферон, фактор некроза опухолей-TNF; хемокины; колониестимулирующие факторы);cистема комплемента; антитела; медиаторы воспаления (гистамин, серотонин, простагландины, лейкотриены, брадикинин…. ); лизоцим….. Лимфоидные органы (первичные лимфоидные органы: красный костный мозг, тимус; вторичные лимфоидные органы: селезенка, лимфатические узлы…)

Врожденный (Неспецифический иммунитет) Способность отличать «чужое» с помощью TLR и др. рецепторов Клеточные факторы врожденного иммунитета: нейтрофилы и макрофаги(моноциты), дендритные клетки (основные АПК),базофилы /тучные клетки, эозинофилы, NK клетки (нормальные киллеры). Основные процессы врожденного иммунитета: фагоцитоз (нейтрофилы и макрофаги/моноциты- “профессиональные” фагоциты). цитотоксичность разрушение чужеродных клеток и ...с помощью гуморальных факторов (комплемент…) предоставление сигналов воспаление

Приобретенный иммунитет (Адаптивный,Специфический ) Клеточный и гуморальный иммунный ответ Клоны Т и В лимфоцитов

T лимфоциты. Клеточный специфический иммунитет. Т-клеточные рецепторы (TCR) распознают фрагменты антигенных молекул в комплексе с МНС на поверхности других клеток. (МНС человека = HLA-Human Leucocyte Antigens. 1018 вариантов у вида Н.sapiens) Специфический клеточный иммунный ответ Т-хелперы (CD4+) распознают антиген в комплексе с МНСII на поверхности антигенпрезентирующей клетки (АПК). Тh1 стимулируют Тц. Цитотоксические Т-лимфоциты CD8+ (Тц) распознают антиген в комплексе с МНСI на поверхности любой клетки. Ликвидация (индукция апоптоза, либо некроза) вирусинфицированных клеток, опухолевых. Участвуют в отторжении трансплантата. Т-регуляторы (Treg CD4+,FOXP3+, CD25+). Прекращают иммунный ответ после уничтожения патогена. Могут предотвращать аутоиммунные реакции… Т клетки памяти

В лимфоциты. Гуморальный иммунный ответ B лимфоциты распознают нерасщепленные антигены. Наивные В-лимфоциты. Плазматические B клетки – производят антитела. В клетки памяти –обеспечивают вторичный иммунный ответ. Активированные дендритными клеткамиТ-хелперы (Th2) стимулируют клон В лимфоцитов, узнающих тот же антиген. В лимфоциты превращаются в эффекторные клетки (плазматические) и В клетки памяти. Секреция антител плазматическими клетками.

Антитела (иммуноглобулины) Структурная единица AT — мономер из двух идентичных тяжёлых Н-цепей и двух идентичных лёгких L-цепей. Вариабельные домены легких и тяжелых цепей формируют активный центр антитела – антигенсвязывающий участок. Тяжёлые и лёгкие цепи Ig соединены дисульфидными (-S-S-) связями. Fab -антиген связывающий фрагмент. Отличается у антител, производимых разными клонами В Fc- связывание рецепторами клеток, присоединение комплемента... ). Гибкий участок – шарнир

Основные функции антител. Эффекторные механизмы гуморального иммунитета преципитация агглютинация Нейтрализация опсонизация активация системы комплемента активация дегрануляции тучных клеток антитело-зависимая клеточная цитотоксичность

5 классов антител IgG, IgD, IgE – мономеры IgA- в секретах - димер IgM- мономер в мембране В-клеток, пентамер -секретируемая форма(результат изменения РНК-процессинга после взаимодействия с антигеном) У каждого класса иммуноглобулинов свой набор функций, зависит от Fc Переключение классов - с участием Тх.

Моноклональные антитела. Способ создания моноклональных антител Георгом Кёлером и Цезарем Мильштейном (Нобелевская премия 1984 года). Гибридома (результат слияния В-лимфоцитов от иммунизированных животных, с клетками миеломы костного мозга) - природная фабрика по производству МКА. Использование моноклональных антител в медицине Диагностические антитела (иммуногистохимия,иммуноферментный анализ, проточная цитофлуориметрия….) Терапевтические антитела (как самостоятельные факторы иммунотерапии, а также для доставки лекарственных средств и токсинов). Область применения – лечение онкологических заболеваний (антитела к опухолевым антигенам, индукция уничтожения опухолевых клеток, доставка токсических веществ); аутоиммунных заболеваний (ревматоидный артрит -МКА Humira, Симпони блокируют TNF); аллергических заболеваний …

Влияние геномики на различные области современной медицины Биотехнология: ДНК-последовательности как инструменты диагностики, получение терапевтических белков, вакцин, антител и пр. Производство биофармацевтических и новых лекарственных препаратов Генная и клеточная терапия, в том числе моделирование болезней Диагностика и лечение инфекционных заболеваний Исследования и лечение генетических заболеваний Диагностика и лечение рака

Применение методов молекулярной биологии в медицине

Анализ последовательностей (генов и геномов) различных организмов показал значительную структурную и функциональную консервативность между генами и метаболическими путями человека и модельных организмов. Анализ последовательностей (генов и геномов) различных организмов показал значительную структурную и функциональную консервативность между генами и метаболическими путями человека и модельных организмов. До 20% генов болезней человека имеют аналоги в дрожжах, до 60% - в нематоде и дрозофиле.

План лекции Предмет паразитологии. Медицинская паразитология. Биотические связи. Паразитизм. Из истории паразитологии. Развитие отечественной паразитологии (основы экологической паразитологии:В.А. Догель, Е.Н. Павловский, В.Н. Беклемишев…) Разные принципы классификации паразитов (облигатные, факультативные; ложные; экто- и эндо-; временные, постоянные) Хозяева (окончательные, промежуточные, резервуарные; обязательные, факультативные, случайные) Инвазионные стадии паразита. Источник заражения. Пути распространения. Способы заражения. Биогельминты, геогельминты, контагиозные гельминтозы. Взаимоотношения в системе паразит-хозяин. Патогенные стадии. Патогенное действие паразитов. Факторы устойчивости к паразитам. Иммунные механизмы защиты . Паразиты- против иммунных реакций хозяина. Гельминты и иммунопатологии . Природноочаговые заболевания. Происхождение паразитизма. Адаптации к паразитическому образу жизни.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПЕДИАТРИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ РОСЗДРАВА зав. каф. медицинской биологии Абдукаева Нелли Сулеймановна

План пяти «О»: 1.Об экологии Основные понятия 2. О преобразовании природной среды … 3. Об изменении климата 4. О влиянии радиации на организм 5. Об экологических заболеваниях

Понятие об экологии Экология – Эрнст Геккель, нем. биолог, 1869 г.(греч. ойкос – жилище, дом; логос – учение, наука) Экология – наука о земном хозяйстве Экология – это наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания

Понятие об экологии Аутэкология – взаимоотношения отдельных особей (организмов) с их окружением Демэкология – (популяционная) взаимоотношения популяции с её окружением Синэкология – (экология сообществ) взаимоотношения сообществ организмов со средой их обитания

Понятие об экологии Биоценозы – многовидовые сообщества,которые образуют биологические макросистемы более высокого ранга Биогеоценозы – акад., Сукачев 1942 система или исторически сложившееся единство биоценоза (растения. животные, м/организмы) и неживой среды их обитания.

Понятие об экологии Экологическая система (экосистема) – Тенсли, англ. одновременно совокупность живых организмов с их местообитанием Академик Вернадский обосновал принципы единения всего живого и неживого во Вселенной, один из них «Ни один вид не может жить в созданных им отходах» (загрязнение окр. среды – экологические болезни)

О преобразовании природной среды … 1. Систематическое уничтожение лесов и эрозия почв.

О преобразовании природной среды … 2. Сокращение многообразия флоры из-за извлечения Н2О из гидрологического цикла… - Угроза исчезновения видов…

О преобразовании природной среды … 3. Процесс уничтожения фауны планеты замедлился по сравнению с 19 веком.

Национальный парк — это территория, где в целях охраны окружающей среды ограничена деятельность человека. Национальный парк — это территория, где в целях охраны окружающей среды ограничена деятельность человека. В отличие от заповедников, где деятельность человека практически полностью запрещена (запрещены охота, туризм и т. д.), на территорию национальных парков допускаются туристы, в ограниченных масштабах допускается хозяйственная деятельность. Запове́дник — охраняемая природная территория, на которой (в отличие от заказников) под охраной находится весь природный комплекс. Зака́зник — охраняемая природная территория, на которой (в отличие от заповедников) под охраной находится не весь природный комплекс, а некоторые его части: только растения, только животные, либо их отдельные виды, либо отдельные историко-мемориальные или геологические объекты.

О преобразовании природной среды … 4. Антропогенные выбросы в окружающую среду.

Европа выбрала «зеленые столицы» Еврокомиссия подвела итоги соревнования на звание «самого зеленого города Европы», в котором участвовали 35 европейских городов. Определено, что в 2010 году «зеленой столицей» станет Стокгольм, а в 2011 году этот титул перейдет к Гамбургу. Званием «самый зеленый город Европы» ежегодно награждают города, в которых особую роль отдают защите окружающей среды, повышая тем самым уровень жизни горожан.

Антропогенные выбросы

Об изменении климата… 2. Точка зрения специалистов! Температура на Земле постоянно падает, т.к. Земля удаляется от солнца (снижение УФ). Через 500 млн. лет новый Ледниковый период На этом пути к похолоданию – волны относительного похолодания и потепления. Самое высокое потепление было 6 тыс. лет назад, 1 тыс. лет назад Гренландия была зеленой страной, в начале ХХ века отмечалось быстрое потепление.

Действие радиации на организм человека Естественный фон радиации 50% (космическое излучение, радиация Земли, радон, распад радиоактивных эл-ов в горных породах, в нашем организме) Ест. фон неустраним

Действие радиации на организм человека Энергия излучения, поглощенная единицей массы тела, поглощенная доза – 1 грэй. Летальные дозы 100 грэй – лет. исход через неск. часов, дней (ЦНС) 10-50 грэй – кровоизлияния жкт, отек головного мозга гибель через 1-2 недели 3-5 грэй разрушение кл. красного костн. мозга, гибель в 50% случаев через 1-2 мес.

Действие радиации на организм человека Наиболее уязвимы кл. красного костн. мозга , но регенерация... Репродуктивные органы (0.1 грэя облучение семенников- врем. стерильность, > 2 грэя пост. стерильность; яичники менее чувствительны > 3 грэя – стерильность, >>дозы при дробном облучении не оказывают влияния на детородную функцию.) Уязвим хрусталик, в погибших кл. помутнение тяжелые формы катаракты, потеря зрения.(2-5 грэя)

Действие радиации на организм человека Вывод Воздействие комплекса факторов радиационной аварии привело к формированию неустойчивого сост. генома у женщин - ликвидаторов катастрофы (проявилось в высокой частоте хромосомный аберраций). У их детей выс. канцерогенный риск – лейкозы.

План лекции II 1. Растения как элемент экологической системы 2. Введение в фитотоксикологию 3. Клиническая классификация растений, опасных для здоровья

Растения как элемент экологической системы Фитоэкология Источник кислорода для всех аэробных форм жизни Источник биомассы (аккумулирует и трансформирует солнечную энерг.) Источник ископаемого энергетического топлива

Растения в жизни человека Пищевые (афродизиаки) Масличные Кормовые Сорные Пряности Декоративные Лекарственные и ядовитые Источник ископаемого энергетического топлива

Растения как элемент экологической системы Фитоэкология поглощают пыль поглощают шумы Поглощают радионуклиды (канцерогены) Восстановительная медицина (ароматерапия, фитонциды, эстетический фактор)

Растения как элемент экологической системы Два направления в медицине связанные с растениями – источниками БАВ (ФАВ) фитотерапия фитотоксикология

Введение в фитотоксикологию Закономерности: Токсичность увеличивается к югу (Conium maculatum) Токсичность снижается в культуре (Aconitum spp.) Динамика накопления БАВ в различных органах (Cicuta virosa)

Введение в фитотоксикологию Сезонная динамика накопления БАВ Пути проникновения фитотоксикантов - Per os – алиментарный (ЖКТ) - Контактный - через кожу - Аэрогенный - при вдыхании

Способы отравления Случайные Передозировка ЛС Умышленные Отравления детей в последние годы – до 20% от всех отравлений Неосведомлённость детей и взрослых… Дети в условиях большого города…

Частота встречаемости

Отравления

Введение в фитотоксикологию Клиническая классификация растений, опасных для здоровья: с атропиновым действием влияющие на ЦНС влияющие на ССС с никотиноподобным действием с раздражающим действием на кожу и слизистые влияющие на тканевое дыхание прочие растения вызывающие поллинозы