Наследственность и бронхиальная астма
Бронхиальная астма — болезнь наследственная. Это утверждение настолько общеупотребительно, что, казалось бы, и не нуждается в доказательствах. Однако пока, даже несмотря на расшифровку генома человека, в области генетики бронхиальной астмы вопросов всё еще больше, чем ответов, и утверждать, какую роль наследственность играет в развитии бронхиальной астмы, очень сложно. Но все же, есть интересные факты, которые говорят о генетической теории заболевания бронхиальной астмой, постараемся в них разобраться.
Термин наследственная астма означает что заболевание способно передаваться от родителей к детям, а раз это так, то причины болезни должны храниться в генах человека. При этом не надо путать наследственные болезни с врожденными (с которыми ребенок рождается — они могут быть как генетическими, так и связанными с действием на плод внешних факторов), а также с семейными (не все случаи повторяющихся в семье болезней являются генетически обусловленными).
Азбука генетики
Определившись, что такое наследственные болезни, давайте вспомним начала генетики. Итак, вся генетическая информация о конкретном человеке записана в его геноме и хранится в ядре каждой клетки организма (кроме эритроцитов, которые ядра лишены за ненадобностью).
Носителем информации служат молекулы ДНК, состоящие из двух параллельных цепочек нуклеотидов и закрученные в спираль. Каждая хромосома (их у человека 23 пары, итого — 46) представляет собой отдельную молекулу ДНК, «намотанную» на особые белки, причем если эту молекулу «растянуть», то ее длина может достигать 5 сантиметров.
В одной хромосоме содержится от 50 до 250 миллионов нуклеотидов — «букв» генетического кода, а из этих «букв» складываются «слова» — гены. Прочитав один ген, клетка получает «техническое задание» на синтез определенного белка. Всего же у человека около 28 тысяч генов, при этом нужная информация (собственно гены) занимает лишь 1,5% от всего объема генома, а весь остальной набор из 3 миллиардов «букв» — так называемая «мусорная» ДНК (во всяком случае, функция этих участков неизвестна).
Стойкие изменения в составе генома называют мутациями. Нарушая синтез белка, который кодирует пораженный ген, мутации могут приводить к изменению ее функции, смерти клетки или опухолевому перерождению. Если же мутация произошла в половой клетке (или получена от родителей), она может передаться детям, приводя к развитию генетических заболеваний.
Причины наследственных заболеваний
Передача потомкам моногенных заболеваний, когда мутацией затронут один конкретный ген, подчиняется известным законам Менделя — доминантному или рецессивному типу наследования. Что это значит?
Каждый ген у человека представлен двумя копиями (аллелями), одна из которых получена от отца, а другая — от матери. Доминантный аллель будет «работать», то есть считываться для синтеза его продукта, независимо от его пары, а рецессивный аллель — только в паре с рецессивным. Пример доминантного признака — карий цвет глаз, а рецессивного — голубой.
Большинство наследственных заболеваний являются рецессивными и возникают, когда у ребенка встречаются два рецессивных дефектных гена, полученных от родителей. При этом сами родители, будучи носителями дефектного гена, данным заболеванием не страдают, так как у них функционирует другой (доминантный) аллель. Рецессивно наследуется, например, муковисцидоз — серьезное заболевание, одним из проявлений которого служит тяжелое поражение легких.
Существуют также наследственные заболевания, сцепленные с полом. Характерный представитель этой группы — гемофилия, проявляющаяся избыточной кровоточивостью. Гемофилией болеют почти исключительно мужчины, но передается болезнь по женской линии, поскольку дефектный рецессивный ген находится на женской Х-хромосоме (у мужчин пару ей составляет Y-хромосома, где этого гена нет, и поэтому у них рецессивный ген всегда проявляется).
Наследственность, конечно же, не ограничивается перечисленными закономерностями и содержит множество других интереснейших феноменов: кодоминирование генов, неполная пенетрантность, взаимодействия генов и т.д. Однако в этой статье мы не сможем очертить их круг — пора от затянувшегося вступления переходить к генетике собственно бронхиальной астмы.
Астма и наследственность
Астма и наследственность конечно же имеют взаимосвязь, но скажем сразу, что «гена бронхиальной астмы» не существует, а значит, и законы наследования Менделя к астме неприменимы. Бронхиальная астма относится к тем заболеваниям, при которых наследственность играет важную, но не единственную роль. Ведь можно заболеть астмой без всякой отягощенной наследственности, а можно, наоборот, остаться здоровым, даже если вся родня — астматики.
Если попытаться представить в виде уравнения риск заболеть бронхиальной астмой, то неизвестных в нем окажется намного больше двух. Скорее можно говорить о взаимодействии двух больших групп факторов — внешних (прежде всего аллергенов) и внутренних — генетических. Учитывая, что внутри этих групп закономерности тоже плохо поддаются анализу, можно представить себе всю сложность задачи. Строго говоря, такое уравнение применительно к конкретному человеку вовсе нельзя решить, а можно лишь приблизительно оценить риск, опираясь на результаты эпидемиологических исследований.
Роль генетических факторов в развитии бронхиальной астмы можно измерить с помощью такого показателя, как относительный семейный риск; он показывает, во сколько раз чаще, чем в среднем, это заболевание обнаруживается у ближайших родственников больного (детей, братьев и сестер).
Бронхиальная астма выявляется у 20-25% ближайших родственников астматика, поэтому при средней распространенности болезни в популяции 4-5% относительный семейный риск примерно равен 5. Много ли это? Для ряда других болезней с наследственной предрасположенностью относительный семейный риск выше: для шизофрении — 8, для сахарного диабета 1-го типа — 15, а для уже упоминавшегося моногенного заболевания муковисцидоза — 500.
Вдумчивые читатели могут возразить: накопление случаев астмы в одной семье может быть связано с влиянием одинакового внешнего окружения: спектра аллергенов, привычек питания и т.д. Это действительно так, но исследования с близнецами (в том числе выросшими порознь) убедительно доказывают значимость генетических факторов: у однояйцевых близнецов процент совпадений по астме высок (65-80%) и примерно в два раза выше, чем у разнояйцевых. В целом же научные данные позволяют считать, что наследственность определяет риск развития бронхиальной астмы на 50–60%.
Генетика астмы
Итак, мы знаем, что отягощенная наследственность повышает риск развития астмы примерно в 5 раз и что один виновный ген выявить не удается. С какими же генетическими аномалиями связана «эпидемия» астмы в развитых странах?
Исследователям в этой области приходится сталкиваться с большими трудностями, и зачастую данные одной работы не находят подтверждения в последующих. Во многом это обусловлено межэтническими различиями, а также тем, что в разные возрастные периоды астма имеет неодинаковый генетический портрет.
Кроме того, как ни парадоксально, до сих пор не стандартизованы сами критерии диагностики бронхиальной астмы, согласно которым происходит отбор пациентов в генетические исследования. Мы знаем, какими клиническими признаками описывается заболевание — это повышение уровня иммуноглобулина Е (аллергических антител) в сыворотке, положительные кожные аллергопробы, обструкция и повышенная реактивность бронхов, хрипы и приступы удушья, наконец, собственно диагноз бронхиальной астмы, установленный врачом по совокупности симптомов. Однако относительная значимость каждого из этих признаков не вполне определена, а отбор по диагнозу астмы, установленному врачом, оказывается наименее достоверным.
Перефразируя эпиграф, можно сказать, что трудно найти у астматиков несколько одинаковых «опечаток» в наборе из 3 миллиардов букв генетического кода. Особенно если у части испытуемых астмы вообще нет.
Роль генов в развитии бронхиальной астмы
И всё же ученым удалось достичь некоторых успехов в выявлении генов, если не виновных, то подозреваемых в причастности к развитию астмы. Наиболее доказанной и важной выглядит роль нескольких генов, располагающихся на длинном плече пятой хромосомы (локусы 31-33). Эти гены кодируют те рецепторы и сигнальные молекулы (интерлейкины), с помощью которых Т-лимфоциты (особая их подгруппа, называемая хелперами 2-го типа) организуют каскад аллергического воспаления при астме.
Одну из главных ролей играют гены интерлейкина-4 и рецептора к нему, так как данный интерлейкин дает сигнал к выработке иммуноглобулинов Е и заставляет Т-лимфоциты специализироваться в хелперы 2-го типа. Точечные мутации в данных генах (или в участках, регулирующих их считывание) приводят к усилению этих сигналов и способствуют развитию аллергических заболеваний и бронхиальной астмы.
Интерлейкин-13 также кодируется геном пятой хромосомы и тоже регулирует синтез иммуноглобулинов Е. Наряду с этим мутации данного гена могут способствовать бронхиальной гиперреактивности.
На 11-й хромосоме локализован ген рецептора к иммуноглобулину Е, от мутаций которого зависит сила ответа тучных клеток на контакт с аллергеном. С этого звена начинается каскад воспаления, приводящий к приступу астмы или симптомам других аллергических болезней.
Этот список можно было бы продолжать, но нам нужно еще несколько слов сказать о роли наследственных факторов в определении тяжести астмы и в ответе на лечение.
Отягощенная наследственность при бронхиальной астме
На всё той же пятой хромосоме расположен ген, определяющий свойства Р2-адренорецепторов. Именно через эти рецепторы действуют на бронхи сальбутамол и родственные ему бронхорасширяющие лекарства (Р2-агонисты). Нарушения в структуре этого гена определяют склонность организма снижать чувствительность бронхов к повторному применению Р2-агонистов: гладкомышечные клетки бронхов перестают обновлять эти рецепторы или «убирают» их с наружной мембраны внутрь. Это не только уменьшает ответ на повторные ингаляции Р2-агонистов, но и увеличивает риск нежелательных эффектов. Не исключено, что замены одной «буквы» в этом гене могут быть связаны с более тяжелым течением бронхиальной астмы.
Генетические факторы, вероятно, лежат в основе изредка наблюдаемых случаев нечувствительности пациентов к глюкокортикостероидам — основным лечебным препаратам при бронхиальной астме. Механизм этого нарушения заключается в неправильной склейке фрагментов рецептора к глюкокортикостероидам. Сниженный ответ на антагонисты лейкотриенов (сингуляр или аколат) у некоторых астматиков также может быть обусловлен генетически.
И наконец, ответим на один из самых волнующих вопросов: если при бронхиальной астме генетически предопределено так много характеристик болезни, то как передается тяжесть астмы? Обязательно ли ребенок унаследует тяжелое течение заболевания от своих родителей? К счастью, здесь достоверных связей не обнаружено: тяжесть астмы у ребенка не зависит от тяжести заболевания у его родителей, а также от того, болеет ли астмой только один или оба родителя.
Так что давайте относиться к генетике без фатализма: то, что «написано на роду» относительно аллергических заболеваний, часто возможно предотвратить или сгладить. Мы пока не умеем изменять наши гены (может быть, это и к лучшему), но повлиять на аллергены и другие факторы внешней среды нам вполне по силам.
P.S. Оригинал статьи, вы можете найти, на моем блоге allast.ru Буду рад, вашим комментариям и вопросам.
Многих родителей, страдающих заболеваниями дыхательных путей, волнует вопрос о генетической предрасположенности детей к этим болезням. Многие не знают точно, передается астма по наследству или нет. Генетики предполагают, что есть высокая вероятность заболеть, если родитель страдает от хронического воспаления дыхательных путей.
Радует то, что с симптомами заболевания реально бороться. Но нужно быть осторожным, чтобы, например, обычная аллергия не переросла в астму. Если в семье есть аллергик или астматик, родителям стоит быть настороже и заботиться о здоровье своих детей.
Факторы и причины развития бронхиальной астмы
Астма считается мультифакторным заболеванием. Это значит, что в ее развитии принимает участие много внешних и внутренних факторов. И в этом случае наследственность отходит на второй план.
Можно даже говорить о том, что астма по наследству не передается. По мере развития медицинской науки выявляются новые источники, которые влияют на развитие болезни. Среди них стоит выделить две основные группы:
- Внешние факторы прямого воздействия.
- Физиологическое состояние организма.
Первая группа — экзогенные факторы. К ним можно отнести провокаторы аллергической реакции. Это:
- плесневые грибы, различные продукты, пыльца растений, шерсть животных;
- бактерии и вирусы;
- вредная работа на опасных производствах, частый контакт с раздражающими веществами;
- экологическая ситуация;
- курение сигарет;
- инфекционные заболевания;
- неправильное питание.
Вторая группа — эндогенные факторы:
- ожирение разной степени тяжести;
- бронхит, который возникает чаще, чем несколько раз в год;
- наличие определенных заболеваний у матери или отца;
- гендерность. Если передача заболевания происходит на генетическом уровне, то чаще всего от матери.
Особенности передачи по наследству
Следует уточнить, что передача предрасположенности к астме со стороны женщин провоцирует более тяжелое течение заболевания. Если ген передал мужчина, то симптомы будут не такими яркими, а сама астма протекает намного легче.
Конечно, если родители страдают бронхиальной астмой, то велик риск ее появления у наследников. Но это не на 100%, потому как генетику спрогнозировать невозможно. Стоит отметить, что на развитие заболеваний дыхательных путей влияет излишняя гигиена.
Часто это происходит, пока ребенок маленький. Медики утверждают, что если мыть руки много раз в день, особенно антибактериальным мылом, нарушится естественная микрофлора. Иммунитету будет просто не с чем бороться. Для его хорошей работы нужны и болезнетворные бактерии, чтобы он активизировался.
При избыточной гигиене иммунитет начнет реагировать на любые поступающие в организм вещества и даст реакцию в виде аллергии. Многим известно, что те дети, которым дают больше самостоятельности, меньше подвержены бронхиальным заболеваниям.
Напротив, если соблюдать все меры предосторожности, постоянно мыть руки, то можно заболеть. Все хорошо в меру, о гигиене стоит беспокоиться, но растить ребенка в стерильных условиях неправильно.
Генетические причины развития бронхиальной астмы
Стоит сразу отметить, что сама астма не передается по наследству. А вот предрасположенность к ней переходит. Если родитель беспокоится, передается ли бронхиальная астма от родителей по наследству, то можно сказать, что на заболевание влияет не только генный фактор. Чтобы у ребенка проявились астматические симптомы, должно сойтись несколько условий:
- предрасположенность на генном уровне;
- наличие экзогенных факторов, которые оказывают воздействие на развитие бронхиальной астмы.
Чтобы понять, как гены родителей влияют на появление заболевания у детей, генетики постоянно проводят исследования, а также ведут статистический учет.
Несколько статистических данных:
- В 10% случаев дети абсолютно здоровых родителей, без признаков бронхиальной астмы, могут ею заболеть.
- Когда от недуга страдает мать или отец, болезнь может развиться в 20% случаев. Вероятность в 35% наблюдается, когда болеют оба родителя.
- Ситуация осложняется, если у родителей наблюдаются аллергические проявления, и к тому же один из них астматик. Целых 42% говорят о том, что ребенок может унаследовать болезнь.
- Когда от астмы страдают оба родителя, то в 75 случаях из 100 у детей может возникнуть астма. Болезнь заявляет о себе до семилетия ребенка.
Ученые нашли, какие гены отвечают за предрасположенность к развитию бронхиальной астмы. Их более 50. Находятся они в пятой и одиннадцатой хромосоме. Задача этих генов — вырабатывать специфические антитела.
Почему астму сложно прогнозировать
Заболевание сложно выявить :
- Бронхиальная астма может развиться в разном возрасте. Больше вероятность того, что она проявится у детей до семи лет. Возникает также у взрослых, которые не реагировали на проявления аллергии, и она переросла в астму. Можно заболеть и в пожилом возрасте, если есть предрасположенность.
- Заболевание возникает на фоне внутренних факторов. Это может быть инфекционное заболевание, простуда, наличие лишнего веса, применение лекарственных препаратов.
- Так как реакции больных индивидуальны, то классифицировать признаки можно только приблизительно. Приступы у больных разных возрастных групп проходят по-разному, реакция организма на применяемые лекарственные препараты тоже отличается .
Стоит отметить, что проявления астматической болезни при наследственной предрасположенности можно предупредить. Для этого нужно соблюдать осторожность еще при внутриутробном развитии ребенка, а после его рождения принимать профилактические меры.
Может ли мать передать ребенку астму
Беременность – это очень ответственное время. Каждая стадия важна для развития будущего ребенка. Например, во время эмбрионального развития закладываются зачатки будущего иммунитета.
Возможность бороться с различного рода вирусами, микробами, находится в прямой зависимости от того, какие гены в этом участвовали. Так как ДНК ребенка содержит гены отца и матери, то и проблемы он унаследует в равной степени.
Астма по наследству может передаться, если даже один из родителей болел. Эти гены уже будут в ДНК. Развитие заболевания зависит от того, сколько генов, перешедших от носителя, займут место в генной структуре эмбриона. Соответственно, чем больше количество, тем больше предрасположенность.
Родителям, конечно же, хочется знать, унаследовал ли новорожденный предрасположенность к астме. Если она есть, то у ребенка может возникнуть приступ удушья. Его появление могут спровоцировать следующие факторы:
- перевод с грудного молока на сухую смесь;
- начало прикорма;
- пыль в помещении;
- шерсть;
- цветочная пыльца.
Бывает, что астма никак не проявляет себя, вплоть до преклонного возраста человека. Это говорит о том, что хоть у него и была высокая вероятность заболеть, но при этом иммунитет был очень высоким. Поэтому болезнь долгое время себя никак не проявляла. Со временем защитная функция иммунитета ослабевает, и человек сталкивается с первым приступом астмы.
Обобщая, можно сказать, что, как и отец, мать может передать предрасположенность к заболеванию дыхательных путей. Но при этом развитие болезни можно приостановить, если соблюдать профилактические меры.
Передается ли астма по наследству от отца
Будущие родители часто задают себе вопрос, может ли астма передаться по наследству от отца. Медициной установлено, что если болезнь идет по женской линии, то протекать у ребенка астма будет сложнее.
Генетики доказали, что отец также может передать предрасположенность к бронхиальной астме. Поэтому с определенной долей вероятности можно утверждать, что если будущий отец болен, то и ребенок попадает в группу риска. Примерно в 10% случаев виноват в развитии болезни отец.
Особенности проявления заболевания таковы:
- дети мужского пола болеют чаще, но симптомы бронхиальной астмы у них не сильно выражены;
- девочки могут болеть не так часто, но при этом астма будет тяжело протекать.
Если предрасположенность к бронхиальной астме передается со стороны матери, то автоматически повышается риск развития осложнений. Основные симптомы при этом состоянии:
- частые приступы нехватки воздуха;
- непрекращающийся кашель;
- повышенное выделение пота;
- нехватка кислорода.
Что характерно, если папа болеет астмой, то велика вероятность, что и ребенок заболеет. А вот уже родившегося ребенка заразить отец не может. Когда у отца бронхиальная астма, а у матери она отсутствует, такое сочетание порождает высокую степень сопротивляемости.
Предрасположенность к атопии и риск развития астмы
Врачами установлено, что передается предрасположенность к возникновению астмы, а не само заболевание. Поэтому, астма – это результат воздействия наследственных и внешних факторов.
Когда болеет один из родителей, то риск передачи генов заболевания ребенку очень велик. Хоть на возникновение бронхиальной астмы и влияет наследственность, но болезнь поддается корректировке, если принимать меры профилактики.
Самое первое, что могут сделать родители ребенка, — это расспросить ближайших родственников о наличии аллергических проявлений. Между бронхиальной астмой и обычной аллергией есть прямая связь. Из-за реакции на пыльцу у отца начинается насморк.
В будущем у его ребенка может появиться экзема. Если не заниматься ее лечением, то велика вероятность развития бронхиальной астмы на фоне кожной болезни. Вот так простая аллергическая реакция на цветочную пыль запускает генетический механизм развития болезни дыхательных путей.
Астма не всегда проявляется в детском возрасте. Можно спокойно прожить более половины жизни, а потом столкнуться с этим недугом. Объясняется это тем, что у человека был высокий иммунитет, а внешние факторы не имели на него влияния.
Как наследственность влияет на беременность
Некоторые матери подвержены приступам бронхиальной астмы во время беременности. Если они быстро проходят и их можно купировать, то опасности для ребенка нет. С ним все будет в порядке, родится он в срок, с низким риском развития патологий.
Но не всегда астма протекает легко. Если приступы тяжелые, то это состояние скажется на ребенке. Возникает большой риск преждевременных родов, ребенок может родиться с недостаточным весом . Врачи предупреждают о том, что за такими детьми нужно следить внимательнее. Вследствие того что дыхательные пути не защищены в должной степени, риск развития болезней более высокий.
Развитие астматических проявлений реально избежать, если:
- кормить ребенка грудью хотя бы один год;
- правильно вводить прикорм;
- соблюдать режим сна и питания;
- исключить внешние факторы, провоцирующие болезнь (бытовая пыль, пыльца, шерсть).
Можно ли избежать астмы при генетической предрасположенности
Для того чтобы болезнь не получила развития, следует принимать профилактические меры. Это гораздо легче, чем лечить бронхиальную астму. Для родителей важно заняться устранением экзогенных причин, ведь на эндогенные повлиять никак нельзя.
Если женщина раньше курила, то в период беременности сигареты должны исчезнуть из ее жизни. Курение — это один из усугубляющих факторов, который влияет на развитие заболевания дыхательных путей. Родив ребенка, к вредной привычке возвращаться не нужно, потому что предстоит грудное вскармливание.
От него нельзя отказываться ни в коем случае. С молоком матери ребенок получает антитела, способствующие развитию иммунитета . К тому же грудное вскармливание является хорошей профилактической мерой.
Нельзя недооценивать влияние на развитие болезни внешних факторов, потому что, хоть передается астма на генном уровне, но провоцируют ее развитие экзогенные факторы.
Условно существует три вида факторов:
- бытовые аллергены;
- воздействие окружающей среды;
- прочие факторы.
Для устранения провокаторов первого вида должны соблюдаться следующие рекомендации:
- В течение дня несколько раз следует проветривать комнаты, делать влажную уборку.
- Вытравить насекомых, в первую очередь тараканов.
- Побороть плесень.
- Родителям нужно отказаться от сигарет.
- Своевременно менять и чистить фильтры в кондиционерах.
Второй вид:
- Не допускать контакт с цветочной пыльцой.
- Избегать физического переутомления в холодное время года.
- С осторожностью применять лекарственные препараты, содержащие аспирин.
- Проходить ежегодную вакцинацию от гриппа.
Третий вид:
- Вовремя лечить сопутствующие болезни.
- Следить за весом.
- Избегать стрессов.
Что делать, если проблема уже есть
Если бронхиальная астма уже проявилась, задача родителей — следить за интенсивностью приступов. Нельзя допускать, чтобы острые приступы были частым явлением. Когда предрасположенность к заболеванию передается от мамы, приступы удушья случаются чаще. Чтобы снизить их проявление, следует соблюдать правила профилактики:
- В идеале вся семья должна придерживаться принципов правильного питания. На примере родителей ребенок должен видеть, что отсутствие вредных привычек – это норма.
- Нужно регулярно заниматься физическими упражнениями, а также освоить дыхательную гимнастику.
- Лекарственные препараты принимать только по рекомендации врача. Самолечение может негативно сказаться на состоянии больного.
- Не стоит приобретать продукты, в которых содержаться консерванты.
- Инфекции усугубляют протекание болезни, поэтому их надо быстро лечить.
- Каждые полгода или год следует проходить медосмотр.
- По возможности отказаться от домашних животных.
- После вирусного заболевания следует оградить ребенка от общения с другими детьми и взрослыми. Это временная мера, пока не восстановится иммунитет.
- Полезно закаляться с помощью холодной воды. Эта процедура благотворно влияет на иммунитет.
- Нужно исключить из рациона ребенка копчености, газировку, цитрусы, чересчур острые блюда.
Заключение
Бронхиальная астма – это болезнь дыхательных путей, которая передается по наследству. Точнее сказать, передается предрасположенность к ней.
Ученые выявили гены, которые за это отвечают. Если носителем гена является женщина, то у ребенка бронхиальная астма может протекать довольно тяжело. У девочек зафиксированы более острые приступы, а у мальчиков они происходят чаще.
Если оба родителя являются астматиками, то им нужно очень пристально следить за развитием своего ребенка. У него болезнь может проявиться до семи лет.
Чтобы облегчить жизнь ребенка, родителям следует принимать профилактические меры. Гораздо легче предупредить развитие заболевания, чем лечить его.
