Пусть нету ни кола и не двора, Зато не платят королю налоги Работники ножа и топора – Романтики с большой дороги Ю. Энтин
Коллагены – это белки, который входит в состав межклеточного матрикса животных, обеспечивая структурную поддержку и существуя во множественных формах, организованных в различные структуры. На коллагены приходятся 25- 30% общего количества белка взрослого человека. Все белки семейства коллагенов характеризуются одним общим свойством: они собраны в тройные суперспирализованные структуры, состоящие из трех субъединиц коллагеновых белков (-спирали), которые удерживаются вместе ковалентными и нековалентными связями. Известно свыше 20 типов коллагенов. В геноме человека более 30 генов, кодирующих коллагеновые цепи.
Известно несколько десятков заболеваний, связанных с мутациями в генах коллагена с различными типами наследования. Характер клинических проявлений этих заболеваний определяется типом пораженного коллагена и конкретной мутацией. Одним из таких заболеваний является синдром Альпорта, с частотой 1:5000-1:10000 и соотношением больных мужчин и женщин 1:2, возникающее в результате мутаций в генах коллагена IV типа COL4A3, COL4A4 и COL4A5. Коллаген IV (ColIV) — это тип коллагена, обнаруживаемый преимущественно в базальной мембране. В базальных мембранах существует несколько различных коллагенов IV типа: распространенный коллаген, включающий $\alpha$1(IV) и $\alpha$2(IV) цепи; и другие менее распространенные, состоящие из цепей $\alpha$3(IV), $\alpha$4(IV) и $\alpha$5(IV) или цепей $\alpha$5(IV) и $\alpha$6(IV). Мутации в гене COL4A5 (цепь $\alpha$5(IV)) являются преобладающими, доля пациентов, с такой формой заболевания составляет порядка 85%. Заболевание характеризуется сложной симптоматикой в зависимости от степени мутации и может проявляться с возрастом (рис. 1Б). Пораженные органы могут быть разными, но наиболее часто поражается орган, часть которого представлена на рисунке 1А. Еще один распространенный симптом может быть выявлен при помощи специального метода, результат которого представлен на рисунке 2. В редких случаях симптомом может являться миопия.
Задание 1. Укажите какие органы поражаются при синдроме Альпорта? Объясните вашу точку зрения, опираясь на представленный материал.
Почки: на рисунке 2А почечный клубочек
Ухо: на рисунке 3 – аудиограмма
Глаза: миопия – заболевания глаз
Задание 2. Известно, что базальная мембрана подстилает все эпителиальные ткани человека. Предположите почему поражаются только конкретные органы?
Цепь $\alpha$5 коллагена IV входит в состав базальных мембран почечного клубочка, сетчатки, хрусталика и улитки. Так как существуют другие цепи, например, $\alpha$1(IV) и $\alpha$2(IV), то они входят в состав других органов
Задание 3. Укажите тип наследования при мутациях в гене COL4A5. Объясните вашу точку зрения
Доминантное Х-сцепленное:
У мужчин выше вероятность проявления терминальной стадии (рисунок 1Б), значит ген COL4A5 находится на X-хромосоме. У пациента 2 полностью отсутствует в почечном клубочке цепь $\alpha$5(IV), у пациента 3 также поражается в клубочке присутствует около половины цепей $\alpha$5(IV). При этом женщины страдают чаще, но не так серьезно, значит заболевание доминатное
Задание 4. Какие из предложенных родословных больше подходят под наследование синдрома Альпорта, связанного с мутацией в гене СOL4A5?
2 и 3 родословные
Задание 5. Напишите все возможные генотипы для пациентов 1, 2, 3 (рисунок 1А).
1 – ХаХа или XаY
2 – ХАХА или XАY
3 – XАХа
Задание 6. Какова вероятность рождения двух детей подряд с синдромом Альпорта, связанного с мутацией в гене СOL4A5, в семье больного мужчины и здоровой женщины?
Так как ген закодирован на Х-хромосоме, и доминантный тип наследование, заболевание будет передаваться всем девочкам. Вероятность рождения двух подряд девочек (1/2)2 = 1/4.
Задание 7. Результаты каких методов представлены на рисунках 1А и 2?
Иммунофлуоресценция ИЛИ иммуногистохимия и аудиометрия.