Презентация на тему Ветеринарнаяпатогенетика

генетические отличия животных и роль наследственности в этиологии и

патогенезе разных болезней; наука о гигиене наследственности и генетической профилактике. (Визнер, Виллер, 1979)

Генетическая гигиена
(гигиена наследственности, генетическая профилактика) занимается предотвращением передачи патологических генов из поколения в поколение и распространением их в популяции, то есть препятствует образованию наследственных заболеваний у сельскохозяйственных животных.

относят:
процессы отклонения от нормы
процессы нарушающие гомеостаз
заболевания в том числе

наследственные
дисфункции

зависимости от фаз развития.
Фазы развития:
прогенез (образование зиготы)
бластогенез (предимплантационный

период)
эмбриогенез, органогенез
плодный (фетальный) период
Значение бластогенеза в возникновении уродств невелико.
Бластопатии чаще всего приводят к смерти плода с последующей его резорбцией.
Наследственная патология – это генетика, обращенная к ветеринарной практике и поэтому основанная на принципах общей генетики.

организме животных, нежелательные для здоровья таких особей и всей

популяции.

Они образуются в результате изменения наследственности - мутаций генов и хромосом - и потому могут передаваться в поколениях.

в породах генетический груз, который, накапливаясь при отсутствии целенаправленной

ветеринарно-генетической профилактики, грозит снижением жизнеспособности последующих генераций потомков. Поэтому необходим комплексный процесс постоянного изучения аномалий, их мониторинга, диагностики и селекции против их распространения в популяциях.

в очень сильной степени, то говорят об уродствах.
Уроды

(тератогенное действие) – это организмы со значительными отклонениями от нормы в строении и функции органов с грубыми морфологическими изменениями структур клеток и тканей, которые возникают в процессе эмбрионального развития организма под воздействием тератогенных факторов
Тератогенных факторов — некоторые физические, химические (в том числе лекарственные препараты) и биологические агенты (например, вирусы) с возникновением морфологических аномалий и пороков развития.

нарушения процесса эмбриогенеза, приводящие к возникновению врождённых уродств (аномалий

развития) у людей или животных.
Тератология
наука, изучающая врождённые уродства отдельных органов и целых организмов в растительных и животных царствах.

было приковано в середине XX века, после скандала со

снотворным — талидомидом, вызвавшим в европейских странах массовые нарушения развития конечностей у детей, матери которых применяли во время беременности этот препарат, этот случай назван впоследствии «Талидомидовой трагедией» и имел важное значение в формировании системы контроля лекарственных средств.
Амелия – это врожденное отсутствие рук или ног вследствие дефектов внутриутробного развития.
 причина этой аномалии приём  талидомида на ранних сроках беременности…
 Обычное седативное снотворное лекарственное средство стало причиной трагедии целого поколения.
В период с 1956 по 1962 годы в ряде стран мира родилось по разным подсчётам от 8000 до 12 000 детей с врождёнными уродствами.

порок развития плода, который формируется на ранних сроках беременности

и связан обычно с воздействием вредных факторов окружающей среды, токсических веществ или инфекцией; грубый порок развития головного мозга — полное или частичное отсутствие больших полушарий головного мозга, костей свода черепа и мягких тканей

kranion — череп), уродство, выражающееся в полном или частичном

отсутствии черепной крыши и соответствующих кожных покровов

полушарий большого мозга
ГЕМИКРАНИЯ (МИГРЕНЬ) - пароксизмальные боли в

одной половине головы, сопровождающиеся рвотой.
МОЗГОВЫЕ ГРЫЖИ - через дефекты в костях черепа пролабируют оболочки мозга, а иногда и его вещество.






АНОФТАЛЬМИЯ — недоразвитие глазного яблока.

яблока.






ЭКТОПИЯ СЕРДЦА - расположение сердца вне грудной клетки.

конечности тюленеобразные) – полное или частичное отсутствие проксимальных частей

конечностей.






СИНДАКТИЛИЯ (лат. syndactylia; др.-греч. συν- — вместе, с + δάκτυλος — палец) — врожденный порок, генная наследственная болезнь, проявляющаяся в полном или неполном сращивании пальцев кисти/стопы в результате не наступившего их разъединения в процессе эмбрионального развития.

отмиранию плода
спонтанному аборту
мумификации плода.

Мумифицированным называют мёртвый

высохший плод в полости матки. Плод становится сморщенным и уплотненным, околоплодная жидкость рассасывается.

«экспрессивность» были предложены Тимофеевым-Ресовским в 1927 г
Пенетрантность – явление

когда один и тот же признак, то есть ген может фенотипически проявляться у одних, но не проявляться у других особей родственной группы, характеризуется частотой или вероятностью проявления аллеля определенного гена и определяется процентом особей популяции, у которых он фенотипически проявился.

(у части) пенетрантность.
Количественно пенетрантность выражается долей особей в

процентах, у которых данный аллель проявляется.
В основе неполной пенетрантности лежит взаимодействие генетических и средовых причин.
Знание пенетрантности определенных аллелей необходимо в медико-генетическом консультировании для определения возможного генотипа «здоровых», в роду которых встречались наследственные болезни.
К случаям неполной пенетрантности можно отнести проявления генов, контролирующих ограниченные полом и зависимые от пола признаки.

как мера силы его действия, определяемая по степени развития

признака.
Экспрессивность у обоих полов может быть:
Одинаковой
Различной
Постоянной
Варьирующей, если выраженность признака при одинаковом генотипе колеблется от особи к особи.

данным аллелем, (однозначная норма реакции). Например, аллели групп крови

ABO у человека практически имеют постоянную экспрессивность.
Изменчивая или вариабельная экспресивность
-в основе лежат различные причины: влияние условий внешней среды (модификации), генотипической среды (при взаимодействии генов).
Степень экспрессивности оценивается количественно с помощью статистических показателей. В случаях крайних вариантов изменения экспрессивности (полное отсутствие признака) используют дополнительную характеристику — пенетрантность.

в зависимости от условий среды, разные фенотипы.
Она характеризует

долю участия среды в реализации признака. Чем шире норма реакции, тем больше влияние среды и тем меньше влияние генотипа в онтогенезе. Один и тот же ген в разных условиях среды может реализоваться в 1, 2, несколько или целый спектр значений признака (фенов). В каждом конкретном онтогенезе, конечно, из этого спектра значений реализуется только одно. Точно так же один и тот же генотип в разных условиях среды может реализоваться в целый спектр, потенциально возможных фенотипов, но в каждом конкретном онтогенезе реализуется из этого спектра фенотипов только один. Под наследственной нормой реакции понимают максимально возможную ширину этого спектра: чем он шире, тем шире норма реакции. Фенотипическое значение любого количественного признака (Ф) определяется, с одной стороны, его генотипическим значением ( Г ), с другой стороны—влиянием среды

ему способность к адаптации обеспечивает нормальное его существование в

изменяющихся условиях окружающей среды, пока его существование и развитие сохраняют типичные для него черты и пока патогенные воздействия компенсируются таким образом, что общие взаимоотношения организма со средой не нарушаются (Летер, 1967).

и его влияние достигают такой степени, что в патологию

вовлекается весь организм или его часть и типичная реактивная способность последнего по отношению к окружающей среде оказывается серьезно нарушенной.

собой отклонения от существующего породного типа (например, фактор красной

окраски у черно-пестрого скота).
наследственные патологии - генетически обусловленные болезни и генетическую недостаточность.

мутаций одного или нескольких генов (рак, лейкозы, уродства);
наследственно-средовые (эндогенно-экзогенные)

– это заболевания, возникающие в результате степени генетической обусловленности адаптационной реактивности организма и силы воздействия факторов среды;
средовые (экзогенные) – выявляются лишь при воздействии определенных условий внешней среды (ожоги, травмы, хирургические болезни).

похожие на наследственные.
При фенокопиях изменённый под действием внешних факторов

признак копирует признаки другого генотипа (например, у человека приём алкоголя во время беременности приводит к комплексу нарушений, которые до некоторой степени могут копировать симптомы болезни Дауна).
Из изменений в формировании признака, вызываемых экзогенными факторами, особую роль играют те, которые по своему фенотипу соответствуют известным мутациям
эти изменения Гольдшмидт (1935) назвал фенокопиями.

соответствует локус-специфическому типу действия известного гена. Кроме того, экзогенный

фактор начинает действоать непосредственно на месте действия гена, т.е. генетический фактор и влияние среды затрагивают один и тот же этап процесса развития.
При ложных фенокопиях существуют лишь идентичные фены.

Отличить истинные фенокопии от ложных часто невозможно.

это
одинаковые изменения фенотипа, обусловленные аллелями разных генов, а также

имеющие место в результате различных генных взаимодействий или нарушений различных этапов одного биохимического процесса с прекращением синтеза, определенные мутации, копирующие действие единичных генов либо взаимодействие генов,

Это травмы, отшнуровывания, размозжения, которые могут быть вызваны внешними

причинами или особенностями строения матки и оболочек яйца. После травмы плод абортируется. Возникают также разного рода дефекты кожи.
Описаны случаи появления уродств, при лечении антибиотиками, воздействуя тетрациклином, Филиппи и Мела (1957) вызывали у крыс расщепление неба, синдактилию и микромелию. Тератогенный эффект давал у кур пенницилин (Соури, 1962), а у мышей – стрептомицин (Эриксон-Страндвик, 1963).
Значителен тератогенный эффект алкалоидов у растений. Скармливание овцам чемерицы приводило к повышению эмбриональной смертности и частоты случаев циклопии. Главными алкалоидами этого растения являются вератрозин, алкалоид Х и циклопамин. При скармливании люпина, астрагала крупному рогатому скоту наблюдали фенокопии искривленного хвоста.
Важной причиной возникновения аномалий развития являются также различные гиповитаминозы и нарушения обмена веществ. Нарушения углеводного обмена приводило к падению содержания белка в крови, а также уровня альбуминовой и гамма-глобулиновой фракций, на фоне этого возникали такие аномалии, как гидроцефалия, гастрошиз, бесхвостость.
Имеются многочисленные данные о влиянии дефицита и избытка витаминов, макро- и микроэлементов (Э.Визнер, З.Виллер, 1979).

т. е. механизм отклонения от нормального пути формирования того

или иного органа.
и причину его возникновения – каузальный генез.

недостаточностью.
Дистопия.

обусловлены усилением процесса образования отдельных частей тела или всего

тела в целом, например случаи закладки лишних частей тела.
Симметричные удвоения (Duplicitas completa) могут быть:
полными
неполными

тела (позвоночников), которые оказываются сросшимися в области черепа (цефалопагус),










наличие

двух отдельных осей тела (позвоночников), которые оказываются сросшимися в груди (торакопагус),

развиваются два лицевых зачатка, обращенных в разные стороны, так

называемая голова Януса.

области мечевидного отростка),
илиопагус (омфалопагус с сообщающимися брюшными полостями)




пигопагус

(сращение в области крестцовой кости).

головы (дицефалюс) и другие, расположенных каудальнее областей тела.
Крайним

случаем является ишиопагус, у которого сращение касается лишь области таза (дипигус).

быть наличие наряду с правильно сформированной особью резко измененного

близнецового партнера.
В качестве причин возникновения такого уродства считают кислородную недостаточность.
Герцог и Рикк (1969) обнаружили в таких случаях хромосомные аномалии

соответствующих частей тела или остановкой процесса развития (Фрей, 1955).

Карликовость (наносомия) относится к уродствам, связанным с недостаточностью процесса развития, касающейся всего тела в целом. Они возникают часто в результате неполного закрытия эмбриональных щелей (уродства, связанные с задержкой развития).
В развитии центральной нервной системы и костных элементов, образующих ее защитный покров, различают такие дефекты, как :
ацефалия и микроцефалия – отсутствие или необычно малые размеры черепа;

уродство, связанное с частичным или полным отсутствием мозга;
ариненцефалия

– отсутствие обонятельного мозга и недоразвитие носа;
анофтальмия – полное отсутствие зачатка глазного яблока.
циклопия (синофтальмия) – частичное или полное слияние глазных зачатков;

(заячья губа),


палатошиз (волчья пасть).

абрахии – отсутствия передних или
аподии – задних конечностей
Микромелии

- укорочение конечностей
При фокомелии отсутствуют средние части конечностей, поэтому фаланги отходят непосредственно от плеча или бедрп.
При адактилии или перодактилии отмечается недоразвитый фаланг.
симподией - слияние задних конечностей,
синдактилией - слияние фаланг (увеличение числа пальцев – полидактилия).

Встречаются недоразвитие яйцеводов, различные формы отсутствия желез (анадении) и отсутствие мошонки.

смещение внутренних органов наружу (эктопии, например эктопия сердца).
Дистопии

подробно описаны в руководствах по частной патологической анатомии.

рекомбинация: межхромосомная или менделевская, и внутрихромосомная или сцепление, кросинговер).

Под рекомбинацией понимают возникновение новой комбинации генетических факторов (спаривание особей с различными генотипами).
Межхромосомные рекомбинации возникают в результате перераспределени несцепленных аллелей благодаря половому процессу.
Внутрихромосомные рекомбинации основаны на перераспределении сцепленных аллелей в результате кроссинговера. Изменение генетической информации происходит также в результате мутации (изменения признаков передающихся по наследству).

генетической недостаточности наряду с изменением вещества наследственности имеют значение

несовместимость генов, как еще один эндогенный фактор, и влияния окружающей среды (экзогения).
Последние влекут за собой патологические изменения:
гаметопатия - изменения гамет
кайматопатия - изменения плода
плацентопатия - изменения плодных оболочек, которые носят негенетический характер (Розенбауэр, 1969).

принцип, а именно тип мутаций и характер взаимодействия со

средой.

Всю наследственную патологию можно разделить на группы:
генные болезни,
хромосомные болезни,
болезни с наследственной предрасположенностью (синонимы: мультифакториальные, многофакторные),
генетические болезни соматических клеток
болезни генетической несовместимости матери и плода.
по виду клеток, в которых возникают мутации и аномальные гены
по клиническим проявлениям
по типу наследования и виду аномального гена
Каждая из этих групп в свою очередь подразделяется в соответствии с более детальной генетической характеристикой и типом наследования.

уровня организации наследственных структур различают генные, хромосомные и геномные

мутации, а в зависимости от типа клеток - гаметические и соматические.
Наследственные болезни в строгом смысле слова подразделяют на две большие группы: генные и хромосомные.
Генные болезни - болезни, вызываемые генными мутациями.
Хромосомные болезни определяются хромосомными и геномными мутациями.

формальное.
Генные мутации передаются из поколения в поколение в

соответствии с законами Менделя, в то время как большинство хромосомных болезней, обусловленных анеуплоидиями, вообще не наследуется (летальный эффект с генетической точки зрения), а структурные перестройки (инверсии, транслокации) передаются с дополнительными перекомбинациями, возникающими в мейозе носителя перестройки.

быть:
моногенными
полигенными
Для их реализации недостаточно только соответствующей генетической конституции индивида

- нужен ещё фактор или комплекс факторов среды, «запускающих» формирование мутантного фенотипа (или болезни). С помощью средового фактора реализуется наследственная предрасположенность.

в отдельную группу наследственной патологии недавно. Поводом к этому

послужило обнаружение при злокачественных новообразованиях специфических хромосомных перестроек в клетках, вызывающих активацию онкогенов (ретинобластома, опухоль Вильмса). Эти изменения в генетическом материале клеток являются этиопатогенетическими для злокачественного роста и поэтому могут быть отнесены к категории генетической патологии. Уже имеются первые доказательства того, что спорадические случаи врождённых пороков развития являются результатом мутаций в соматических клетках в критическом периоде эмбриогенеза. Следовательно, такие случаи можно рассматривать как генетическую болезнь соматических клеток.
Весьма вероятно, что аутоиммунные процессы и старение могут быть отнесены к этой же категории генетической патологии.

антигенам
Болезни, возникающие при несовместимости матери и плода по антигенам,

развиваются в результате иммунной реакции матери на антигены плода. Кровь плода в небольшом количестве попадает в организм беременной. Если плод унаследовал от отца такой аллель антигена (Аг+), которого нет у матери (Аг-), то организм беременной отвечает иммунной реакцией. Антитела матери, проникая в кровь плода, вызывают у него иммунный конфликт. Наиболее типичное и хорошо изученное заболевание этой группы - гемолитическая болезнь новорождённых, возникающая в результате несовместимости матери и плода по Rh-Ar. Болезнь возникает в тех случаях, когда мать имеет Rh- группу крови, а плод унаследовал Rh+ аллель от отца.
Иммунные конфликты различаются и при несовместимых комбинациях по антигенам группы АВО между беременной и плодом.
В целом эта группа составляет значительную часть патологии (в некоторых популяциях у 1% новорождённых) и довольно часто встречается в практике акушера и в медико-генетических консультациях.

аномальные гены:
гаметические (генеративные)
соматоклеточные (соматические).
Примерами болезней, возникших

в результате соматоклеточных мутаций, являются различные опухоли. Соматоклеточные наследственные болезни, как правило, не передаются от родителей потомкам.

к антималярийному препарату примахину, наследование доминантное, сцепленное с Х-хромосомой;

собственно болезни, особая форма болезней — уродства.
Примеры: синдактилия, полидактилия, брахидактилия, арахнодактилия; все наследуются по доминантному аутосомному типу.

тип наследования
рецессивный аутосомный тип наследования
сцепленный с половыми хромосомами

болезни у гомозиготных и гетерозиготных организмов.
то есть для развития

болезни достаточно унаследовать мутантный аллель от одного из родителей.
Для этого типа наследования
(как для аутосомного типа в целом)
характерна равная вероятность встречаемости данного признака, как у самцов, так и у самок,

доминантных аллелей и в случае гомозиготности по рецессивным аллелям.
Полудоминантный

тип наследования
проявляется у гомо- и гетерозигот, но тяжелее у гомозигот.
Пример: Летальный серый окрас у овец (погибают в течение 9 месяцев от нарушения пищеварения (недоразвитие или полное отсутствие рубца))

рецессивным геном, локализованным в аутосоме.
Данный тип наследования характеризуется

следующими признаками:
• болезнь проявляется в одном поколении среди сибсов (т. е. среди братьев, сестер — потомства одной родительской пары), родители при этом остаются здоровыми;
• у родителей больных потомков часто имеет место близкородственное скрщивание (именно при таком скрещивании наиболее высока вероятность того, что потомок унаследует от обоих родителей две мутантные хромосомы, имеющие общее генетическое происхождение).

особенности:
доля пораженных сибсов среди всех потомков родительской пары

составляет около 25%,
риск развития заболевания у каждого потомка также составляет 25%;

обусловленных генами, локализованными в половой хромосоме.
Как правило, они

имеют рецессивный характер проявления, и при этом поражаются преимущественно особи гетерогамного пола: у млекопитающих — самцы, у птиц — самки.
Сцепленные с полом летальные и сублетальные аномалии изменяют численное соотношение полов при рождении или после него вследствие гибели или браковки у млекопитающих самцов, у птиц — самок.
Особенности болезней, сцепленных с полом, обусловлены тем, что у самки две Х-хромосомы, а у самцов одна. Самка получает две свои Х-хромосомы и соответствующие гены, как от отца, так и от матери, а самец наследует свою единственную Х-хромосому только от матери. Самка, унаследовав от одного из родителей патологический ген, является гетерозиготной, а самец - гемизиготный, поскольку гены, расположенные в Х-хромосоме не имеют аллелей в Y-хромосоме. В связи с этим признаки, наследуемые по Х-сцепленному типу, встречаются в популяции с разной вероятностью у мужского и женского пола.

– 90-100%);
полулетальные (сублетальные) – пенетрантность 50-90%;
субвитальные (пенетрантность 10-50%) –

обуславливают снижение жизнеспособности.

гомозиготном (АА) и гетерозиготном (Аа) состояниях;
Рецессивные – проявляют свое

действие только в гомозиготном состоянии (аа);
Полудоминантные – вызывают летальность в гомозиготном состоянии (А1А1, А2А2), а в гетерозиготном (А1А2) – не вызывают;
Аутосомные;
Сцепленные с полом;
Гаметные – ведущие к гибели гамет;
Эмбриональные;
Послеродовые;
Безусловные;
Условные (зависимые) – действуют в определенных условиях среды.

фактор,
обуславливающий у крупного рогатого скота полное двухстороннее сращение

ноздрей (А22). Проявлением действия этих же факторов объясняются порфирия (С11) и гемолитическая желтуха свиней (С14), мозговая грыжа уток (G1), врожденная водянка у овец (D14) и атрезия яйцевода кур (Е31).
Типичным доминантным летальным фактором с летальным действием в рецессивном состоянии является фактор, обуславливающий ахондроплазию у крупного рогатого скота, фактор коротконогости кур (Cp), порфирия, гемофилия у свиней.

относят
те факторы, носители которых в гетерозиготном состоянии фенотипически

не отличаются от нормальных. Гибель носителя происходит лишь в случаях гомозиготности.

являются бесшерстность телят, отсутствие конечностей, укорочение позвоночника (мертворождение), общая

водянка, смещение зубов, врожденные судороги, удлинение срока стельности на 20-100 дней (мертворождение).
У свиней – мозговая грыжа, отсутствие ануса, недоразвитие ушных раковин, уродство и параличи конечностей, водянка мозга, выпадение прямой кишки.
У овец - недоразвитость ушной раковины, паралич задних конечностей, грыжи, отсутствие фаланг, деформация скелета, летальная, серая окраска шерсти у каракульских овец, карликовость, мышечная дистрофия, отсутствие нижней челюсти и непроходимость пищевода.
У лошадей рецессивные аномалии выражаются в виде непроходимости ободочной кишки; дефектов эпителия кожи, искривления грудных конечностей, отсутствия глазного яблока, грудных конечностей; пупочной грыжи, искривления шеи.
У кур – неспособность к вылуплению, укорочение верхней челюсти и клюва, дефект маховых перьев, уродства позвоночника и таза, укорочение и утолщение конечностей, многопалость, бескрылость и отсутствие легких, почек и воздухоносных мешков; запрокидывание головы и дрожание, гипоплазия конечностей.

кур (фактор Е 37), отсутствие оперения у курочек и

их внезапная гибель до 123 дней, летальная черная окраска, «трясучка» кур, поражающая молодняк 2-5 месячного возраста; волокнистый пух кур, приводящий к гибели в возрасте 14 дней, альбинизм у индеек (F1), маскулинический летальный фактор у крс (А21) и лошадей (В3), также фактор «полосчатого» облысения с нехваткой бычков (А 28 – проявляется в нехватке 25% мужских особей в потомстве). К этой группе можно отнести недоразвитие передней доли гипофиза у бычков, отсутствие у низ зубов и волосяного покрова.

олигогенные (безусловные) летальные факторы, которые, в свою очередь подразделяются

на:
аутосомные доминантные,
рецессивные,
доминантные с рецессивным летальным действием и
сцепленные с полом при различной степени пенетрантности.

отклонений у отдельных особей проводят следующими методами:
бонитировка,
клинические методы –

лабораторная диагностика,
методы рентгенографии,
ультразвукового исследования,
гистологии,
патоанатомии
Патофизиологии
Доказательство наследуемости обнаруженных отклонений.

иммуногенетические методы.
Чаще всего применяют культуры фибробластов кожи или

клеток крови, так как эти культуры легко получить и сравнительно легко поддерживать. Трудности, связанные с идентификацией хромосом у дастся разрешить путем введения метки с использованием радиоавтографии или метода флюоресценции (Глуховский, 1971).

сыворотки крови и молока, белков семенной жидкости, типов гемоглобина

и др.

Эти белковые локусы используются:
для установления генотипа отдельных животных (происхождение и идентичность);
при исследовании некоторых специфических дефектов (патопротеинемия, иммунопаразы);
для изучения сцепления (гены-маркеры);
для анализа генной несовместимости;
для выявления мозаицизма и химеризма (анализ фертильности близнецов).

реакция связывания комплемента)
разные виды электрофореза (на бумаге, крахмале, агаровом

и акриламидном геле),
иммуноэлектрофорез (комбинация двух перечисленных выше методов)
а также специальные методы окрашивания и химические реакции.

исследование фибриногена и специфические реакции для выявления факторов свертывания.
Анализ

генетически обусловленных аномалий можно провести лишь объединенными усилиями специалистов из различных областей науки.

и составляют родословную, то есть расшифровывают кто его родственники

по материнской и отцовской линии.
При этом проводят генетико-статистический анализ как в пределах генеалогии рода с учетом коэффициента инбридинга, инбредной депрессии, доказательства генетической обусловленности и определением типа наследования, так и в пределах популяции с учетом частот врожденных аномалий относительно производителей, используемых для искусственного осеменения.