На сьогодні описано кілька тисяч хвороб, які успадковуються за аутосомно-домінантним (АД) типом [5]. Абсолютна більшість із них зустрічається з частотою 1:10000 і менше. У зв’язку з тим, що домінантні гени, які детермінують розвиток хвороби, у гомозиготному стані, як правило, є летальними, у більшості родин, серед яких описана така патологія, ураженим буває лише один із батьків і він – гетерозиготний носій відповідного мутантного алеля. В такому випадку всі шлюби між хворими й здоровими членами родини належать до типу Аа х аа, де А – спадкова хвороба, а – норма. Якщо ж аналізуються ознаки, які не впливають на життєздатність організму, то носії домінантної ознаки можуть бути як гомо-, так і гетерозиготними особами. У такому випадку може бути кілька генетичних варіантів шлюбів із різним прогнозом для нащадків:
Р АА х аа Р Аа х аа Р АА х Аа Р Аа х Аа
G G , G , G , ,
F1 Aa F1 Aa : аа F1 АА : Aa F1 АА : 2Aa : аа
100 % хворих 50 % 100 % 75 %
Основні ознаки аутосомно-домінантного успадкування:
1) кожен хворий член сім’ї звичайно має хвору матір (батька);
2) хвороба зустрічається в кожному поколінні родоводу, що має назву передачі по вертикалі, а за відносно великої кількості сибсів – і по горизонталі;
3) співвідношення хворих і здорових 1 : 1;
4) нормальні діти хворих батьків мають лише нормальних дітей;
5) співвідношення хворих чоловіків і жінок 1 : 1;
6) хворі чоловіки і жінки однаково передають хворобу дітям;
7) гомозиготи можуть народжуватися від двох хворих батьків;
8) іноді може бути пропуск у поколіннях хворих за рахунок „розмитих” форм захворювання (мала експресивність – ступінь прояву мутантного гена) або за рахунок його низької пенетрантності (коли в носія даного гена ознака відсутня).
Хвороби: синдром Марфана (три порушення: зору, аорти, скелета); брахідактилія (короткопалість); хорея Гентингтона (похитування під час ходіння, жестикуляція, мимовільні м’язові рухи, розлади мови); нейрофіброматоз (розростання нервових стовбурів → вузлики на шкірі, вади очей, вух, щелеп) тощо.
Приклади родоводів з АД типом успадкування
Перший опис родоводу з АД типом успадкування аномалії у людини був оприлюднений у 1905 р. [3]. У ньому можна простежити передачу в ряду поколінь брахідактилії (короткопалості). На рис. 2 зображений родовід із цією аномалією. Він має усі „класичні” ознаки АД типу успадкування: наявність хворих по вертикалі, а в родинах з великою кількістю дітей – і по горизонталі; однакова кількість хворих жінок і чоловіків; у хворих дітей один із батьків обов’язково хворий, а у здорових – і батько, і мати здорові; співвідношення хворих і здорових членів роду ≈ 1: 1 та інші риси.
Рис. 2. Родовід родини з брахідактилією – хворобою з АД типом успадкування [3]
Однак у практиці часом трапляються випадки, коли носії домінантного алеля залишаються фенотипово здоровими або ж хвороба носить „розмитий” характер. Унаслідок цього вигляд родоводу змінюється, з’являються пропуски поколінь. У родоводі сім’ї, зображеному на рис. 3, хвороба хорея Гентингтона проявляється в кожному поколінні, крім того, від шлюбів, де один із батьків хворий, а інший здоровий, народжуються діти з досліджуваною аномалією, що є ознаками АД типу успадкування. Але у ІІ поколінні від шлюбу здорових батьків з’являється син із патологією, що можна пояснити неповною пенетрантністю гена, унаслідок чого він не проявився в одного з родичів (ІІ-3) – „пропуск покоління”, але цей член родоводу передав свій ген сину.
Рис. 3. Родовід сім’ї з хореєю Гентингтона – хворобою з АД типом успадкування [6]
Пенетрантність – це частота прояву гена, яку можна виразити у відсотках хворих від числа носіїв. Так, якщо домінантний алель проявився в усіх його носіїв, пенетрантність дорівнює 100 % (повна пенетрантність), якщо ж серед носіїв хворих лише 20 %, то пенетрантність дорівнює 20 %. Слід зазначити, що деякі хвороби розвиваються лише в певному віці, тому, прогнозуючи ці хвороби, не слід враховувати братів і сестер, які не досягли критичного віку. Наприклад, хорея Гентингтона клінічно проявляється лише після 30 років.
Іншою причиною пропуску поколінь може бути низька експресивність (ступінь прояву) домінантного алеля, у результаті чого складається враження, що людина здорова. Діагноз розмитої форми АД хвороби, установленої клінічними методами, правомірний лише у випадку, коли в родині зустрічаються виражені клінічні форми цієї хвороби.
За АД типу успадкування можуть спостерігатися спорадичні випадки, коли ні в одному із попередніх поколінь ніхто не страждав цією хворобою, що пояснюється кількома причинами:
1) один із батьків пробанда хворий, але легкою формою;
2) хвороба в родині виникає внаслідок нової мутації, що здається більш вірогідним;
3) має місце мозаїцизм зародкових клітин – присутність двох або більше генетично різних ліній клітин – клонів – в організмі. Виникає на ранніх стадіях розвитку організму, під час відособлення зародкового шляху розвитку внаслідок виникнення мутації в одній із клітин. У результаті клонування клітин зародкового шляху, мутація може потрапити в частину зрілих статевих клітин, через що в родині здорових батьків може народитися кілька хворих дітей з АД захворюванням. Так, саме соматичним мозаїцизмом пояснюються повторні випадки ахондроплазії, недосконалого остеогенезу та інших АД хвороб у клінічно абсолютно здорових батьків [5];
4) прояв багатьох спадкових хвороб обумовлюється віковою залежністю.