Описание кейса

Задача 1. В 1934 году норвежский врач Ивар Асбьёрн Феллинг консультировал молодую женщину по имени Боргни Эгеланн. У неё было двое детей, Лив и Даг, которые были нормальными при рождении, но впоследствии у них развилась умственная отсталость. Когда Дагу было около года, мать заметила сильный «мышиный» запах его мочи.

Феллинг взял образцы мочи у детей и после многих анализов обнаружил, что веществом, вызывающим запах мочи, была фенилпировиноградная кислота. Эту кислоту он определял при помощи химической реакции, которая получила название «проба Феллинга». Уже в 1952 г. было показано, что метаболически фенилкетонурия обусловлена дефектом печеночного фермента фенилаланингидроксилазы, участвующего в превращении фенилаланина в тирозин. В результате блока ферментативной реакции в организме происходит накопление продуктов превращения фенилаланина, предшествующих блоку (в частности, фенилпировиноградной кислоты), которые оказывают токсичное действие на развивающийся мозг.

Вопросы:

1. Какое заболевание было обнаружено у детей?

2. В чем заключается проба Феллинга?

3. Какие методы также позволяет обнаружить эту болезнь?

4. Какие симптомы этой болезни?

5. Почему важно ранее выявление этой болезни?

6. В чем заключается лечение болезни?

Задача 2. В старинном изречении говорится: «Горе ребенку, чей лоб при поцелуе окажется соленым, он обречен умереть молодым».

В 1595 г. Питер Пау вскрыл больного ребенка в Лейденском университете в Нидерландах. Он вскрывал ребенка, на которого «навели порчу», и обнаружил, что его поджелудочная железа была «…разбухшая, затвердевшая и ярко-белая». Под микроскопом было видно, что ее нормальная структура в основном была замещена жировой тканью, а также присутствовали элементы кист и фиброза — орган явно не производил нужных ферментов для пищеварения. В 1935 г. во время вскрытия тела трехлетнего ребенка доктор Андерсен тоже обнаружила, что поджелудочная железа была в болезненном состоянии. Позже выяснилось, что заболевание влияет на экзокринные железы (слюнные железы, поджелудочная железа), семенники и кишечник, пот также подвергается изменениям. Секрет, выделяемый потовыми железами отличается повышенным содержанием ионов натрия и хлора. Дефектный ген вызывает нарушения в транспорте ионов хлора через мембрану клеток. В 1959 году Л. Е. Гибсон и Р. Е. Кукк представили метод пилокарпинового теста для проведения потовой пробы. Изменение химического состава и позволяет использовать продуцируемую жидкость для определения болезни.

Вещество, называемое пилокарпином, вводится подкожно с использованием слабых разрядов электрического тока. Под действием пилокарпина потовые железы начинают активно выделять пот, после чего на выбранный участок кожи накладывается специальная бумага или обычная марлевая салфетка, покрываемая сверху водонепроницаемой пленкой. Приблизительно через полчаса материал впитывает достаточное количество пота, по которому и проводится анализ. Концентрация соли в поте здоровых детей не превышает отметку в 40 ммоль/л. Если исследование показывает количество хлорида натрия выше 60 ммоль/л, анализ у детей считается положительным и требует проведения дополнительных анализов.

Для просеивающей преклинической диагностики лучший метод - измерение уровня иммунореактивного трипсина в каплях высушенной на фильтровальной бумаге крови, которое позволяет судить об активности трипсиногена.

Вопросы:

1. О каком заболевании идет речь?

2. Почему у больных детей в потовой жидкости высокое содержание хлорида натрия?

3. Почему для диагностики проводится измерение уровня трипсина?

4. По какой причине больные люди умирают в молодом возрасте?

5. В чем заключается лечение болезни?

Задача 3. В 1875 г. английский ученый Фрэнсис Гальтон предложил использовать «близнецовый метод» для изучения влияния среды и наследственности человека. Его двоюродный брат, Чарлз Дарвин, замечал в письме к нему: «Ничто не кажется мне более любопытным, чем сходство и различие близнецов». Одно из основательных исследований разлученных в детстве близнецов провел в начале 80-х голов XX столетия американский психолог Томас Бучард. Всего он изучил около 30 пар близнецов, расставшихся в самом раннем возрасте. Один из описанных им случаев – братья Оскар и Джек. Оскар вскоре после рождения в 1932 г. был увезен матерью в Германию, позднее стал верующим католиком. Джек молодость провел в Палестине и на островах Карибского моря, воспитывался отцом в традициях иудаизма. Братья встретились только спустя четыре десятилетия. Они говорят на разных языках. И, несмотря на всё это, в их привычках, характерах, особенностях темперамента удивительно много совпадений. Оба брата носят одинаково подстриженные усы, похожие очки и одежду, любят одну и ту же пищу, оба рассеянны, сходным образом ведут себя в семье.

Вопросы:

1. В чем суть близнецового метода? Каким образом анализируют признаки близнецов?

2. Какие черты поведения и особенности характера братьев возникли под влиянием воспитания и среды, а какие достались «в наследство»?

Задача 4. В 1872 г. Джордж Гентингтон, еще 8-летний мальчик стал свидетелем ужасной картины: «Две женщины, мать и дочь, обе высокие, худые, смертельно бледные, дергались, извивались и гримасничали». Болезнь вызывает прогрессирующее поражение мозговых клеток и постепенную потерю двигательного контроля, что приводит к самопроизвольным подергиваниям. Человек как будто бы исполняет никому неизвестный танец.

Хорея Гентингтона встречается с частотой от 2-3 до 6-7 (по разным данным) случаев на 100 000. Считают, что в его основе лежат грубые нарушения окислительного метаболизма. Отмечено, что мужчины болеют несколько чаще. Ген, ответственный за возникновение хореи Гентингтона, расположен в коротком плече 4-й хромосомы. У больных развивается слабоумие, иногда возникают галлюцинации, депрессия, бред. Наблюдают нарастание неустойчивости внимания, непоследовательность мышления, оскудение речи; впоследствии обнаруживают атрофию мозга.

Известно, что в семье муж болен хореей. Он женат на здоровой женщине и имеет больную дочь и здорового сына. При составлении родословной врач-генетик выяснил, что отец мужа болен, а мать здорова. Мать мужа имеет здоровую сестру и здоровых родителей. Дедушка по линии отца пробанда болен, а бабушка здорова. По линии отца имеется здоровые тетя и дядя. Дядя женат на здоровой женщине. Их три сына (двоюродные сибсы мужа) здоровы.

Вопросы:

1. Почему составление родословной считается одним из важнейших методов, применяемых врачом-генетиком?

2. Определите тип наследования болезни.

3. Объясните почему отбор против гена этого заболевания практически отсутствует.

4. Определите вероятность рождения в семье дочери больных детей, если она выйдет замуж за гетерозиготного по этой болезни мужчину.

Задача 5. Девочка 4-х лет (США) страдала первичным иммунодефицитом (тяжелая комбинированная форма), обусловленным мутацией в гене аденозиндезаминазы. Фермент аденозиндезаминаза необходима лимфоцитам – клеткам крови, которые отвечают за иммунитет к инфекционным заболеваниям. Все 4 года девочка жила в стерильном боксе. Т-лимфоциты больной заранее были отделены от остальных элементов крови и стимулированы к росту. Затем in vitro в них был введен ген аденозиндезаминазы с помощью ретровирусного вектора, т.е. переносчика ДНК. Приготовленные таким образом «генно-инженерные» лимфоциты были возвращены в кровоток. Лечение нужно было повторять каждые 1-2 месяца. Через год было отмечено заметное улучшение: ребенок проявил иммунный ответ. Данное событие произошло 14 сентября 1990 г., эта дата считается днем рождения практической генной терапии. С этого года стал выходить журнал «Генная терапия».

Вопросы:

1. Почему девочка жила в боксе?

2. Почему ретровирусы были выбраны в качество вектора?

3. В чем преимущества генно-инженерных методов?

Задача 6. В медико-генетическую консультацию обратилась женщина с целью определения прогноза для потомства. Женщина имеет нормальное физическое и психическое развитие. При обследовании врач-генетик обратил внимание на следующие признаки: высокий рост, косоглазие, гипертелоризм, эпикант, сколиоз. Были исследованы клетки слизистой щек этой женщины на наличие полового хроматина. В ядрах 20-70% эпителиальных клеток было обнаружено два половых хроматиновых тельца (тельца Барра).

Вопросы:

1. Какой диагноз можно предположить?

2. Какой метод нужно применить для уточнения диагноза?

3. Определите, какое потомство можно ожидать, если муж женщины здоров?

 

 

Формируемые компетенции (включая ПК), результаты обучения, практические навыки

ОК 01. Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности применительно к различным контекстам;

ОК 02. Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности;

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность;

ОК 4. Эффективно взаимодействовать и работать в коллективе и команде;

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать и осуществлять повышение квалификации;

ПК 2.2. Использовать в работе медицинские информационные системы и информационно-телекоммуникационную сеть «Интернет»;

ПК 3.1. Консультировать население по вопросам профилактики заболеваний;

ПК 3.2. Пропагандировать здоровый образ жизни;

ПК 3.3. Участвовать в проведении профилактических осмотров и диспансеризации населения;

ПК 4.1. Проводить оценку состояния пациента;

ПК 4.6. Участвовать в проведении мероприятий медицинской реабилитации.

 

 

Результаты обучения

Общие:

- интерес к различным сферам профессиональной деятельности;

- определять цели деятельности, задавать параметры и критерии их достижения;

- владеть навыками учебно-исследовательской и проектной деятельности, навыками разрешения проблем;

- выявлять причинно-следственные связи и актуализировать задачу, выдвигать гипотезу ее решения, находить аргументы для доказательства своих утверждений, задавать параметры и критерии решения;

- уметь интегрировать знания из разных предметных областей;

- использовать средства информационных и коммуникационных технологий в решении когнитивных, коммуникативных и организационных задач с соблюдением требований эргономики, техники безопасности, гигиены, ресурсосбережения, правовых и этических норм, норм информационной безопасности;

- готовность к саморазвитию, самостоятельности и самоопределению;

- понимать и использовать преимущества командной и индивидуальной работы.

Дисциплинарные:

- уметь выделять существенные признаки биологических процессов: обмена веществ (метаболизм), информации и превращения энергии, брожения, автотрофного и гетеротрофного типов питания, фотосинтеза и хемосинтеза, митоза, мейоза, гаметогенеза, эмбриогенеза, постэмбрионального развития, размножения, индивидуального развития организма (онтогенеза), взаимодействия генов, гетерозиса; действий искусственного отбора, стабилизирующего, движущего и разрывающего естественного отбора; аллопатрического и симпатрического видообразования; влияния движущих сил эволюции на генофонд популяции; приспособленности организмов к среде обитания, чередования направлений эволюции; круговорота веществ и потока энергии в экосистемах;

- сформировать умения применять полученные знания для объяснения биологических процессов и явлений, для принятия практических решений в повседневной жизни с целью обеспечения безопасности своего здоровья и здоровья окружающих людей, соблюдения здорового образа жизни;

- сформировать умения создавать собственные письменные и устные сообщения на основе биологической информации из нескольких источников, грамотно использовать понятийный аппарат биологии.

 

Практические навыки

- уметь применять полученные знания к решению ситуационных задач;

- проводить предварительную диагностику наследственных болезней;

- проводить опрос и вести учет пациентов с наследственной патологией;

- проводить беседы по планированию семьи с учетом имеющейся наследственной патологии.

Междисциплинарные связи (ОПД, СГД, ПМ)

ОДП. 09 Химия

ОП. 01 Анатомия и физиология человека

ОП. 02 Основы патологии

ОП. 04 Генетика с основами медицинской генетики

ОП. 05 Основы микробиологии и иммунологии

ОП.06 Фармакология

МДК 03.01 Здоровый образ жизни и профилактика заболеваний в разные возрастные периоды

МДК 04. 02 Сестринский уход за пациентами терапевтического профиля разных возрастных групп

 

 

 

 

Ответ, логика рассуждения, планируемое время выполнения

1. Фенилкетонурия. Диагностика фенилкетонурии основана на совокупности генеалогических данных, результатах клинического и биохимического обследования. Проба Феллинга - метод обнаружения фенилпировиноградной кислоты в моче, основанный на появлении сине-зеленой окраски после добавления к моче хлорида железа. Чувствительным методом анализа является анализ крови, позволяющий обнаружить в крови больных избыток фенилаланина. Тестирование проводят на 4-й день жизни; пробу крови для анализа берут из пятки младенца. Также используется прямая диагностика фенилкетонурии с помощью ДНК-зондов. Помимо умственной отсталости среди других симптомов болезни отмечены гиперактивность у детей, неустойчивая походка, более светлые волосы, кожа, глаза, чем у родственников, кожные изменения, напоминающие экзему, эпилептические припадки. Важно, чтобы фенилкетонурия была выявлена в первые дни жизни, поскольку в первые шесть месяцев несмотря на отсутствие симптомов у нелеченых детей развивается необратимое повреждение мозга.

Лечение: ограничение поступления фенилаланина с пищей. Грудных детей вскармливают смесями, содержащими белковые гидролизаты - «Лофеналак», «Аденилак», «Фенил-40», для детей старше года - «Фенилфри», «Тетрафен», «Фенил-100» и т.д. Далее исключают белковые продукты: мясо, рыба, творог, яичный белок, хлеб и др. Добавляют овощи, фрукты, специальные низкобелковые продукты (особый хлеб, вермишель, крупу саго, варенье, мед и др.), на основе кукурузного крахмала. Суточная доза белка, получаемого ребенком за счет этих продуктов, не превышает 6-8 г. Соблюдать диету необходимо до 10-12 лет. Затем количество обычных продуктов постепенно увеличивается, и пациенты переводятся на вегетарианское питание. При повышенной физической или умственной нагрузке - заменители белка. В комплексном лечении используют ноотропы, препараты с промедиаторным действием, поливитамины с минеральными солями, массаж, лечебную физкультуру.

Планируемое время выполнения – 10 минут.

2. Муковисцидоз, смешанная форма.

У больных муковисцидозом слизь аномально густая, поскольку нарушен нормальный отток ионов хлора из клетки. Ионы хлора заряжены отрицательно, и чтобы сбалансировать возникающий в клетке отрицательный заряд, в нее входит больше ионов натрия. Повышенная соленость пота обусловлена высокой концентрацией ионов натрия в клетках больных.

Трипсин - протеолитический фермент класса гидролаз, катализирующий гидролитическое расщепление белков, пептидов, амидов и сложных эфиров; образуется в просвете кишечника из трипсиногена и участвует в переваривании пищи. Трипсиноген - профермент трипсина, секретируемый поджелудочной железой в просвет двенадцатиперстной кишки. При муковисцидозе больше всего повреждаются поджелудочная железа и печень, закупориваются протоки, по которым секрет поджелудочной железы и желчь из печени поступают в кишечник. С этим связаны трудности с пищеварением из-за недостаточного поступления панкреатических ферментов и плохого всасывания пищи.

В 95% случаев смерть наступает в результате легочных осложнений. Густая слизь препятствует доступу воздуха в легкие, следствием этого являются повторяющиеся легочные инфекции.

Лечение: щадящий режим (организация спокойных игр, развлечений, прогулок), диетотерапия (высококалорийная - 130-150% возрастной нормы, увеличение поваренной соли до 1-5 г в сутки), ферментзаместительная терапия (креон, панзитрат - 1500-2000 ед. липазы/кг веса/1 кормление), витаминотерапия (жирорастворимые витамины), антибактериальная терапия (широкого спектра действия), муко- и бронхолитики, кинезиотерапия (дыхательная гимнастика, дренажное положение), физиотерапия (массаж, лечебная физкультура), психотерапия.

Планируемое время выполнения – 10 минут.

3. Близнецовый метод состоит в выяснении наследственной обусловленности признаков и установления связей между генотипом и внешней средой. Принцип применения метода заключается в сравнении монозиготных и дизиготных близнецов. Близнецовый метод применяется для диагностики зиготности - изучение сходства и различия партнеров близнецовой пары по совокупности ряда признаков, изменяющихся под воздействием окружающей среды. Методы экспериментального изучения близнецов:

- иммуногенетический - сравнение по антигенам, белкам сыворотки крови, т.е. по менделирующим признакам, которые не изменяются в течение всей жизни, несмотря ни на какие воздействия окружающей среды;

- исследование дерматоглифики;

- изучение наследуемых способностей (например, чувство вкуса фенилтиокарбамида);

- изучение данных ЭКГ и ЭГ;

- трансплантация кожного лоскута.

• Статистическое исследование близнецовой выборки – анкетирование близнецов, которое целесообразно в популяционных исследованиях с большими выборками.

• Метод контроля по партнеру - используется только у монозиготных близнецов. При этом возможно точно оценить то или иное внешнее воздействие, если ему подвергся только один партнер (например, лекарственный препарат).

В данном примере наследственностью обусловлены такие признаки как близорукость, особенности темперамента, черты характера, пристрастие к определенному виду пищи, а средовыми факторами объясняются языковые различия, вероисповедание, привычки.

Планируемое время выполнения – 10 минут.

4. Клинико-генеалогический метод является одним из важнейших методов, применяемых врачами-генетиками. Он основан на составлении родословной. Генеалогический метод относится к наиболее универсальным методам медицинской генетики. Этот метод позволяет установить: является ли данный признак наследственным; тип наследования (доминантный или рецессивный); зиготность лиц родословной (гомо- или гетерозиготы); пенетрантность (частоту появления гена среди носителей) и, наконец, вероятность рождения ребенка с наследственной патологией, т.е. генетический риск. Тип наследования хореи Гентингтона – аутосомно-доминантный. Начало заболевания позднее, в возрасте 30 лет и старше. Симптомы болезни обычно проявляются тогда, когда многие больные уже завели детей. После появления симптомов продолжительность жизни составляет в среднем около 15 лет. Ген всегда будет экспрессироваться, и если поражен один родитель, то вероятность рождения больного ребенка составляет 50%. Вероятность рождения больных детей в семье дочери составляет 75%.

Планируемое время выполнения – 5 минут.

5. Отсутствие фермента аденозиндезаминазы вызывает одну из форм тяжёлого комбинированного иммунодефицита, лимфоциты погибают и поэтому больные должны жить в абсолютно стерильных условиях, не имея непосредственного контакта с людьми; в противном случае дети умирают, не достигнув двухлетнего возраста от осложнений различных инфекционных болезней.

Ретровирусы были выбраны в качестве векторов для генной терапии по нескольким причинам. Ретровирусы могут трансформировать свой РНК-геном в двухцепочечную форму ДНК, которая затем эффективно и точно встраивается в геном клетки-хозяина. Ретровирусы имеют простое строение, их легко изучить. Генетическая структура вируса и существование провирусной формы позволяют легко манипулировать ретровирусами для создания векторов.

Генная терапия – лечение, при котором устраняется причина заболевания с помощью методов генной инженерии. Генная терапия нацелена на замену мутантного гена в поврежденной клетке его нормальной копией. В роли лекарства выступает клонированный ген или искусственно синтезированная молекула мРНК.

Генно-инженерными методами возможно исправлять врожденные генетические дефекты. Если еще совсем недавно диагноз наследственного или врожденного заболевания воспринимали как приговор, то развитие и совершенствование методов генотерапии дадут надежду на лечение многих и многих людей. Обнадеживающие результаты применения генотерапии и клеточной терапии были получены при лечении больных с гемофилией В, глиобластомой, муковисцидозом и семейной гиперхолестеринемией, многих формах рака, тяжелых инфекционных заболеваний (бешенство, столбняк, СПИД) и миодистрофии Дюшенна. В будущем, возможно, появится возможность вносить генетические изменения, которые будут совершенствовать здоровых людей, например, делая их умнее, сильнее или продлевая их жизнь.

Планируемое время выполнения – 5 минут.

6. У женщины синдром трисомии Х. У женщины обнаружили два тельца Барра. Хроматин половой женский (тельце Барра, X-хроматин) – это плотно окрашиваемый крупный участок треугольной, круглой или палочковидной формы, расположенный на периферии ядра соматической клетки женского организма; представляет собой конденсированную X-хромосому. Число телец Барра всегда на единицу меньше общего числа Х-хромосом. Кариотип женщины 47, ХХХ. Метод диагностики – цитогенетический. Как правило, у женщины с кариотипом XXX нет отклонений в половом развитии, она имеет нормальную плодовитость. Лишь у некоторых женщин с трипло-Х есть нарушения репродуктивной функции (вторичная аменорея, дисменорея, ранняя менопауза и др.). Аномалии развития наружных половых органов обнаруживаются лишь при тщательном обследовании, выражены незначительно и не служат поводом для обращения к врачу. Риск хромосомных нарушений у потомства и возникновения спонтанных абортов повышен по причине нерасхождения половых хромосом. Дополнительная Х-хромосома может передаться детям, поэтому таким женщинам рекомендовано проведение пренатального исследования эмбриона, например, проведение амниоцентеза (15-17 неделя беременности). С вероятностью 50% у этой супружеской пары родится девочка с синдромом трисомии Х или мальчик с синдромом Клайнфельтера.

Планируемое время выполнения – 5 минут.

 

Список используемых источников

1. Авилова Т.М., Мохаммад Амин Н.А., Кривицкая А.Н. Генетика человека. Наследственные болезни: Учебно-методическое пособие – Волгоград: ВолгГМУ, 2020. – 72 с.

2. Агаджанян А.В., Фучич А.Ф., Цховребова Л.В., Лазан-Турчич Р.И. Медицинская генетика в иллюстрациях и таблицах: учебное пособие - Москва: Практическая медицина, 2022. – 504 с.

3. Борисова Т. Н., Чуваков Г. И. Генетика человека с основами медицинской генетики: учебное пособие для среднего профессионального образования - Москва: Юрайт, 2020. — 159 с.

4. Бочков Н. П. Медицинская генетика: учебник – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2016. - 224 с.

5. Белецкая Е.Я. Генетика и эволюция: справочник – Москва: ФЛИНТА, 2020. – 108 с.

6. Васильева Е.Е. Генетика человека с основами медицинской генетики. Пособие по решению задач: учебное пособие для СПО – Санкт-Петербург: Лань, 2025. – 92 с.

7. Гинтер Е.К., Пузырев В.П., Куцев С.И. Медицинская генетика: национальное руководство - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2024. - 896 с.

8. Жилина С.С., Кожанова Т.В., Майорова М.Е. Генетика человека с основами медицинской генетики: учебник – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2025. – 192 с.

9. Заяц Р.Г. Биология в таблицах, схемах и рисунках - Ростов-на-Дону: Феникс, 2020. – 396 с.

10. Катмаков П. С., Гавриленко В. П., Бушов А. В., Анисимова Е. И.. Генетика: учебник для среднего профессионального образования - Москва: Юрайт, 2024. — 278 с.

11. Кургуз Р.В., Кисилева Н.В. Генетика человека с основами медицинской генетики: учебное пособие для СПО – Санкт-Петербург: Лань, 2024. – 176 с.

12. Иванищев В.В. Основы генетики: учебник – Москва: РИОР ИНФРА, 2025. – 207 с.

13. Майорова М.Е. Генетика человека с основами медицинской генетики: рабочая тетрадь - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2024. – 64 с.

14. Рубан Э.Д. Медицинская генетика: учебник – Ростов-на-Дону: Феникс, 2024. - 319 с.

15. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология: В 3-х томах - Москва: Мир, 2006. – 454 с.