Bolile genetice si rolul epigeneticii in afectiunile cronice

Bolile genetice reprezinta o clasa de patologii cauzate de mutatii specifice ale anumitor gene care pot fi asimptomatice (persoana in cauza este purtatoare a bolii genetice si o poate transmite generatiilor viitoare) sau clinic manifeste (persoana dezvolta boala).
Bolile genetice si rolul epigeneticii in afectiunile cronice

Patologiile genetice cel mai frecvent intalnite in practica medicala uzuala includ:

  • Bolile cromozomiale sindromice - trisomia 21 (sindrom Down), trisomia 18 (sindrom Edwards) si 13 (sindrom Patau), sindrom Klinefelter, X fragil, triplu X, sindrom Turner
  • Patologii multifactoriale - boala Alzheimer cu debut tardiv, artrita, tulburari de spectru autist, tumori maligne cu diferite localizari, boala coronariana, diabet zaharat, spina bifida
  • Patologii monogenice - fibroza chistica, hipoacuzia congenitala (pierderea auzului inca de la nastere), distrofia musculara Duchenne, hipercolesterolemia familiala, hemocromatoza (supraincarcarea organismului cu fier), neurofibromatoza de tip 1, siclemia, boala Tay Sachs.

Cuprins

Cum apar mutatiile genetice?

Mutatiile genetice reprezinta alterarea secventei de acizi nucleici de la nivelul AND-ului si pot aparea ca urmare a unei erori survenite in etapa de diviziune celulara sau secundar expunerii la factori mutageni ori virali. Mutatiile care intereseaza celulele germinale (spermatozoizi si ovocite) pot fi transmise de o generatie la alta, in timp ce mutatiile somatice specifice celulelor care intra in alcatuirea organelor si tesuturilor corpului nu asociaza caracter ereditar (nu pot fi transmise mai departe de la parinti la copii).

Boli genetice - clasificare

In functie de numarul de gene afectate de modificarile mutagene, bolile genetice pot fi clasificate in 5 mari categorii, dupa cum urmeaza:

  • Boli monogenice datorate unei mutatii care afecteaza o singura gena, in aceasta categorie intrand fibroza chistica, talasemia si hemofilia. Mutatiile genetice care cauzeaza aceste patologii prezinta caracter ereditar (sunt transmise de la parinti la copii) si cauzeaza aparitia bolii clinic manifeste.
  • Boli cromozomiale care apar ca urmare a modificarilor numarului si/sau structurii cromozomilor care intra in alcatuirea genomului si care se produc de regula prin diviziunea sau fuzionarea anormala a cromozomilor. Din aceasta categorie fac parte afectiunile sindromice de tipul sindromului Down care se datoreaza existentei unei copii suplimentare a cromozomului 21.
  • Afecțiuni genetice multifactoriale apar ca urmare a unui cumul de factori care includ atat alterari ale materialului genetic, cat si actiunea unor factori de mediu specifici. In aceasta categorie sunt incluse patologiile oncologice, diabetul zaharat si autismul.
  • Patologii mitocondriale datorate mutatiilor care se manifesta la nivel mitocondrial (organite celulare care contin tot materialul genetic necesar pentru sinteza enzimelor respiratorii oxido reducatoare). In aceasta categorie pot fi incluse distrofiile musculare, afectiunile neurologice si cele cardiace, care, de regula, sunt transmise pe linie materna.
  • Patologiile epigenetice sunt cauzate de modificari ale expresiei diferitelor tipuri de gene, fara a include alterarea propriu-zisa a AND-ului. Mecanismele epigenetice stabilesc cand si cum sunt activate genele, tulburari ale acestora putand contribui la aparitia unor patologii specifice de tipul cancerelor, diabetului zaharat, obezitatii, afectiunilor cardiovasculare si al celor neurologice. Este important de mentionat faptul ca factorii de mediu si stilul de viata impacteaza considerabil mecanismele epigenetice, putand preveni sau dimpotriva contribui la aparitia anumitor afectiuni clinic manifeste.

Cauze si factori de risc in bolile genetice

Bolile genetice pot fi cauzate de mutații genetice unice (boli monogenice) sau multiple (patologii genetice multifactoriale), de mutații genetice combinate cu actiunea anumitor factori de mediu sau de catre alterarea cromozomilor (numarul sau structura acestora).

Factorii de mediu cu risc mutagen care pot cauza alterarea materialului genetic prin aparitia mutatiilor includ:

  • Expunerea la raze UV
  • Expunerea la radiatii
  • Expunerea la diverse substante chimice (agenti alchilanti, acid azotos, pesticide, antibiotice, oxid de etilena, compusi cu metale grele)
  • Fumatul.

Transmiterea ereditara a bolilor genetice

Patologiile monogenice (o singura gena este afectata) sunt transmise in conformitate cu localizarea genei mutante la nivel cromozomial si includ urmatoarele mecanisme: autozomal dominant, autozomal recesiv, X linkat dominant si X linkat recesiv. Exista insa si patologii genetice care nu respecta modelul Mendelian, acestea fiind transmise de-a lungul generatiilor prin intermediul mitocondriilor.

Afectiunile genetice dominante tind sa se manifeste clinic in fiecare generatie a arborelui genealogic, in timp ce patologiile recesive necesita existenta a 2 copii mutante pentru a determina aparitia simptomatologiei specifice (mosternirea unei singure gene mutante de la parinti cauzeaza aparitia statusului de purtator al bolii). Mutatiile genetice care se regasesc la nivelul cromozomilor sexuali X sau Y pot fi transmise fie prin mecanism autozomal, dominant fie recesiv.

Factorii de mediu

Pe langa bolile monogenice foarte rare, mai exista o serie de patologii poligenice frecvent intalnite de tipul aterosclerozei, cardiopatiei ischemice, hipertensiunii arteriale, diabetului zaharat, poliartritei reumatoide, bolii Alzheimer, cancerelor si nu numai, a caror aparitie este cauzata atat de mutatii poligenice (care afecteaza simultan mai multe gene), cat si de actiunea unor factori de mediu specifici.

Factorii de mediu care pot contribui la aparitia anumitor patologii poligenice includ, de regula:

  • Radiatiile
  • Entitatile virale
  • Stresul oxidativ
  • Nitrozaminele din fumul de tigara, prin capacitatea lor de a genera mutatii la nivelul AND-ului celular.

Studiile genetice desfasurate pana in prezent au demonstrat faptul ca pe langa existenta genelor patogene, patologiile clinic manifeste implica actiunea epigeneticii care poate activa sau inactiva anumite gene.

Epigenetica – ce este si ce rol are in aparitia bolilor genetice?

Termenul de epigenetica semnifica „deasupra geneticii” sau „peste genetica” si a fost introdus de catre Conrad Waddington in 1942 pentru a explica relatiile dintre mediu si genom. Epigenetica reprezinta stiinta care studiaza modul in care factorii de mediu si stilul de viata influenteaza si modifica activitatea genelor, fara a schimba codul genetic in sine.

Modificarile epigenetice pot consta in activarea sau oprimarea activitatii anumitor gene, acest fapt avand implicatii majore pe termen scurt si lung asupra sanatatii individului. Este important de mentionat faptul ca modificarile epigenetice nu implica aparitia unor mutatii celulare, acestea rezumandu-se la activarea sau oprirea expresiei anumitor gene responsabile de sinteza proteica, care intra in alcatuirea diferitelor tesuturi si organe ale corpului.

Diagnosticarea bolilor genetice

Diagnosticarea patologiilor genetice reprezinta apanajul geneticianului care poate recomanda pacientului o serie de investigatii de specialitate, alaturi de consiliere genetica in cazul indivizilor care doresc sa isi intemeieze o familie.

Testele diagnostice (de tip invaziv) sunt recomandate persoanelor care prezinta istoric familial sau personal de boala genetica, celor care asociaza risc corelat cu varsta (peste 35 de ani in momentul obtinerii sarcinii) si persoanelor in cazul carora s-au obtinut rezultate modificate dupa efectuarea testelor neinvazive de screening.

Dupa nastere, panelurile genice specifice pentru depistarea afectiunilor aortice si cardiace imbunatatesc managementul clinic, contribuind la stabilirea unui tratament individualizat pentru fiecare caz in parte. Depistarea precoce prin intermediul testelor genetice al patologiilor cardiace si/sau aortice congenitale permite adoptarea unei strategii de management clinic proactiv, cu imbunatatirea calitatii vietii pe termen lung si scurt a pacientului si prevenirea complicatiilor asociate acestor boli.

Testele genetice

Testele de screening prenatal (teste prenatale) se realizeaza din sangele matern si sunt reprezentate de:

  • Dublul test care se efectueaza in saptamana 11-13 de evolutie a sarcinii pentru identificarea riscului de sindrom Down, trisomie 18 si trisomie 13
  • Triplul test care se efectueaza in saptamana 15-20 de sarcina pentru identificarea riscului de sindrom Down, trisomie 18 si defectelor de tub neural
  • Testul Veracity recomandat dupa saptamana 10 de evolutie a sarcinii pentru depistarea aneuploidiilor fetale care includ trisomia 13, 18, 21, X, Y si microdeletii
  • Testul Veragene recomandat la cel putin 10 saptamani de sarcina care ofera screening pentru trisomiile 13, 18 si 21, aneuploidii cromozomiale X, Y, microdeletii - sindrom DiGeorge, 1p36, Smith Magenis, Wolf Hirschhorn si identificarea riscului fetal pentru alte 100 de boli monogenice.

Dupa nastere, screeningul neonatal include un panel de teste pentru identificarea precoce a unor afectiuni genetice in cazul carora managementul adecvat poate reduce morbiditatea si riscul de aparitie al dizabilitatilor, diminuand considerabil rata de mortalitate asociata acestei categorii de pacienti. Testul baby sensor constituie un test de screening care poate depista riscul de aparitie al unui numar de 100 de afectiuni metabolice ereditare, care includ aminoacidopatii, boli peroxizomale, tulburari ale metabolismului carbohidratilor, acizilor grasi, purinelor si pirimidinelor oferind informatii si despre riscul de neuroblastom.

Gestionarea bolilor genetice

Majoritatea patologiilor genetice sunt incurabile, managementul acestora avand ca scop incetinirea progresiei bolii, prevenirea aparitiei complicatiilor si ameliorarea calitatii vietii pacientului pe termen lung si scurt. Metodele de tratament utilizate in cazul pacientilor cu boli genetice pot presupune:

  • Administrare de chimioterapice pentru scaderea ratei de multiplicare ale anumitor celule
  • Consiliere nutritionala si administrare de suplimente alimentare in conformitate cu necesitatile pacientului
  • Terapie ocupationala sau logopedie
  • Transfuzii de sange
  • Interventii chirurgicale
  • Radioterapie
  • Transplant de organ.

Secventierea genomica este deosebit de utila in diagnosticarea bolilor genetice, insa in aproximativ jumatate din cazuri, aceasta metoda de diagnostic nu este suficienta si necesita efectuarea de teste aditionale care se extind pe durate lungi de timp (luni sau ani).

Progresul tehnologiei in domeniul medical si desfasurarea continua de studii in domeniul geneticii umane au contribuit recent la dezvoltarea in cadrul University of Melbourne and Murdoch Children's Research Institute (MCRI) al unei analize de sange capabile sa diagnosticheze rapid (cateva zile) patologii genetice rar intalnite la sugari si copii mici, cu cresterea numarului de optiuni terapeutice si a ratei de supravietuire la aceasta categorie de pacienti.

In prezent, investigatia se afla in curs de perfectionare fiind recrutati pacienti cu o multitudine de patologii genetice pentru testarea cu ajutorul acestei analize, insa se anticipeaza ca in scurt timp, aceasta va fi pusa la dispozitie publicului larg de catre Victorian Clinical Genetic Services.

 

Referinte:

Data publicării 07.07.2025
Data ultimei actualizari 11.07.2025