Многофакторное заболевание

Мультифакториальные заболевания не ограничиваются каким-либо конкретным паттерном наследования одного гена и, вероятно, возникают в результате объединения нескольких генов под воздействием факторов окружающей среды . ^[1]

Фактически, термины « многофакторный» и « полигенный» используются как синонимы, и эти термины обычно используются для описания архитектуры генетического компонента, вызывающего заболевание. ^[2] Мультифакториальные заболевания часто встречаются в семьях, но не имеют четкого характера наследования. Многофакторные заболевания сложно изучать и лечить, поскольку специфические факторы, связанные с этими заболеваниями, еще не выявлены. Некоторые распространенные многофакторные расстройства включают шизофрению , диабет , астму , депрессию , высокое кровяное давление , болезнь Альцгеймера , ожирение , эпилепсию , болезни сердца , гипотиреоз , косолапость , рак , врожденные дефекты и даже перхоть .

Многофакторная пороговая модель ^[3] предполагает, что дефекты генов, отвечающие за многофакторные признаки, обычно распределены внутри популяций. Во-первых, разные группы населения могут иметь разные пороговые значения. Это тот случай, когда проявления конкретного заболевания у мужчин и женщин различаются (например, стеноз привратника ). Распределение восприимчивости такое же, но порог различен. Во-вторых, порог может быть одинаковым, но распределения восприимчивости могут быть разными. Это объясняет основные риски, присутствующие у родственников первой степени родства пострадавших.

Характеристики

Мультифакториальные расстройства демонстрируют сочетание различных характеристик, которые четко отличаются от менделевского наследования.

Риск мультифакториальных заболеваний может увеличиться из-за воздействия окружающей среды.
Заболевание не ограничивается полом, но чаще встречается у представителей одного пола, чем у другого; женщины чаще имеют дефекты нервной трубки по сравнению с мужчинами.
Заболевание чаще встречается у представителей отдельной этнической группы (т. е. африканцев, азиатов, европеоидов и т. д.).
Эти заболевания могут иметь больше общего, чем обычно считается, поскольку сходные факторы риска связаны с множеством заболеваний.
Семьи с близкими родственниками более склонны к развитию одного из заболеваний, чем обычное население. Риск может возрасти от 12 до 50 процентов в зависимости от родства члена семьи. ^[4]
Мультифакториальные расстройства также демонстрируют повышенную конкордантность заболеваний у монозиготных близнецов по сравнению с дизиготными близнецами или полными братьями и сестрами. ^[5]

Факторы риска

Риск мультифакториальных нарушений в основном определяется универсальными факторами риска. Факторы риска делятся на три категории; генетические, экологические и комплексные факторы (например, избыточный вес).

Генетические факторы риска связаны с постоянными изменениями в последовательности пар оснований генома человека. В последнее десятилетие во многих исследованиях были получены данные, касающиеся генетической основы мультифакториальных заболеваний. Было показано, что различные полиморфизмы связаны с более чем одним заболеванием, примеры включают полиморфизмы в генах TNF-a , TGF-b и ACE , а также мутации в BRCA1. BRCA2, BARD1 и BRIP1. ^[6]^[7]^[8]^[9]

Факторы экологического риска варьируются от жизненных событий до медицинских вмешательств. Быстрая смена структуры заболеваемости в течение одного-двух поколений наглядно демонстрирует значение факторов окружающей среды в развитии и уменьшении многофакторных нарушений. ^[10] Факторы экологического риска включают изменение образа жизни (диета, физическая активность, управление стрессом) и медицинские вмешательства (хирургия, лекарства).

Многие факторы риска возникают в результате взаимодействия генетических факторов и факторов окружающей среды и называются комплексными факторами риска. Примеры включают эпигенетические изменения, массу тела, загрязнение окружающей среды и уровень кортизола в плазме. ^[11]

Многофакторные расстройства; Непрерывный или прерывистый

Аутосомные или сцепленные с полом состояния одного гена обычно вызывают различные фенотипы, которые называются прерывистыми: человек либо имеет этот признак, либо нет. Однако многофакторные признаки могут быть прерывистыми или непрерывными. ^{[ нужна ссылка ]}

Непрерывные признаки демонстрируют нормальное распределение в популяции и демонстрируют градиент фенотипов, в то время как прерывистые признаки попадают в дискретные категории и либо присутствуют, либо отсутствуют у особей. Интересно знать, что многие расстройства, возникающие в результате прерывистой изменчивости, демонстрируют сложные фенотипы, также напоминающие непрерывную изменчивость. ^[12] Это происходит из-за непрерывной изменчивости, ответственной за повышенную восприимчивость к заболеванию. Согласно этой теории, заболевание развивается после достижения определенного порога ответственности, а тяжесть фенотипа заболевания увеличивается с увеличением порога ответственности. Напротив, заболевание не разовьется у человека, не достигшего порога ответственности. Следовательно, независимо от того, имеет ли человек заболевание или нет, заболевание демонстрирует прерывистые вариации. ^{[ нужна ссылка ]}

Пример того, как работает порог ответственности, можно увидеть на примере людей с расщелиной губы и неба. Расщелина губы и неба — это врожденный дефект, при котором ребенок рождается с несросшимися тканями губы и неба. У человека с расщелиной губы и неба могут быть незатронутые родители, у которых, похоже, нет в семейном анамнезе этого расстройства. ^{[ нужна ссылка ]}

История

Фрэнсис Гальтон был первым ученым, изучавшим многофакторные заболевания, и приходился двоюродным братом Чарльзу Дарвину . Основное внимание Гальтона уделялось «наследованию черт» и он наблюдал «смешение» характеров. ^[13] Средний вклад каждого из нескольких предков в общее наследие потомства ^[14] и теперь известен как непрерывная вариация. Когда признак (рост человека), демонстрирующий непрерывные вариации , наносится на график, большая часть распределения населения сосредоточена вокруг среднего значения. ^[15] Работа Гальтона противоречит работе Грегора Менделя; поскольку последний изучал «несмешивающиеся» черты и сохранял их в разных категориях. ^[16] Признаки, демонстрирующие прерывистую изменчивость, встречаются в популяции в двух или более различных формах, как обнаружил Мендель по цвету лепестков. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Ссылки

^[9]^[4]

^ Дуарте, Кристина В.; Воан, Лаура К.; Бизли, Т. Марк; Тивари, Хемант К. (2013), «Многофакторное наследование и сложные заболевания», Принципы и практика медицинской генетики Эмери и Римоана , Elsevier, стр. 1–15, doi : 10.1016/b978-0-12-383834-6.00014-8 , ISBN 978-0-12-383834-6 , S2CID 160734530
^ Пломин, Роберт; Хаворт, Клэр, Массачусетс; Дэвис, Оливер С.П. (27 октября 2009 г.). «Общие расстройства - это количественные признаки». Обзоры природы Генетика . 10 (12): 872–878. дои : 10.1038/nrg2670 . ISSN 1471-0056 . ПМИД 19859063 . S2CID 13789104 .
^ «11. Многофакторное наследование» . www2.med.wayne.edu . Проверено 01 апреля 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Детская больница Филадельфии. (2014, 24 августа). Многофакторное наследование и врожденные дефекты. Детская больница Филадельфии. https://www.chop.edu/conditions-diseases/multifactorial-inheritance-and-birth-defects
^ Корф, Брюс Р.; Сатиенкийканчай, Ачара (2009), «Введение в генетику человека», Clinical and Translation Science , Elsevier, стр. 265–287, doi : 10.1016/b978-0-12-373639-0.00019-4 , ISBN 978-0-12-373639-0
^ Сайед-Табатабаи, ФА; Оостра, Бакалавр; Айзекс, А.; ван Дуйн, CM; Виттеман, JCM (12 мая 2006 г.). «Полиморфизмы ACE» . Исследование кровообращения . 98 (9): 1123–1133. дои : 10.1161/01.res.0000223145.74217.e7 . ISSN 0009-7330 . ПМИД 16690893 .
^ Нил, Джейсон Р.; Галлихер, Эми Дж; Шиманн, Уильям П. (апрель 2006 г.). «TGF-β при раке и других заболеваниях». Будущая онкология . 2 (2): 185–189. дои : 10.2217/14796694.2.2.185 . ISSN 1479-6694 . ПМИД 16563087 .
^ Руссо, Кристина; Полоса, Риккардо (25 июля 2005 г.). «ФНО-α как многообещающая терапевтическая мишень при хронической астме: урок ревматоидного артрита». Клиническая наука . 109 (2): 135–142. дои : 10.1042/cs20050038 . ISSN 0143-5221 . ПМИД 16033328 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Барти Л., Шрайнер В. и Крич К. (й). Мультифакториальные нарушения и генетическая предрасположенность. Принципы биологии. https://openoregon.pressbooks.pub/mhccmajorsbio/chapter/complex-multifactorial-disorders/
^ Перейра, Марк А; Карташов, Алексей I; Эббелинг, Кара Б; Ван Хорн, Линда; Слэттери, Марта Л; Джейкобс, Дэвид Р.; Людвиг, Дэвид С. (январь 2005 г.). «Привычки к фаст-фуду, увеличение веса и резистентность к инсулину (исследование CARDIA): 15-летний проспективный анализ». Ланцет . 365 (9453): 36–42. дои : 10.1016/s0140-6736(04)17663-0 . ISSN 0140-6736 . ПМИД 15639678 . S2CID 205941559 .
^ Шерер, Стивен (1 августа 2005 г.). «Оценка 1000 баллов на предмет эпигенетических различий, возникающих в течение жизни монозиготных близнецов» . дои : 10.3410/f.1026838.326638 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Карпентер, Джеффри (декабрь 1982 г.). «Коупленд, Джон Г. и др. Telemundo: простой читатель. Нью-Йорк: Random House, Inc., 1980; Фриман, Г. Рональд. Интеркамбиос: Руководство по деятельности. Нью-Йорк: Random House, Inc., 1980 Коупленд, Джон Г. и др. Телемундо: Базовый читатель. Нью-Йорк: Random House, Inc., 1980. Фриман, Г. Рональд: Руководство по деятельности. . 209". Обзор канадского современного языка . 38 (2): 361а–362. дои : 10.3138/cmlr.38.2.361a . ISSN 0008-4506 .
^ «Средний вклад каждого из нескольких предков в общее наследие потомства» . Труды Лондонского королевского общества . 61 (369–377): 401–413. 1897-12-31. дои : 10.1098/rspl.1897.0052 . ISSN 0370-1662 .
^ «Средний вклад каждого из нескольких предков в общее наследие потомства» . Труды Лондонского королевского общества . 61 (369–377): 401–413. 1897-12-31. дои : 10.1098/rspl.1897.0052 . ISSN 0370-1662 .
^ Мосси, Пенсильвания (июнь 1999 г.). «Наследственность неправильного прикуса: Часть 1 — Генетика, принципы и терминология». Британский журнал ортодонтии . 26 (2): 103–113. дои : 10.1093/орто/26.2.103 . ISSN 0301-228X . ПМИД 10420244 .
^ Олби, Роберт К. (октябрь 2000 г.). «Садоводство: купель для крещения генетики». Обзоры природы Генетика . 1 (1): 65–70. дои : 10.1038/35049583 . ISSN 1471-0056 . ПМИД 11262877 . S2CID 1896451 .

[1] Дуарте, Кристина В.; Воан, Лаура К.; Бизли, Т. Марк; Тивари, Хемант К. (2013), «Многофакторное наследование и сложные заболевания», Принципы и практика медицинской генетики Эмери и Римоана , Elsevier, стр. 1–15, doi : 10.1016/b978-0-12-383834-6.00014-8 , ISBN 978-0-12-383834-6 , S2CID 160734530

[2] Пломин, Роберт; Хаворт, Клэр, Массачусетс; Дэвис, Оливер С.П. (27 октября 2009 г.). «Общие расстройства - это количественные признаки». Обзоры природы Генетика . 10 (12): 872–878. дои : 10.1038/nrg2670 . ISSN 1471-0056 . ПМИД 19859063 . S2CID 13789104 .

[3] «11. Многофакторное наследование» . www2.med.wayne.edu . Проверено 01 апреля 2020 г.

[:0-4] Перейти обратно: ^а ^б Детская больница Филадельфии. (2014, 24 августа). Многофакторное наследование и врожденные дефекты. Детская больница Филадельфии. https://www.chop.edu/conditions-diseases/multifactorial-inheritance-and-birth-defects

[5] Корф, Брюс Р.; Сатиенкийканчай, Ачара (2009), «Введение в генетику человека», Clinical and Translation Science , Elsevier, стр. 265–287, doi : 10.1016/b978-0-12-373639-0.00019-4 , ISBN 978-0-12-373639-0

[6] Сайед-Табатабаи, ФА; Оостра, Бакалавр; Айзекс, А.; ван Дуйн, CM; Виттеман, JCM (12 мая 2006 г.). «Полиморфизмы ACE» . Исследование кровообращения . 98 (9): 1123–1133. дои : 10.1161/01.res.0000223145.74217.e7 . ISSN 0009-7330 . ПМИД 16690893 .

[7] Нил, Джейсон Р.; Галлихер, Эми Дж; Шиманн, Уильям П. (апрель 2006 г.). «TGF-β при раке и других заболеваниях». Будущая онкология . 2 (2): 185–189. дои : 10.2217/14796694.2.2.185 . ISSN 1479-6694 . ПМИД 16563087 .

[8] Руссо, Кристина; Полоса, Риккардо (25 июля 2005 г.). «ФНО-α как многообещающая терапевтическая мишень при хронической астме: урок ревматоидного артрита». Клиническая наука . 109 (2): 135–142. дои : 10.1042/cs20050038 . ISSN 0143-5221 . ПМИД 16033328 .

[:1-9] Перейти обратно: ^а ^б Барти Л., Шрайнер В. и Крич К. (й). Мультифакториальные нарушения и генетическая предрасположенность. Принципы биологии. https://openoregon.pressbooks.pub/mhccmajorsbio/chapter/complex-multifactorial-disorders/

[10] Перейра, Марк А; Карташов, Алексей I; Эббелинг, Кара Б; Ван Хорн, Линда; Слэттери, Марта Л; Джейкобс, Дэвид Р.; Людвиг, Дэвид С. (январь 2005 г.). «Привычки к фаст-фуду, увеличение веса и резистентность к инсулину (исследование CARDIA): 15-летний проспективный анализ». Ланцет . 365 (9453): 36–42. дои : 10.1016/s0140-6736(04)17663-0 . ISSN 0140-6736 . ПМИД 15639678 . S2CID 205941559 .

[11] Шерер, Стивен (1 августа 2005 г.). «Оценка 1000 баллов на предмет эпигенетических различий, возникающих в течение жизни монозиготных близнецов» . дои : 10.3410/f.1026838.326638 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[12] Карпентер, Джеффри (декабрь 1982 г.). «Коупленд, Джон Г. и др. Telemundo: простой читатель. Нью-Йорк: Random House, Inc., 1980; Фриман, Г. Рональд. Интеркамбиос: Руководство по деятельности. Нью-Йорк: Random House, Inc., 1980 Коупленд, Джон Г. и др. Телемундо: Базовый читатель. Нью-Йорк: Random House, Inc., 1980. Фриман, Г. Рональд: Руководство по деятельности. . 209". Обзор канадского современного языка . 38 (2): 361а–362. дои : 10.3138/cmlr.38.2.361a . ISSN 0008-4506 .

[13] «Средний вклад каждого из нескольких предков в общее наследие потомства» . Труды Лондонского королевского общества . 61 (369–377): 401–413. 1897-12-31. дои : 10.1098/rspl.1897.0052 . ISSN 0370-1662 .

[14] «Средний вклад каждого из нескольких предков в общее наследие потомства» . Труды Лондонского королевского общества . 61 (369–377): 401–413. 1897-12-31. дои : 10.1098/rspl.1897.0052 . ISSN 0370-1662 .

[15] Мосси, Пенсильвания (июнь 1999 г.). «Наследственность неправильного прикуса: Часть 1 — Генетика, принципы и терминология». Британский журнал ортодонтии . 26 (2): 103–113. дои : 10.1093/орто/26.2.103 . ISSN 0301-228X . ПМИД 10420244 .

[16] Олби, Роберт К. (октябрь 2000 г.). «Садоводство: купель для крещения генетики». Обзоры природы Генетика . 1 (1): 65–70. дои : 10.1038/35049583 . ISSN 1471-0056 . ПМИД 11262877 . S2CID 1896451 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]