Penyakit keturunan dan kardiovaskular: jejak genetik

Posted on by

Penyakit keturunan dan kardiovaskular: jejak genetik

I. Asas Genetik dan Penyakit Kardiovaskular (SVD)

  1. Bahan Genetik: DNA, Gen dan Kromosom

    • DNA (asid deoxyribonucleic): Maklumat genetik yang mengandungi molekul. Ia terdiri daripada dua rantai yang dipintal ke dalam lingkaran ganda dan mengandungi empat pangkalan nukleotida: adenin (a), guanine (g), sitosin (c) dan thyme (t). Urutan pangkalan ini menentukan kod genetik. DNA adalah blok bangunan untuk gen dan, oleh itu, untuk keturunan.

    • Gen: Unit keturunan, yang merupakan kawasan DNA yang mengodkan sintesis protein tertentu atau RNA berfungsi. Setiap gen mengandungi maklumat yang diperlukan untuk melaksanakan fungsi biologi tertentu. Gen bertanggungjawab untuk pemindahan tanda -tanda keturunan dari ibu bapa kepada keturunan. Pilihan yang berbeza untuk gen yang sama dipanggil alel.

    • Kromosom: Struktur yang mengandungi DNA, dikemas dengan ketat dan teratur dalam teras sel. Seseorang mempunyai 23 pasang kromosom (46 secara keseluruhan) yang diwarisi dari kedua -dua ibu bapa. Kromosom menyediakan pengagihan maklumat genetik yang teratur di bahagian sel. Pada kromosom terdapat gen.

  2. Mekanisme Warisan:

    • Warisan dominan autosomal: Untuk menunjukkan tanda, satu alel mutan secara berpasangan sudah cukup. Kebarangkalian menghantar gen mutan kepada keturunan adalah 50%jika salah seorang ibu bapa adalah pembawa. Contohnya ialah hiperkolesterolemia keluarga dalam beberapa kes.

    • Warisan resesif autosomal: Gejala ini ditunjukkan hanya jika kedua -dua alel dipasangkan adalah mutan. Pembawa ibu bapa (heterozygotes) biasanya tidak menunjukkan tanda, tetapi mempunyai kebarangkalian 25% kelahiran seorang kanak-kanak dengan penyakit, kebarangkalian 50% kelahiran anak pembawa dan kebarangkalian 25% kanak-kanak tanpa mutasi. Contohnya ialah hemochromatosis, yang meningkatkan risiko kegagalan jantung.

    • Warisan berkaitan X: Gen yang terletak di kromosom X ditransmisikan secara berbeza pada lelaki dan wanita. Lelaki hanya mempunyai satu kromosom X, jadi mutasi dalam gen pada X-kromosom sentiasa diwujudkan. Wanita mempunyai dua kromosom X, oleh itu, kehadiran mutasi dalam kedua -dua alel adalah perlu untuk menunjukkan tanda. Contohnya ialah kardiomiopati dilatasi yang dikaitkan dengan genom dystrophin.

    • Warisan mitokondria: Mitokondria, organel yang mengandungi DNA sendiri hanya dihantar dari ibu. Mutasi mitokondria mempengaruhi pengeluaran tenaga dalam sel dan boleh menyebabkan kardiomiopati dan masalah jantung yang lain.

    • Warisan Multifactorial: Kebanyakan CVD adalah hasil interaksi banyak gen dan faktor persekitaran. Gen yang berasingan boleh meningkatkan atau mengurangkan risiko perkembangan penyakit, tetapi kesannya bergantung kepada faktor genetik dan luaran yang lain. Contoh: Penyakit jantung koronari (jantung koronari), hipertensi, aterosklerosis.

  3. Faktor risiko utama SVD: genetik dan diperoleh:

    • Faktor Genetik:

      • Sejarah keluarga SSZ awal: Kehadiran penyakit kardiovaskular dalam saudara -saudara rapat dengan ketara meningkatkan risiko CVD.
      • Mutasi genetik: Mutasi dalam gen tertentu boleh menyebabkan atau meningkatkan kecenderungan kepada pelbagai CVD (kardiomiopati, aritmia, hiperkolesterolemia).
      • Gen polimorfisme: Variasi dalam gen (polimorfisme) boleh menjejaskan faktor risiko, seperti tahap kolesterol, tekanan darah, pembekuan darah, dan dengan itu mempengaruhi risiko SVD.

    • Faktor yang diperoleh:

      • Diet: Diet yang kaya dengan lemak tepu, lemak trans, kolesterol dan natrium, meningkatkan risiko SSZ.
      • Merokok: merosakkan saluran darah dan meningkatkan risiko pembekuan darah.
      • Aktiviti Fizikal: Kekurangan aktiviti fizikal meningkatkan risiko obesiti, tekanan darah tinggi, tahap kolesterol dan diabetes yang tinggi, yang merupakan faktor risiko SVD.
      • Obesiti: Meningkatkan beban di jantung, meningkatkan tekanan darah, kolesterol dan risiko diabetes.
      • Tekanan arteri yang tinggi (hipertensi): merosakkan saluran darah dan meningkatkan risiko strok, kegagalan jantung dan SVD lain.
      • Kolesterol Tinggi: Menyumbang kepada pembentukan plak aterosklerotik di arteri.
      • Diabetes: merosakkan saluran darah dan saraf, meningkatkan risiko SVD.
      • Tekanan: Tekanan kronik dapat meningkatkan tekanan darah dan menyumbang kepada keradangan, yang meningkatkan risiko SSZ.

Ii. Genetik penyakit kardiovaskular tertentu

  1. Penyakit jantung coronal (CPS) dan aterosklerosis:

    • Faktor genetik yang mempengaruhi tahap lipid:

      • Gen yang mengawal metabolisme lipoprotein: mutasi dalam gen Ldlr, Apob, PCSK9 Dan Apoe Mereka boleh menyebabkan hiperkolesterolemia keluarga, yang dicirikan oleh tahap kolesterol LDL yang tinggi dan peningkatan risiko perkembangan awal penyakit jantung koronari. Polimorfisme dalam gen ini juga boleh menjejaskan tahap lipid dalam populasi umum.
      • Gen yang mempengaruhi tahap trigliserida: gen Lpl, APOC3, Apoa5 Dan GAA Mengambil bahagian dalam metabolisme trigliserida. Variasi dalam gen ini dikaitkan dengan tahap trigliserida dan risiko pembangunan IBS.

    • Faktor genetik yang mempengaruhi keradangan dan fungsi vaskular:

      • Gen yang mengawal proses keradangan: gen pengekodan sitokin (contohnya, interleukin-6, faktor nekrosis tumor alfa), molekul lekatan dan mediator keradangan lain boleh menjejaskan perkembangan aterosklerosis. Polimorfisme dalam gen ini boleh mengubah tindak balas keradangan dan mempengaruhi risiko penyakit jantung koronari.
      • Gen yang mempengaruhi fungsi endothelium: endothelium yang melapisi saluran darah memainkan peranan penting dalam pengawalseliaan saluran darah dan pembekuan darah. Gen pengekodan sintetik endothelial nitrogen oksida (ENOS), endothelin-1 dan faktor endothelial lain boleh menjejaskan fungsi endothelium dan risiko penyakit jantung koronari.

    • Faktor genetik yang mempengaruhi pembekuan darah:

      • Gen pengekodan faktor pembekuan: gen yang mengodkan faktor pembekuan darah (contohnya, v leiden, faktor protrombin) boleh menjejaskan kecenderungan trombosis. Mutasi dalam gen ini meningkatkan risiko trombosis, yang boleh menyebabkan infark miokard atau strok.

    • Penyelidikan Genomari Persatuan (GWAS) dan IBS:

      • GWAS mengenal pasti banyak pilihan genetik yang berkaitan dengan risiko penyakit jantung koronari. Kebanyakan pilihan ini terletak berhampiran gen yang terlibat dalam metabolisme lipid, keradangan, saluran darah dan pembekuan darah. Walau bagaimanapun, kebanyakan pilihan ini mempunyai kesan kecil terhadap risiko penyakit jantung koronari, dan kepentingan klinikal mereka masih dikaji.

  2. Kardiomiopati:

    • Cardiomyopathy Hypertrophic (GKMP):

      • Mutasi Genetik: GKMP terutamanya disebabkan oleh mutasi dalam gen yang mengodkan protein sarcomer – elemen kontraksi otot jantung. Gen yang paling biasa bermutasi Myh7, Mybpc3, Tnt2, Tnni3 Dan ACTC1. Mutasi ini membawa kepada hipertrofi (penebalan) otot jantung, yang boleh menyebabkan halangan pengekstrak ventrikel kiri, aritmia dan kematian jantung secara tiba -tiba.
      • Warisan: GKMP biasanya diwarisi oleh jenis dominan autosomal, tetapi kes -kes sporadis juga dijumpai. Ujian genetik adalah penting untuk mengenal pasti mutasi dalam keluarga dengan GKMP.

    • Dilatasi Cardiomyopathy (DCMP):

      • Mutasi Genetik: DKMP adalah penyakit yang lebih heterogen daripada GKMP, dan boleh dipanggil mutasi dalam gen yang mengodkan pelbagai protein, termasuk protein sarcomer, sitoskeleton, lamine nuklear dan protein membran. Gen yang paling biasa bermutasi Ttn, Lmnana, Myh7, ACTC1 Dan Daripada. Mutasi dalam genus dystrophine (DMD) membawa kepada bentuk dkmp yang berkaitan dengan X.
      • Warisan: DKMP boleh diwarisi oleh jenis autosomal dominan, autosomal-recessive, x-kompulsory dan mitokondria. Ujian genetik dapat membantu dalam diagnosis DCMP, mengenal pasti punca -punca penyakit dan menilai risiko membangunkan penyakit ini dalam anggota keluarga yang lain.

    • Kardiomiopati yang terhad (RKMP):

      • Mutasi Genetik: RKMP adalah penyakit jarang yang dicirikan oleh pelanggaran pengisian ventrikel jantung. Penyebab genetik RKMP kurang dikaji daripada dengan GKMP dan DCMP. Mutasi dalam gen Tnni3, Mybpc3, ACTC1 Dan Daripada dikaitkan dengan RKMP.
      • Warisan: RKMP boleh diwarisi oleh jenis dominan atau autosomal autosomal.

    • Cardiomyopathy arrhythmogenic dari ventrikel kanan (penghantaran automatik):

      • Mutasi Genetik: Agro dicirikan oleh penggantian kain miokardium ventrikel kanan dengan lemak atau tisu berserabut, yang membawa kepada aritmia dan kematian jantung secara tiba -tiba. Gen yang paling biasa bermutasi yang mengodkan protein dengan desmos – struktur yang menghubungkan sel -sel otot jantung. Gen PKP2, DSP, DSG2, DSC2 Dan Jupp bertanggungjawab untuk kebanyakan kes penghantaran automatik.
      • Warisan: Transmisi automatik biasanya diwarisi oleh jenis dominan autosomal, tetapi bentuk resesif autosomal juga dijumpai.

  3. Aritmia:

    • Sindrom Interval QT yang memanjang (SuIQT):

      • Mutasi Genetik: SuIQT dicirikan oleh lanjutan selang QT pada elektrokardiogram (ECG), yang meningkatkan risiko mengembangkan torsades de pointes – takikardia ventrikel berbahaya, yang boleh menyebabkan kematian jantung secara tiba -tiba. SuIQT disebabkan oleh mutasi dalam gen yang mengodkan saluran ion jantung, khususnya saluran kalium dan natrium. Gen yang paling biasa bermutasi KCNQ1 (LQT1), Kcnh2 (LQT2) dan SCN5A (LQT3).
      • Warisan: SuIQT biasanya diwarisi oleh jenis dominan autosomal, tetapi terdapat bentuk resesif autosom. Ujian genetik adalah penting untuk mengenal pasti mutasi dalam keluarga dengan suiqt dan untuk menentukan risiko aritmia.

    • Sindrom Brugada:

      • Mutasi Genetik: Sindrom Brugad dicirikan oleh perubahan ECG tertentu dan peningkatan risiko kematian jantung secara tiba -tiba. Paling sering disebabkan oleh mutasi dalam gen SCN5APengekodan saluran natrium jantung.
      • Warisan: Sindrom Brugad biasanya diwarisi oleh jenis dominan autosomal, tetapi kes -kes sporadis juga dijumpai.

    • Tachycardia ventrikel polimorfik catecholaminargic (CPZT):

      • Mutasi genetik: CKST dicirikan oleh takikardia ventrikel, disebabkan oleh aktiviti fizikal atau tekanan emosi. Paling sering disebabkan oleh mutasi dalam gen Ryr2mengodkan reseptor rianodin, saluran kalsium yang terletak di retikulum sarcoplasmic otot jantung, dan CASQ2Pengekodan Kalsium-Wrecks, Protein Mengikat Kalsium dalam Retikulum Sarcoplasmic.
      • Warisan: CPZT biasanya diwarisi oleh jenis dominan autosomal, tetapi mutasi dalam gen CASQ2 Diwarisi oleh jenis resesif autosom.

  4. Kecacatan Jantung Kongenital (VPS):

    • Faktor Genetik:

      • Keabnormalan kromosom: Sesetengah VP dikaitkan dengan anomali kromosom, seperti sindrom Down (trisomi 21), sindrom Turner (monosomy x) dan sindrom Djorgi (penghapusan 22q11.2).
      • Mutasi dalam gen: Mutasi dalam gen tertentu boleh menyebabkan VPS. Gen NKX2.5, Gata4, TBX5 Dan Notch1 Mereka mengambil bahagian dalam pembangunan hati, dan mutasi dalam gen ini boleh membawa kepada pelbagai VP.
      • Sindrom: Sesetengah VP adalah sebahagian daripada sindrom genetik, seperti sindrom Martane dan sindrom Nunan.

    • Faktor Alam Sekitar:

      • Jangkitan semasa kehamilan: Sesetengah jangkitan semasa kehamilan (contohnya, rubella) dapat meningkatkan risiko VP pada anak.
      • Ubat -ubatan: Mengambil beberapa ubat semasa kehamilan (contohnya, taliidomide) dapat meningkatkan risiko perkembangan HPP.
      • Alkohol dan merokok: Minum alkohol dan merokok semasa kehamilan meningkatkan risiko VP.

  5. Hipertensi arteri (hipertensi):

    • Faktor Genetik:

      • Gen Polimorfisme: Hipertensi adalah penyakit multifactorial, perkembangannya dipengaruhi oleh banyak gen dan faktor persekitaran. Banyak GWA mengenal pasti pilihan genetik yang berkaitan dengan tekanan darah. Pilihan ini terletak berhampiran gen yang terlibat dalam peraturan nada vaskular, metabolisme garam air dan fungsi buah pinggang.
      • Sindrom genetik yang jarang berlaku: Beberapa sindrom genetik yang jarang berlaku (contohnya, sindrom Liddle) dicirikan oleh tekanan darah tinggi kerana mutasi dalam gen yang mengodkan saluran buah pinggang natrium.

    • Faktor Alam Sekitar:

      • Diet: Diet yang kaya dengan natrium dan kalium miskin meningkatkan tekanan darah.
      • Obesiti: Obesiti dikaitkan dengan peningkatan tekanan darah.
      • Kekurangan aktiviti fizikal: Kekurangan aktiviti fizikal meningkatkan risiko hipertensi.
      • Tekanan: Tekanan kronik dapat meningkatkan tekanan darah.
      • Alkohol: Penggunaan alkohol yang berlebihan meningkatkan tekanan darah.

  6. Penyakit kongenital aorta (contohnya, sindrom Marfan):

    • Sindrom Marfan:

      • Mutasi Genetik: Sindrom Marfan disebabkan oleh mutasi dalam gen FBN1Pengekodan fibrillin-1, protein, yang merupakan komponen utama mikrofibril matriks ekstrasel. Mutasi dalam FBN1 Mereka membawa kepada kecacatan tisu penghubung, yang mempengaruhi kerangka, mata, jantung dan saluran darah. Manifestasi kardiovaskular utama sindrom Marfan adalah dilatasi (pengembangan) aorta, yang boleh menyebabkan stratifikasi aorta-keadaan berbahaya yang memerlukan campur tangan pembedahan segera.
      • Warisan: Sindrom Marfan diwarisi oleh jenis dominan autosomal.

    • Penyebab genetik lain penyakit aorta:

      • Mutasi dalam gen TGFBR1, TGFBR2, Smad3, Acta2 Dan Myh11 Juga dikaitkan dengan penyakit aorta, termasuk dilatasi dan stratifikasi aorta. Gen ini terlibat dalam peraturan pembangunan dan fungsi dinding vaskular.

Iii. Ujian dan kaunseling genetik dalam kardiologi

  1. Jenis ujian genetik:

    • Ujian menyasarkan: Analisis gen atau mutasi tertentu yang berkaitan dengan penyakit tertentu. Ia digunakan untuk mengesahkan diagnosis, menilai risiko membangunkan penyakit ini dan mengenal pasti media mutasi dalam keluarga dengan kecacatan genetik yang terkenal.
    • Ujian Panel: Analisis sekumpulan gen yang berkaitan dengan kumpulan penyakit tertentu (contohnya, panel gen kardiomiopati, panel aritmia). Ia digunakan untuk mengenal pasti penyebab genetik penyakit yang boleh disebabkan oleh mutasi dalam pelbagai gen.
    • Eksvenasi Penuh (WES): Analisis semua bidang pengekodan genom (exom). Ia digunakan untuk mengenal pasti punca -punca genetik penyakit apabila ujian yang disasarkan dan panel tidak memberikan hasil.
    • Sequencing Full -seed (WGS): Analisis keseluruhan genom, termasuk kawasan pengekodan dan bukan pengekodan. Memberi maklumat yang paling lengkap mengenai profil genetik manusia.

  2. Petunjuk untuk ujian genetik dalam kardiologi:

    • Permulaan awal SVD (contohnya, infark miokard di bawah umur 55 tahun pada lelaki dan sehingga 65 tahun pada wanita).
    • Sejarah keluarga SSZ awal atau kematian jantung secara tiba -tiba.
    • Cardiomyopathy (hipertropik, dilatasi, terhad, aritmogenik).
    • Aritmia (sindrom interval QT memanjang, sindrom Brugada, tachycardia ventrikel polimorfik catecholaminargic).
    • Kecacatan jantung kongenital.
    • Penyakit aorta (sindrom Marfan, dilatasi aorta).
    • Hypercholesterolemia Keluarga.
    • Kes -kes kegagalan jantung yang tidak dapat diterangkan.

  3. Proses kaunseling genetik:

    • Sejarah Anamnesis: Konsultan genetik mengumpul sejarah keluarga terperinci, menilai dokumentasi perubatan pesakit dan membincangkan matlamat ujian genetik.
    • Penilaian Risiko: Konsultan genetik menilai risiko membangunkan penyakit dalam pesakit dan ahli keluarga lain berdasarkan sejarah keluarga dan hasil peperiksaan perubatan.
    • Memilih ujian genetik: Konsultan genetik mencadangkan ujian genetik yang paling sesuai berdasarkan gambar klinikal dan sejarah keluarga.
    • Tafsiran hasilnya: Konsultan genetik menafsirkan hasil ujian genetik dan menjelaskan kepentingan mereka untuk pesakit dan keluarganya.
    • Menyediakan cadangan: Perunding ahli genetik menyediakan cadangan untuk pencegahan, rawatan dan pemantauan penyakit, serta perancangan keluarga.

  4. Aspek etika dan sosial ujian genetik:

    • Kerahsiaan: Hasil ujian genetik haruslah sulit dan dilindungi dari akses yang tidak dibenarkan.
    • Diskriminasi: Adalah penting untuk melindungi orang daripada diskriminasi genetik oleh majikan, syarikat insurans dan organisasi lain.
    • Akibat psikologi: Hasil ujian genetik boleh membawa akibat psikologi yang signifikan untuk pesakit dan keluarganya. Adalah penting untuk memberikan sokongan psikologi dan kaunseling.
    • Persetujuan yang dimaklumkan: Pesakit harus dimaklumkan sepenuhnya tentang kelebihan dan risiko ujian genetik dan harus memberi persetujuan sedar kepada ujian.

Iv. Masa depan genetik dalam kardiologi

  1. Pembangunan ujian genetik baru:

    • Meningkatkan kaedah penjujukan: Kaedah penjujukan baru, seperti penjujukan bacaan panjang dan penjujukan satu molekul DNA, membolehkan anda menerima maklumat genetik yang lebih lengkap dan tepat.
    • Pembangunan biomarker: Pembangunan biomarker berdasarkan data genetik akan lebih tepat menilai risiko CVD dan meramalkan perjalanan penyakit ini.

  2. Ubat yang diperibadikan:

    • Pendekatan individu untuk rawatan: Maklumat genetik akan membangunkan pelan rawatan individu berdasarkan profil genetik pesakit.
    • Farmakogenetik: Farmakogenetik mengkaji kesan variasi genetik terhadap tindak balas terhadap ubat -ubatan. Ujian genetik akan memilih ubat yang paling berkesan dan selamat untuk setiap pesakit.

  3. Terapi Gen:

    • Pembetulan kecacatan genetik: Terapi gen bertujuan untuk membetulkan kecacatan genetik yang menyebabkan SVD. Kaedah terapi genetik baru dibangunkan, seperti CRISPR-Cas9, yang membolehkan anda mengedit DNA dengan tepat.

  4. Kardiologi Pencegahan:

    • Ramalan risiko SVD: Maklumat genetik akan lebih tepat meramalkan risiko perkembangan SVD dan membangunkan strategi pencegahan peribadi.
    • Pengesanan dan Rawatan Awal: Ujian genetik akan mengenal pasti orang yang berisiko tinggi perkembangan SVD pada peringkat awal penyakit dan melakukan rawatan tepat pada masanya.

Garis besar ini menyediakan rangka kerja untuk artikel 100,000 perkataan. Untuk mencapai kiraan perkataan, setiap bahagian perlu diperluaskan dengan butiran, contoh, penemuan penyelidikan, dan penjelasan yang mendalam. Varian genetik tertentu, laluan isyarat, dan ujian klinikal yang berkaitan dengan setiap penyakit perlu dibincangkan. Tambahan pula, termasuk perbincangan mengenai batasan ujian genetik, cabaran menafsirkan data genetik, dan pertimbangan etika yang mengelilingi penggunaan maklumat genetik dalam penjagaan kesihatan. Contoh-contoh dunia dan kajian kes juga penting untuk menjadikan kandungan menarik dan bermaklumat. Ingatlah untuk memetik semua sumber dan memastikan maklumat terkini dengan penyelidikan terkini.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *