GENETYKA - 1 - PLAN ĆWICZEŃ DLA STUDENTÓW III ROKU WYDZIAŁU LEKARSKIEGO ROK AKADEMICKI 2006/2007 Ćwiczenie 1: Elementy genetyki ogólnej I (2 godz.) Przypomnienie podstawowych wiadomości i pojęć z zakresu genetyki: budowa kwasów nukleinowych, DNA jądrowe i mitochondrialne, replikacja, transkrypcja, translacja, euchromatyna, heterochromatyna, gen, intron, ekson, mutacje i ich rodzaje, regulacja ekspresji genów. Ćwiczenie 2: Elementy genetyki ogólnej II (2 godz.) Budowa chromosomów metafazalnych, mitoza, mejoza, rozdział chromosomów, crossing-over, poliploidia, aneuploidia, polimorfizm chromosomów, allel, locus, genotyp, fenotyp, homozygota, heterozygota, hemizygota, kariotyp, inwersje paracentryczne i pericentryczne, duplikacja, delecja terminalna i interstycjalna, translokacje wzajemne i niewzajemne, zrównowaŝone i niezrównowaŝone, robertsonowskie. ISCN, zapis. Ćwiczenie 3: Poradnictwo genetyczne w chorobach wywołanych aberracjami liczbowymi chromosomów (2 godz.) Opis przypadku: Do Poradni Genetycznej zgłosili się skierowani przez lekarza rodzinnego młodzi rodzice z 2-miesięcznym dzieckiem płci męskiej. U chłopca urodzonego o czasie, siłami natury z ciąŝy niepowikłanej, bezpośrednio po urodzeniu stwierdzono liczne cechy dysmorficzne oraz znacznie obniŝone napięcie mięśniowe. Dodatkowo w 1 tygodniu Ŝycia dziecka zdiagnozowano wadę serca - powodujący szmer - ubytek w przegrodzie międzykomorowej. Lekarz rodzinny na podstawie objawów klinicznych postawił u dziecka rozpoznanie zespołu Downa. Po zebraniu wywiadu rodzinnego i wykonaniu badań w Poradni Genetycznej rozpoznano u chłopca prostą trisomię chromosomu 21 (47,XY,+21). Jakie cechy dysmorficzne zasugerowały lekarzowi rozpoznanie tego zespołu? Jaki rodzaj badań genetycznych naleŝy przeprowadzić przy podejrzeniu zespołu Downa? Kogo z rodziny probanta i w jakich przypadkach obejmują badania genetyczne jeśli u dziecka stwierdzono zespół Downa? Jakie są podstawy genetyczne zespołu Downa? Czy porada genetyczna w kaŝdym przypadku stwierdzonego zespołu Downa jest taka sama? Czy moŝna postawić rozpoznanie zespołu Downa na podstawie tylko objawów klinicznych i nie wykonywać badań genetycznych? Jak ocenia się ryzyko powtórzenia wystąpienia zespołu Downa w rodzinie? Jaki rodzaj badań prenatalnych naleŝy zaproponować w celu wykluczenia zespołu Downa w ciąŝy? 1. Cechy dysmorficzne, mechanizm i etiologia powstawania wad rozwojowych, postawienie rozpoznania zespołu wad wrodzonych, wywiad rodzinny, rodowód (zasady sporządzania rodowodu) 1. MoŜliwości diagnostyczne - badania cytogenetyczne, cytogenetyka molekularna (FISH). 2. Najczęściej występujące aberracje autosomów (trisomia 13, 18, 21). Pojęcia: trisomia, trisomia częściowa, nondysjunkcja, monosomia, aneuploidia, poliploidia, trisomia translokacyjna, mozaikowatość, chimeryzm. 3. Podstawy cytogenetyczne, zapis, korelacja genotyp-fenotyp, przebieg kliniczny. 4. Porada genetyczna - zasady dalszego postępowania diagnostycznego, ocena ryzyka powtórzenia się schorzenia u innych członków rodziny oraz u matki probanda. 5. Diagnostyka prenatalna - ogólne zasady kierowania. 6. Pytania sprawdzające. Obowiązkowa znajomość następujących jednostek chorobowych: zespół Downa, zespół Edwardsa, zespół Patau. Ćwiczenie 4: Poradnictwo genetyczne w chorobach wywołanych aberracjami stukturalnymi chromosomów (2 godz.) Opis przypadku 1: Część 1 Zuzanna i Ignacy są młodymi, zdrowymi, aktywnymi zawodowo ludźmi. W ich rodzinach nie zanotowano Created by Neevia Document Converter trial version
- 2 - występowania chorób dziedzicznych. W lutym bieŝącego roku przyszło na świat ich pierwsze dziecko. Kuba urodził się pod koniec 38 tygodnia ciąŝy, waŝył 2600g i miał 52 cm długości. Jego stan po porodzie oceniono na 7 punktów w skali Agar (punkty odjęto za obecność sinicy obwodowej, niskie napięcie mięśniowe i słabą reakcję na cewnik). UłoŜono go w namiocie tlenowym i jego stan poprawił się. W badaniu fizykalnym stwierdzono szmer skurczowy nad sercem. Ponadto lekarza neonatologa zaniepokoił wygląd dziecka: mała głowa, mała trójkątna Ŝuchwa, szeroko rozstawione oczy oraz małe, nisko osadzone uszy, a takŝe niespotykany u innych dzieci płacz - przypominający miauczenie kota. Lekarz zalecił wykonanie echokardiografii i konsultację neurologiczną oraz, podejrzewając zaburzenia chromosomowe, badanie cytogenetyczne. Badanie cytogenetyczne wykazało u Kuby delecję krótkiego ramienia chromosomu 5 - jak nazywa się zespół chorobowy spowodowany takim zaburzeniem i jak wygląda zapis cytogenetyczny. Czy u rodziców dziecka powinno się równieŝ wykonać badanie cytogenetyczne czy wobec negatywnego wywiadu rodzinnego załoŝyć, Ŝe aberracja powstała de novo? Część 2 Kuba ma obecnie trzy lata, jego rozwój jest opóźniony w stosunku do innych dzieci w jego wieku, ma trudności z mową. Stwierdzony w niemowlęctwie ubytek przegrody międzyprzedsionkowej okazał się nieistotny hemodynamicznie; Kuba jest pod opieką kardiologa i neurologa. Jego rodzice myślą o kolejnym dziecku, ale boją się, Ŝe takŝe moŝe urodzić się chore. W jakim przypadku ryzyko urodzenia kolejnego dziecka z tym zespołem: będzie równe populacyjnemu, będzie przewyŝszać populacyjne? Czy moŝna Zuzannie zaproponować wykonanie badań prenatalnych? Jakich? 1. Wywiad genetyczny. Rodowód. 2. Rodzaje aberracji strukturalnych (delecja, inwersja, insercja, izochromosom, duplikacja, translokacja zrównowaŝona i niezrównowaŝona). 3. MoŜliwości diagnostyczne - badanie cytogenetyczne, cytogenetyka molekularna (FISH). 4. Porada genetyczna. 5. Diagnostyka prenatalna - moŝliwości diagnostyczne. Opis przypadku 2: Matka Zosi zgłosiła się do swojego lekarza rodzinnego celem przeprowadzenia u swej córki bilansu czterolatka. Zosia jest blondynką, z kręconymi włosami; rodzina określą ją jako "pulchną", ale przeprowadzone powiary ujawniają, Ŝe przy wzroście 102 cm Zosia waŝy 22kg (!) - jest po prostu otyła. Poza tym w badaniu fizykalnym lekarz stwierdził wąski wymiar dwuskroniowy, oczy w kształcie migdałów, małe usta z kącikami zwróconymi ku dołowi, małe dłonie i stopy. Zebrany od matki wywiad ujawnił, Ŝe Zosia urodziła się o czasie, ciąŝę rozwiązano cięciem cesarskim z powodu połoŝenia pośladkowego płodu. Stan noworodka oceniono na 8 punktów w skali Agar; waŝyła 3200g i miała 54 cm długości. Ze względu na utrzymujące się po porodzie obniŝone napięcie mięśniowe zalecono konsulatację neurologiczną. W okresie niemowlęcym dziecko miało problemy z ssaniem piersi i z trudem przybierało na wadze. Obecnie matka Zosi określa apetyt dziecka jako nadmierny. Zosia zaczęła siadać w 12, stać w 20, a chodzić samodzielnie w 26 miesiącu Ŝycia. Pojedyncze słowa zaczęła mówić około 18 miesiąca Ŝycia, w chwili obecnej nadal ma kłopoty z mową (nie formułuje pełnych zdań). Lekarz zlecił wykonanie kariotypu u Zosi. Wynik badania był prawidłowy: 46, XX. Czy prawidłowy wynik badania cytogenetycznego wyklucza rozpoznanie zespołu Prader-Willego? Kolejnym krokiem było wykonanie testu metylacji i badania FISH. Dlaczego? Jak jest algorytm postępowania diagnostycznego w tym przypadku? 6. MoŜliwości diagnostyczne - badanie cytogenetyczne, cytogenetyka molekularna (FISH), badania molekularne (test metylacji), bezpośrednie badanie mutacji genowych. 7. Pojęcia związane z tematem ćwiczeń: mikroaberracja, imprinting genomowy, metylacja DNA. 8. Porada genetyczna. 9. Diagnostyka prenatalna - moŝliwości diagnostyczne. 10. Pytania sprawdzające. Obowiązkowy zakres wiadomości do ćwiczenia 4: zespół Wolffa-Hirschorna, Pradera-Willego, Millera- Diekera, cri-du-chat, zespół Angelmana, digeorga. Ćwiczenie 5: Część laboratoryjna (2 godz.): Zasady pobierania, transportu i przechowywania materiału do badań cytogenetycznych. Badanie cytogenetyczne. Klasyczne metody barwienia chromosomów (G,C,R,Q,T). Badanie innych tkanek, poza limfocytami krwi obwodowej (fibroblasty, komórki trofoblastu,
amniocyty). - 3 - Ćwiczenie 6: Poradnictwo genetyczne w chorobach dziedziczonych autosomalnie dominująco (2 godz.) Opis przypadku 1: Do poradni genetycznej zgłosili się rodzice z 7-letnim chłopcem, u którego lekarz okulista stwierdził obecność charakterystycznych guzków Lischa oraz - pojawiających się od kilku lat na skórze całego ciała - plam w kolorze kawy z mlekiem. Badanie przedmiotowe dziecka wykazało 6 plam o średnicy powyŝej 15 mm oraz kilka mniejszych, pojedynczego naczyniaka, piegi w okolicy pachowej, guzki Lischa oraz skrzywienie kręgosłupa. W wywiadzie rodzinnym podobne zmiany skórne występują takŝe u matki (badanie fizykalne wykazało 5 plam "cafe au lait" o średnicy powyŝej 15 mm oraz kilkanaście mniejszych na skórze całego ciała, sinawe guzki podskórne uwypuklające się ponad powierzchnię skóry), u ojca stwierdzono kilka plam w kolorze kawy z mlekiem, ale Ŝaden nie miał średnicy większej od 15 mm. Siostra matki zmarła w wieku dziecięcym z powodu guza mózgu, brat matki jest niewidomy, ojciec matki pacjentki poza zmianami skórnymi cierpi z powodu głuchoty. 1. Zasady dziedziczenia cech autosomalnych dominujących. Pojęcia: ekspresja, penetracja, plejotropizm, mozaikowatość somatyczna i terminalna, homozygotyzm, heterozygotyzm. 2. Wywiad rodzinny i rodowód 3. MoŜliwości diagnostyczne: PCR, sekwencjonowanie, southern blotting. 4. Porada genetyczna - ocena ryzyka wystąpienia choroby u kolejnego dziecka w rodzinie. Opis przypadku 2: Do Poradni Genetycznej zgłosił się 52-letni pacjent, u którego od 2 lat występują ruchy mimowolne kończyn dolnych, trudności w koncentracji, problemy z pamięcią i mową. Lekarz podejrzewa, Ŝe pacjent choruje na chorobę Huntingtona. Z wywiadu zebranego od pacjenta i jego rodziny wynika, Ŝe podobne objawy kliniczne, ale bardziej zaawansowane obserwowano u ojca pacjenta, który zmarł w 70 r.ŝ. (brak dokumentacji lekarskiej potwierdzającej dane z wywiadu). Ojciec pacjenta miał 3 rodzeństwa - u jednej siostry występowały objawy kliniczne choroby Huntingtona (brak jest jednak dokumentacji lekarskiej). Druga siostra zmarła w 70 r.ŝ. bez objawów choroby, ale za to u jej córki w 50 r.ŝ. rozpoznano chorobę Huntingtona (chora zmarła). Pacjent ma 5 dzieci wieku od 22 do 28 lat, obecnie wszyscy zdrowi. Lekarz genetyk stwierdza konieczność przeprowadzenia badań genetycznych potwierdzających diagnozę u 52-pacjenta. Wyniki badań są jednoznaczne - pacjent choruje na chorobę Huntingtona. Badania genetyczne zostają następnie wykonane u innych członków rodziny pacjenta wytypowanych na podstawie rodowodu. Jakie objawy kliniczne występują w chorobie Huntingtona? Na podstawie, jakich badań genetycznych potwierdza się rozpoznanie tej choroby u pacjentów? Jakie jest rokowanie w tej chorobie? W przypadku potwierdzenia rozpoznania, kogo z rodziny typuje się do wykonania badań genetycznych? Jak wygląda porada genetyczna w chorobie Huntingtona? 5. Dziedziczenie niemendlowskie. Mutacja dynamiczna. Zjawisko antycypacji. 6. Porada genetyczna - problem badań u osób dorosłych w stadium przedobjawowym. 7. Diagnostyka prenatalna - badanie mutacji, aspekty etyczne i prawne. 8. Pytania sprawdzające. KOLOKWIUM CZĄSTKOWE NR 1 ( z materiału ćwiczeń 1-5) Obowiązkowy zakres wiadomości do ćwiczenia: achondroplazja, zespół Marfana, osteogenesis imperfecta, nerwiakowłókniakowatość, rodzinna hipercholesterolemia, choroba Huntingtona, choroba Alzheimera, zespół wielotorbielowatych nerek. Ćwiczenie 7: Choroby dziedziczone autosomalnie recesywnie. Przypadek kliniczny: Część 1 Marianna ma 8 miesięcy i po raz kolejny została przyjęta do szpitala z powodu infekcji dróg oddechowych. Dziewczynka urodzona z ciąŝy pierwszej, o czasie, z masą urodzeniową 3650 g. Otrzymała 9 punktów w skali Apgar. CiąŜa oraz poród siłami natury przebiegły bez powikłań. Po porodzie przebywała tydzień w oddziale patologii noworodka z powodu przedłuŝającej się Ŝółtaczki. Słabo przybierała na wadze, mimo dobrego apetytu. Dotychczas była trzykrotnie hospitalizowana z powodu zapalenia płuc. Lekarz prowadzący stawia wstępne rozpoznanie: mukowiscydoza. Czy Twoim zdaniem powzięte przez lekarza podejrzenie jest słuszne? Jakie objawy mogą sugerować tę chorobę? Jakie są kryteria rozpoznania mukowiscydozy? Jakie badania powinien zlecić lekarz, aby postawić rozpoznanie? Jakie są genetyczne przyczyny występowania tej choroby? Czy badanie molekularne
- 4 - jest badaniem decydującym o rozpoznaniu mukowiscydozy? Część 2 Obecnie Marianna ma lat 5. Przynajmniej raz w roku jest hospitalizowana z powodu infekcji dróg oddechowych. Poza codzienną rehabilitacją oddechową, środkami rozrzedzającymi śluz do terapii wprowadzono równieŝ preparatu enzymów trzustkowych. Dziewczynka rozwija się dobrze, zarówno wzrost jak i masa ciała utrzymują się powyŝej 10 centyla. Wykonane badanie genetyczne ujawniło, Ŝe Marianna jest heterozygotą złoŝoną dla mutacji genu CFTR. Matka Marianny jest obecnie w 10 tygodniu ciąŝy i zgłasza się do lekarza genetyka celemkonsultacji. Jakie jest prawdopodobieństwo urodzenia dziecka zdrowego oraz dziecka chorego przez matkę Marianny?. Czy moŝemy zaproponować matce Marianny wykonanie inwazyjnych badań prenatalnych (ewentualnie jakich?) zakładając, Ŝe: - Marianna jest heterozygotą złoŝoną: F508/często występująca znana mutacja, - Marianna jest heterozygotą złoŝoną: F508/rzadka nieznana mutacja? Część 3 Siostra matki Marianny wraz z męŝem decydują się na posiadanie dzieci. Siostra ze względu na obciąŝający wywiad rodzinny obawia się urodzenia chorego dziecka. Zgłasza się więc po poradę do lekarza genetyka. Zakładając, Ŝe siostra jest nosicielem mutacji w genie CFTR, a u męŝa nie wykryto Ŝadnej z najczęściej występujących mutacji, jakie jest prawdopodobieństwo urodzenia chorego dziecka? 1. Cechy charakterystyczne dziedziczenia cech autosomalnych recesywnych. Nosicielstwo i rola pokrewieństwa. Efekt załoŝyciela. 2. Wywiad rodzinny i rodowód 3. MoŜliwości diagnostyczne: PCR i multiplex PCR. ASO. Poszukiwanie nieznanych mutacji. 4. Porada genetyczna - obliczanie ryzyka powtórzenia się choroby w rodzinie. 5. Diagnostyka prenatalna. 6. Pytania sprawdzające. Zakres wiadomości obowiązujący do ćwiczenia: obraz kliniczny oraz podstawy genetyczne chorób związanych z blokiem metabolicznym (fenyloketonuria, albinizm, alkaptonuria) oraz mukowiscydozy, anemii sierpowokrwinkowej, choroby Tay-Sachsa, mukopolisacharydozy. Ćwiczenie 8: Część laboratoryjna (2 godz.): Enzymy restrykcyjne, PCR, elektroforeza Ŝelowa i kapillarna. Poszukiwanie mutacji. SSCP. Mutacja a polimorfizm. RFLP. SNP. Southern blotting, northern blotting, western blotting. Sekwencjonowanie. Heterodupleksy, RFLP, receptor androgenowi, VNTR. Test metylacyjny - interpretacja wyników. FISH, rodzaje sond. Ćwiczenie 9: Choroby sprzęŝone z płcią (2 godz.) Przypadek kliniczny: Emilia jest po raz trzeci jest w ciąŝy. Emilia ma juŝ dwóch synów. U starszego, czterolatka, postawiono przed laty rozpoznanie rdzeniowego zaniku mięśni, natomiast u młodszego, niespełna dwulatka - mózgowego poraŝenia dziecięcego. Mimo Ŝe choroby wydają się nie być ze sobą związane, Emilia niepokoi się czy jej trzecie dziecko będzie zdrowe? Postanawia poszukać pomocy lekarskiej. Lekarz, do którego trafiła Emilia rozpoczyna konsultację od dokładnego zebrania wywiadu oraz badania fizykalnego jej synów. Starszy z nich urodził się o czasie, siłami natury, w stanie ogólnym dobrym. Masa urodzeniowa wynosiła 3800 g, a długość 56 cm. Siedział samodzielnie w 7 miesiącu, stał w 11, zaczął chodzić w 13. Często przewracał się, co zdarza mu się takŝe obecnie, z trudem wchodzi po schodach. Badając go lekarz stwierdza: pogłebioną lordozę odcinka lędźwiowego, odstawanie łopatek (łopatki skrzydłowate), chód kołyszący, pogrubione łydki. Dźwiga się w sposób drabinkowy przy próbie wstania. Odruchy głębokie zachowane. Poza tym w badaniu fizykalnym bez odchyleń od normy. Młodszy urodził się w 37 tygodniu ciąŝy, w pierwszej minucie otrzymał 6 punktów Apgar, w 10 - osiem. WaŜył 3200 g i miał 54 cm długości. Od początku chód był mało sprawny, często się potyka, nie biega. Podnosząc się z pozycji leŝącej zawsze najpierw obraca się na bok, potem staje na czworakach. Często przy tym przewraca. Mówi pojedyncze słowa. W badaniu fizykalnym: chód kaczkowaty, przerost łydek, wiotkie stawy barkowe. Odruchy głębokie zachowane. Lekarz zleca wykonanie badania poziomu kinazy kreatynowej u chłopców oraz ich matki, oraz badania elektromiograficznego u dzieci. W dalszej kolejności rozwaŝa badania DNA i biopsję mięśnia. Poziomy kinazy kreatynowej są znacznie podwyŝszone u chłopców. W badaniu EMG stwierdzono tzw. zapis miogenny. Lekarz decyduje się na zmianę rozpoznania u chłopców. Na jakie? Dlaczego? Jakie białko jest
- 5 - uszkodzone w tej chorobie i dlaczego? W jaki sposob jest dziedziczona ta choroba? Jakie jest długoterminowe rokowanie w tej chorobie? Czy istnieją inne choroby z tej grupy schorzeń o innym rokowaniu? Jakie jeszcze inne badania moŝemy wykonać? Czy moŝliwe jest wykonanie badań prenatalnych i stwierdzenie czy kolejne dziecko Emilii zachoruje? 1. Cechy charakterystyczne dziedziczenia cech sprzęŝonych z chromosomem X. 2. Genetyczne podstawy choroby. 3. Wywiad rodzinny i rodowód 4. Badania diagnostyczne: multiplex PCR, RFLP. Metody typowania nosicieli (rodowodowe, biochemiczne, elektrofizjologiczne, genetyczne) 5. Porada genetyczna - ocena ryzyka wystąpienia choroby u kolejnego potomka oraz nosicielstwa u kobiet w rodzinie. 6. Diagnostyka prenatalna. 7. Pytania sprawdzające. Obowiązkowy zakres wiadomości do ćwiczenia: hemofilia A i B, zespół kruchego chromosomu X, krzywica niezaleŝna od witaminy D, zespół Duchenne`a i Beckera. Ćwiczenie 10: Zaburzenia determinacji płci (2 godz.) Przypadek kliniczny 1: 8-letnia Kasia jest najniŝszą dziewczynką w klasie. Uczy się dobrze, niewielkie kłopoty sprawia jej jedynie matematyka. Mama Kasi zaniepokojona słabym przyrostem wzrostu córki postanowiła zgłosić się z dzieckiem do lekarza rodzinnego. Lekarz rodzinny przeprowadził dokładne badanie fizykalne i stwierdził, Ŝe poza niskim wzrostem (115 cm) dziewczynka ma koślawość łokci, skrócenie IV i V kości śródręcza oraz krótką i szeroką szyję. Osłuchowo i palpacyjnie nie wykrył Ŝadnych innych nieprawidłowości. Zalecone rtg dłoni wykazało opóźnienie wieku kostnego o 2 lata. Dziecko zostało skierowane do poradni genetycznej. W dokładnym wywiadzie rodzinnym nie stwierdzono aby podobny obraz kliniczny wystąpił u innych członków rodziny. Matka ma 162 cm a ojciec 176 cm. W wywiadzie chorobowym zwrócono szczególną uwagę na fakt częstych zapaleń uszu i częstych infekcji górnych dróg oddechowych oraz obecności krótkotrwałych obrzęków rąk i stóp bezpośrednio po urodzeniu. Konsultujący laryngolog stwierdził obecność trzeciego migdałka i osłabienie słuchu po stronie lewej. Wykonane u dziecka badanie cytogenetyczne wykazało kariotyp 45,X. U dziecka wykonano ponadto badanie DNA w celu kontroli obecności sekwencji chromosomu Y w genotypie. Jakie objawy kliniczne u noworodka skłonią Cię do wykonania badania cytogenetycznego? Jakie objawy zaniepokoją Cię u 10-latki a jakie u 15-latki.? Dlaczego waŝne jest wczesne rozpoznanie zespołu Turnera? Jakie znaczenie ma fakt wykrycia sekwencji chromosomu Y u dziewczynki z zespołem Turnera? Jakich konsultacji będzie potrzebował lekarz rodzinny aby uzyskać pełny obraz zaburzeń u dziecka z zespołem Turnera? 1. Rola chromosomu X i Y w procesie determinacji płci. Zaburzenia uwarunkowane aberracjami chromosowymi i zaburzeniami genowymi. Pojęcia hipogonadyzmu hiper- i hipogonadotropowego. 2. Badanie cytogenetyczne. Zapis cytogenetyczny. 3. Porada genetyczna. 4. Diagnostyka prenatalna. Przypadek kliniczny 2: 15-letnia Asia jest wzorową uczennicą trzeciej klasy gimnazjum. W dzieciństwie przebyła świnkę i ospę wietrzną. Jest wysoką i prawidłowo zbudowaną nastolatką. Rozwój piersi rozpoczął się w 12 roku Ŝycia. Pokwitaniowe zmiany w budowie ciała oraz rozkład tkanki tłuszczowej jest typowy dla płci Ŝeńskiej. Jedynym niepokojącym rodziców Asi objawem jest brak owłosienia łonowego i pachowego oraz brak krwawień miesiączkowych. Z tego powodu zgłaszają się z córką na pierwszą w jej Ŝyciu konsultację i badanie ginekologiczne. Wykonane badanie ginekologiczne oraz ultrasonografia narządów miednicy małej wykazują brak macicy, ślepo zakończoną, krótką pochwę oraz obecność okrągłych struktur w miejscu prawego jajnika. Lewego jajnika nie udało się uwidocznić w USG. Zlecone badania hormonalne wykazały podwyŝszone stęŝenia FSH, LH oraz testosteronu w surowicy StęŜenia estradiolu były prawidłowe. Pacjentka została skierowana do poradni genetycznej. W przeprowadzonym wywiadzie rodzinnym stwierdzono, Ŝe siostra matki oraz siostra babci ze strony mamy nie miały potomstwa a podobne objawy jak u Asi stwierdzono u 13-letniej córki drugiej siostry matki. Wykonane u Asi badanie cytogenetyczne wykazało kariotyp 46,XY. Badania molekularne potwierdziły obecność wszystkich sekwencji chromosomu Y, a sekwencjonowanie genu receptora androgenowego wykryło punktową mutację w egzonie 4 tego genu. W celu wytypowania nosicieli zmutowanego genu wykonano rodzinne badanie z wykorzystaniem polimorfizmu powtórzeń trójnukleotydowych w egzonie 1 genu AR. Badanie to potwierdziło nosicielstwo u
- 6 - matki Asi, siostry matki, babci oraz u 4-letniej siostry Asi. Wykonane badania cytogenetyczne (46,XY) u drugiej siostry matki, córki siostry matki oraz u siostry babci potwierdziło rozpoznanie rodzinnie występującej pełnej postaci zespołu niewraŝliwości na androgeny. U Asi wykonano laparoskopię, w której stwierdzono brak macicy i obecność jadra po stronie prawej (badanie potwierdzono histopatologicznie i cytogenetycznie). Jakie powinno być dalsze postępowanie lekarskie u Asi? Jaką informację o chorobie powinna uzyskać pacjentka a jaką rodzice Asi? Jakie zagroŝenia związane są z obecnością chromosomu Y u fenotypowych dziewczynek? Jaka jest przyczyna powstania Ŝeńskiego fenotypu w tym przypadku? Z jakimi zespołami naleŝy róŝnicować CAIS? 1. Przebieg kliniczny. Wywiad rodzinny i rodowód. moŝliwości diagnostyczne (diagnostyka bezpośrednia i pośrednia) - badania cytogenetyczne, FISH, diagnostyka molekularna, badania hormonalne) 2. Poradnictwo genetyczne. 3. Pytania sprawdzające. Obowiązkowy zakres wiadomości do ćwiczenia: zespół Klinefeltera, męŝczyźni XX, zespół 47,XYY, wrodzony przerost nadnerczy (fenotyp, podstawy genetyczne, poradnictwo genetyczne, moŝliwości diagnostyki prenatalnej). Ćwiczenie 11: Część laboratoryjna (2 godz.): FISH, CGH. Rodzaje sond. Ćwiczenie 12: Wady wrodzone (2 godz.) Opis przypadku 1: 25-letnia Anna zgłosiła się do swojego ginekologa w 20 tygodniu ciąŝy celem rutynowego badania USG. Jest to jej pierwsza ciąŝa, a dotychczasowe badania USG i przebieg ciąŝy były prawidłowe. Podczas badania usg uwidoczniono rozszczep 4-5 łuków trzonów kręgów lędźwiowych oraz twór guzowaty w tej okolicy. Postawiono podejrzenie wady cewy nerwowej. Pacjentka została skierowana do ginekologicznego ośrodka referencyjnego III stopnia celem potwierdzenia rozpoznania przy pomocy wysokorozdzielczego USG oraz do poradni genetycznej. Pacjentka stosowała preparat wielowitaminowy z kwasem foliowym w dawce 1 mg w tabletce od 6 tygodnia ciąŝy (1 tabletka dziennie preparatu Materna). Szczegółowo zebrany wywiad rodzinny był nieobciąŝony. Kolejne badanie usg płodu wykonane w 24 tygodniu ciąŝy wykazało poszerzenie komór bocznych mózgu. Poród został zaplanowany na 38 tydzień ciąŝy poprzez cięcie cesarskie. Po porodzie stwierdzono guz w okolicy lędźwiowo-krzyŝowej, wypełniony płynem i przykryty oponą oraz z wynicowaną tkanką nerwową wrośniętą w skórę okolicy lędźwiowej. Ponadto stwierdzono wypadnięty odbyt oraz hipotonię kończyn dolnych i stopy końsko-szpotawe. Dziecko poddano leczeniu operacyjnego zamknięcia przepukliny i przykrycia tkanki nerwowej zdrową skórą w pierwszej dobie Ŝycia oraz z powodu nadmiernego powiększenia obwodu głowy (2 cm w pierwszych dwóch tygodni Ŝycia) wstawienia zastawki odbarczającej wodogłowie. Jaki jest sposób dziedziczenia wad cewy nerwowej? Czy istnieją metody zapobiegania ich występowaniu? Jakie jest ryzyko powtórzenia się tej wady w omawianej rodzinie? Czy istnieją metody prenatalnego leczenia takiej wady? Jakie jest rokowanie co do przyszłego rozwoju ruchowego i psychicznego dziecka? 1. Wprowadzenie: przyczyny genetyczne i środowiskowe wad wrodzonych. Ryzyko teoretyczne i empiryczne. 2. Zaburzenia metaboliczne u matki (cukrzyca, fenyloketonuria, nadmiar androgenów, toczeń rumieniowaty). Opis przypadku 2: Dziecko płci Ŝeńskiej urodzone przedwcześnie w 36 tygodniu ciąŝy w stanie dość dobrym (8pkt wg skali Apgar) z masą ciała 2100g, bezpośrednio po urodzeniu poddano badaniu lekarskiemu. U dziecka stwierdzono obniŝone napięcie mięśniowe, cechy dysmorficzne twarzy (szerokie rozstawienie gałek ocznych), ponadto niedorozwój kończyn górnych w postaci skrócenia kości przedramienia. W kolejnych dniach u dziecka stwierdzono powiększoną wątrobę, przedłuŝającą się Ŝółtaczkę, w morfologii krwi obwodowej obniŝenie liczby erytrocytów, leukocytów i płytek krwi, ponadto szmer nad sercem (w badaniu usg wykazano strukturalną wadę serca pod postacią ubytku przegrody międzykomorowej), w badaniu rtg zapalenie płuc, w badaniu usg przezciemiączkowym wadę mózgowia, zwapnienia śródczaszkowe oraz poszerzenie komór bocznych mózgu, a takŝe uzyskano nieprawidłowy wynik w przesiewowym badaniu słuchu. Dziecko wraz z rodzicami skierowano do Poradni Genetycznej. Z wywiadu połoŝniczego wynika, Ŝe jest to pierwsze dziecko zdrowych rodziców urodzone z ciąŝy drugiej, pierwsza ciąŝa zakończyła się poronieniem w 10 tygodniu. Obecnie pacjentka ma 36 lat, w trakcie ciąŝy drugiej nie korzystała z porad połoŝniczych, nie miała wykonywanego badania usg płodu. Ponadto okazało się, Ŝe w pierwszym trymetrze ciąŝy pacjentka przeszła infekcję kataralną leczoną objawowo, na 5 dzień od początku infekcji górnych
- 7 - dróg oddechowych wystąpiła u niej wysypka na całym ciele, która ustąpiła po tygodniu. Pacjentka nie konsultowała się z lekarzem. U dziecka zlecono wykonanie badania cytogenetycznego, które wykazało prawidłowy kariotyp Ŝeński. Ponadto zlecono wykonanie badań serologicznych w kierunku zakaŝeń TORCH. W kolejnych tygodniach u dziecka stwierdzano małogłowie oraz zaćmę. Z powodu opóźnienia w rozwoju psychoruchowym rozpoczęto u dziecka rehabilitację. Jakie patogeny mające działanie teratogenne wchodzą w skład zakaŝeń TORCH? Opisz grupy wad wrodzonych jakie mogą one wywoływać? Jak moŝna zapobiegać ich występowaniu i czy moŝna je leczyć pre- i postnatalnie? Jaką poradę trzeba udzielić rodzicom dziecka i jakie badania naleŝałoby im zlecić przez planowaniem kolejnej ciąŝy? Jakie jest ryzyko powtórzenia się zaburzeń w kolejnej ciąŝy? Jakie metody leczenia w trakcie ciąŝy moŝna zastosować jeśli wystąpiło zakaŝenie w I trymestrze ciąŝy. 3. Czynniki infekcyjne (róŝyczka, toksoplazmoza, kiła, cytomegalia, wiatrówka, HIV). 4. Czynniki fizyczne (promieniowanie jonizujące, temperatura) i chemiczne (leki, uŝywki, narkotyki). 5. Pytania sprawdzające. KOLOKWIUM CZĄSTKOWE NR 2 ( z materiału ćwiczeń 6-11) Obowiązkowy zakres wiadomości do ćwiczenia: rodzaje i mechanizmy powstawania wad wrodzonych. Sekwencje wad (Potter i Robina). Dysrupcja, malformacja, deformacja, dysplazja. Wady serca wrodzone, rozszczep wargi i podniebienia, choroby psychiczne, cukrzyca, wady dysraficzne, wrodzone zwichnięcie stawów biodrowych, stopa końsko-szpotawa). Ćwiczenie 13: Badania prenatalne (2 godz.) Opis przypadku: Z Kliniki Zaburzeń Rozwojowych Płodu została skierowana do Poradni Genetycznej 30-letnia, zdrowa kobieta w ciąŝy pierwszej. W I trymestrze ciąŝy stwierdzono zagraŝające poronienie (krwawienia), z powodu którego pacjentka otrzymała gestageny. CiąŜę utrzymano. W badaniu USG wykonanym w 16 tygodniu ciąŝy wykazano znaczną dysproporcję między duŝą główką, a znacznie mniejszymi tułowiem i kończynami. Lekarz ginekolog podejrzewa występowanie u płodu wady uwarunkowanej genetycznie. W Poradni Genetycznej, po przeprowadzeniu wywiadu, zaproponowano pacjentce wykonanie badań prenatalnych inwazyjnych. W wykonanych badaniach stwierdzono występowanie triploidii u płodu. Pacjentce udzielono porady genetycznej z oceną ryzyka powtórzenia podobnej nieprawidłowości w kolejnej ciąŝy. W 20 tygodniu ciąŝy doszło do samoistnego poronienia ciąŝy u pacjentki. Badanie sekcyjne płodu wykazało obecność cech charakterystycznych dla triploidii a dodatkowe badanie cytogenetyczne z fibroblastów skóry poronionego płodu potwierdziło rozpoznanie. Jakie badania prenatalne mogą potwierdzić występowanie genetycznie uwarunkowanych wad u płodu? Na czym polega i jaki jest mechanizm powstawania triploidii? Jakie cechy fenotypowe jej towarzyszą? Jak ocenia się ryzyko ponownego wystąpienia tego typu nieprawidłowości w przypadku kolejnych ciąŝ? Jaki rodzaj badań mógłby wyjaśnić pochodzenie (ojcowskie lub matczyne) dodatkowego kompletu chromosomów? 1. Metody nieinwazyjne (badanie ultrasonograficzne, markery zaburzeń rozwojowych, echokardiografia płodowa, test PAPPA, test potrójny, poczwórny) i inwazyjne (amniocenteza, biopsja kosmówki, kordocenteza). Wskazania względne i bezwzględne. Prawne aspekty badań prenatalnych. 2. Badania prenatalne i poradnictwo genetyczne w wybranych sytuacjach klinicznych. 3. Terminy wykonania badań. 4. Pytania sprawdzające. Obowiązkowy zakres wiadomości do ćwiczenia: rodzaje badań prenatalnych, kryterium podziału na inwazyjne i nieinwazyjne, wskazania do badań inwazyjnych i nieinwazyjnych. Ćwiczenie 14: Część laboratoryjna: Badanie niestabilności genetycznej i i naraŝenia na związki mutagenne: SCE, CA, MN. MoŜliwości wykorzystania poznanych na poprzednich ćwiczeniach badań genetycznych w diagnostyce prenatalnej (2 godz.) Mikroskopy, prąŝki C, GTG (pokaz). Ćwiczenie 15: Niepłodność małŝeńska (2 godz.) Przypadek kliniczny: Do poradni genetycznej zgłosiła się para małŝeńska z powodu niepowodzenia rozrodu. Z wywiadu przeprowadzonego z małŝonkami dowiadujemy się, Ŝe 25-letnia, zdrowa pacjentka była dwa razy w ciąŝy.
- 8 - Nie było Ŝadnych kłopotów z zajściem w ciąŝę jednak obie ciąŝe uległy poronieniu -pierwsza w 8 a druga w 9 tygodniu. Pacjentka nie chorowała w czasie ciąŝy, nie wystąpiły u niej Ŝadne niepokojące objawy, nie pamięta takŝe aby była poddana w czasie ciąŝy działaniu szkodliwych czynników środowiskowych. Miesiączkuje regularnie od 13 r.ŝ. Badania narządu rodnego wykonane przez ginekologa nie wykazały obecności jakichkolwiek wad, a badania hormonalne były prawidłowe. Pacjentka opiekuje się okresowo kotem swoich rodziców. Badania w kierunku toksoplazmozy wykazały obecność przeciwciał klasy IgG i brak przeciwciał klasy IgM. Badanie nasienia wykonane u męŝa pacjentki było prawidłowe. W wywiadzie rodzinnym 1 poronienie u matki i siostry pacjentki. U obojga małŝonków wykonano badanie cytogenetyczne. Kariotyp męŝa był prawidłowy, natomiast w badaniu pacjentki stwierdzono obecność zrównowaŝonej wzajemnej translokacji między chromosomami pary 2 i 14. Czy stwierdzona aberracja moŝe być przyczyną poronień? Czy niezrównowaŝona aberracja u potomstwa pacjentki moŝe być przyczyną innych zagroŝeń dla rozwijającego się płodu? Jakie rodzaje zaburzeń chromosomowych mogą powstać w gametach pacjentki i jakie mogą być tego konsekwencje dla potomstwa? Czy pacjentka ma szanse na posiadanie zdrowego potomstwa? Jakie jest teoretyczne i praktyczne ryzyko urodzenia dziecka z wadami? Jeśli pacjentka zajdzie w ciąŝę - jakie badania zaproponujesz jej w ramach diagnostyki przedurodzeniowej? 1. Wywiad ginekologiczny i genetyczny. Czynniki obciąŝające wywiad rodzinny. Rola badań sekcyjnych i materiału z poronień samoistnych. Rola infekcji u matki (choroby odzwierzęce i róŝyczka). 2. Rola badania ultrasonograficznego w ocenie wad rozwojowych Ŝeńskich narządów płciowych. 3. Nosicielstwo translokacji zrównowaŝonych. 4. Niepłodność męska. 5. Badanie nasienia. 6. Mapa delecyjna chromosomu Y. 7. Badania cytogenetyczne, mutacje CFTR, badanie czynnika VII (Leiden). 8. Pytania sprawdzające. Ćwiczenie 16: Nowotwory dziedziczne (2 godz.) Przypadek kliniczny: Do Poradni Genetycznej zgłosiła się skierowana przez lekarza onkologa 41 letnia pacjentka, u której w 38 r.ŝ. zdiagnozowano pierwotnego raka jajnika lewego. Obecnie u pacjentki w czasie badań profilaktycznych stwierdzono pierwotny nowotwór piersi lewej. Oba nowotwory zostały potwierdzone histopatologicznie. W rodzinie pacjentki występowały juŝ nowotwory jajnika i piersi. Lekarz onkolog zasugerował rozpoznanie dziedzicznej predyspozycji do nowotworów u pacjentki. Zebrany w Poradni Genetycznej wywiad potwierdził wysokie ryzyko istnienia dziedzicznego raka piersi-jajniki. Pacjentka została zakwalifikowana do badań genetycznych, które potwierdziły obecność konstytucyjnej mutacji w genie BRCA1. Badaniami genetycznymi i poradnictwem genetycznym objęto innych członków rodziny wytypowanych na podstawie rodowodu. U wszystkich osób, u których stwierdzono mutację w genie BRCA1 wprowadzono badania profilaktyczne. Jakie cechy rodowodowo-kliniczne zadecydowały o postawieniu rozpoznania dziedzicznego raka piersijajniki? Czym charakteryzuje się dziedziczna predyspozycja do rozwoju nowotworów? Czym są mutacje somatyczne, germinalne, konstytucjonalne? Mutacje jakich genów odpowiadają za powstanie dziedzicznego raka piersi i jajnika? Jaki rodzaj badań naleŝy zaproponować w celu potwierdzenia rozpoznania? Czy moŝna ostatecznie wykluczyć dziedziczną predyspozycję do wystąpienia nowotworów? Kogo z rodziny naleŝy objąć badaniami genetycznym w przypadku potwierdzenia mutacji w genie odpowiedzialnym za dziedziczną predyspozycję do nowotworów? Jak wygląda poradnictwo genetyczne i ocena ryzyka wystąpienia nowotworów? Jaki rodzaj badań profilaktycznych naleŝy zaproponować? 1. Rodowód - nowotwory sporadyczne, dziedziczne i rodzinne. Rodzaje nowotworów dziedzicznych. Kryteria klasyfikacji. 2. Wskazania do badań genetycznych. Wywiad rodzinny i rodowód. 3. MoŜliwości diagnostyczne. Interpretacja wyników badań molekularnych. Aspekty etyczne i prawne badań DNA. 4. Profilaktyka nowotworów i zalecenia dla pacjentek, u których stwierdzono nowotwór i mutację, dla pacjentek z mutacją ale bez zmian nowotworowych, dla pacjentek bez mutacji i zmian nowotworowych w rodzinach a agregacją nowotworów. 5. Pytania sprawdzające. Obowiązkowy zakres wiadomości do ćwiczenia: Genetyczne podstawy nowotworów (onkogeny, geny supresorowe i mutatorowe). Rak piersi i jajnika. Rak piersi. Rodzinna polipowatość jelit.
- 9 - Ćwiczenie 17: Część laboratoryjna: Metody cytogenetyki molekularnej: CGH, LOH. Badania mutacji genu BRCA1, BRCA2, MSH, MLH i in. w diagnostyce nowotworów dziedzicznych. (2 godz.) Ćwiczenie 18 (2 godz.) Etyczne aspekty poradnictwa genetycznego. KOLOKWIUM CZĄSTKOWE NR 3 ( z materiału ćwiczeń 12-18) Ćwiczenie 19 (2 godz.) Kolokwium zaliczeniowe. Termin odróbkowy dla studentów, którzy przekroczyli limit nieobecności. Ćwiczenie 20 (2 godz.) Termin poprawkowy. ROKU WYDZIAŁU LEKARSKIEGO ROK AKADEMICKI 2006/2007 Wykład 1. Genetyczne podstawy chorób nowotworowych. Wprowadzenie do problematyki genetycznej nowotworów sporadycznych, dziedzicznych i rodzinnych. Wykład 2. Autosomalnie, recesywnie uwarunkowane zespoły dziedzicznej skłonności do występowania nowotworów- cz. 1 Wykład 3. Autosomalnie, dominująco uwarunkowane zespoły dziedzicznej skłonności do występowania nowotworów- cz.2 Wykład 4. Dziedziczny rak piersi i jajnika - podstawy molekularne. Wykład 5. Nowotwory dziedziczne, uwarunkowane mutacjami genów supresorowych na przykładzie dziedzicznego, polipowatego raka jelita grubego. Wykład 6. Nowotwory dziedziczne uwarunkowane mutacjami genów mutatorowych na przykładzie dziedzicznego, niepolipowatego raka jelita grubego. Wykład 7. Guzy lite - znaczenie mutacji genowych i aberracji chromosomowych w powstawaniu i rozwoju nowotworów. Podstawy procesu tworzenia przerzutów. Wykład 8. Mutageneza a teratogeneza i kancerogeneza Wykład 9. Rozwój genetyki, a moŝliwości terapii (podstawy farmakogenetyki, terapii genowej, terapii komórkowej, klonowania terapeutycznego). Wykład 10. Znaczenie kliniczne mutacji dynamicznych i omówienie wybranych chorób uwarunkowanych mutacjami dynamicznymi. Wykład 11. Zjawisko imprintingu genomowego oraz omówienie chorób związanych z zaburzeniami imprintingu. Wykład 12. Genetyczne uwarunkowania choroby Alzheimera. Wykład 13. Poradnictwo genetyczne w chorobach okulistycznych, laryngologicznych, neurologicznych i psychiatrycznych. Wykład 14. Podstawy chorób mitochondrialnych. Wykład 15. Etyczne aspekty rozwoju genetyki klinicznej