"МОЛЕКУЛЯРНЫЕ БОЛЕЗНИ"
врождённые
ошибки метаболизма, заболевания, обусловленные наследственными нарушениями
обмена веществ. Термин "М. б." предложен амер. химиком Л. Полингом.
В
нач. 20 в. англ, врач А. Э. Гаррод, изучая ряд наследственных заболеваний,
предположил,
что они возникают в результате пониженной активности или полного отсутствия
фермента, контролирующего определённый этап обмена веществ. Так, появление
гомогентизиновой к-ты в моче больных алькаптонурией обусловлено отсутствием
окисляющего её фермента (впоследствии выяснилось, что в этом случае образуется
неактивная форма фермента); альбинизм
вызван блокадой образования
пигментов меланинов вследствие недостаточности одного из необходимых ферментов
- тирозиназы и т. д. Идеи Гаррода получили всеобщее признание и конкретную
химич. интерпретацию спустя неск. десятилетий. Решающими для понимания
механизмов возникновения "М. б." оказались исследования изменений биосинтеза
у микроорганизмов, возникающих при замене нормального гена мутантным. Каждый
нормальный ген определяет (кодирует) синтез, как правило, строго определённого
фермента, т. е. нормального белка (см. Белки, Генетический код). Изучение
биохимич. мутантов (работы гл. оор. амер. генетиков Дж. Бидла и
Э. Тейтема, 1941) показало, что мутация
гена приводит к отсутствию
фермента или изменению его активности, т. е. белок либо не синтезируется
вообще, либо синтезируется с изменённой первичной структурой (иной последовательностью
аминокислот в полипептидной цепи). Изменение первичной структуры белка
(ферментного, структурного, плазмы крови), по-видимому, не влияет на его
свойства ("молчащие" мутации). Однако в ряде случаев (напр., при изменении
активного центра фермента) происходит изменение свойств, а следовательно,
и функций белка. Т. о., все "М. б." связаны либо с утратой к.-л. нормального
белка, либо с изменением его ферментативных или физ.-хим. свойств.
Поскольку каждый фермент контролирует определённую
реакцию обмена веществ, его отсутствие или неспособность осуществлять свою
функцию приводят к остановке нормального пути метаболизма на стадии биосинтеза
вещества, являющегося субстратом этого фермента. Заболевание развивается
в результате недостатка в организме конечного продукта, синтез к-рого блокирован,
либо в результате накопления предшественника блокированной реакции, избыток
которого нарушает обменные процессы.
"М. б." включают расстройства обмена аминокислот
(аминоацидурии), углеводов (гликозурии), липидов (липидозы и лейкодистрофии),
пуринов, пиримиди-нов. Всего известно св. 1000 "М. б.". Частота каждой
из "М. б." относительно невелика: одна из самых распространённых "М. б."-фенилкетонурия
- встречается со ср. частотой 1 : 10 000. Некоторые из наследственных нарушений
обмена не влекут за собой клинич. последствий (напр., неспособность ощущать
вкус или запах определённых веществ), другие же протекают очень тяжело.
Ряд "М. б." проявляется лишь при воздействии провоцирующих факторов внешней
среды. При своевременном диагнозе нек-рые "М. б." поддаются эффективному
предупреждению и лечению. Поскольку эффект мутантного гена осуществляется
преим. в форме изменения строго определённого биосинтеза, установление
наследственного характера болезни (с помощью различных методов биохимич.
анализа) открывает возможность воздействия на всю цепь реакций, ведущих
к биохимич. и физио-логич. аномалиям. Заместительная терапия применяется
при гормональных заболеваниях (сахарный диабет лечат инсулином, наследственные
формы гипоти-реоза - гормоном щитовидной железы). Для лечения ряда "М.
б." эффективно применение ограничительных диет, из к-рых изъято вещество
(аминокислота, углевод), накапливающееся в организме. Предупреждение "М.
б." осуществляется путём медико-генетич. консультирования семей, в к-рых
выявлены носители "М. б.". Для ряда "М. б" разработаны методы ранней (в
т. ч. внутриутробной) диагностики. Нек-рые"М. б.", напр. т. н. эритроцитопатии,
широко распространились в Африке и странах Средиземноморья, т. к. превращают
аномальный эритроцит в среду, неблагоприятную для развития малярийного
плазмодия (см. Гемоглобинопатии, Малярия). См. также Генетика
медицинская, Генетика человека, Медико-генетическая консультация.
Лит.: Цукеркандль Э., П о-л и н
г Л., Молекулярные болезни, эволюция и генная разнородность, в сб.: Горизонты
биохимии, пер. с англ., М., 1964; Э Ф р о-и м с о н В. П., Введение в медицинскую
генетику, 2 изд., М., 1968; "Журнал Всесоюзного химического общества им.
Д. И. Менделеева", 1970, т. 15, № 6 (посвящен биохимии наследственных болезней
человека); Проблемы медицинской генетики, М., 1970; Gar-rod А. Е., Inborn
errors of metabolism, L., 1963; The metabolic basis of inherited disease,
2 ed., N. Y.- [a. o.], 1966.
К. Д. Краснопольская.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я