Vplyv vašich génov na zdravie vašich detí a čo znamená “status prenášača” v našom DNA teste

Vďaka poznaniu vlastných genetických predispozícií dokážeme ovplyvniť svoje zdravie a tým aj zlepšiť kvalitu vlastného života. Existujú však genetické predispozície, ktoré nemusia mať vplyv na naše vlastné zdravie, ale v určitej situácii môžu ovplyvniť zdravie našich potomkov. 

Pre lepšie pochopenie je potrebné začať stručným vysvetlením niektorých biologických faktov o našom tele. Vo väčšine našich buniek sa nachádza DNA vo forme chromozómov, ktorých je 23 párov. Z každého páru sme jeden chromozóm zdedili od svojho otca a jeden od svojej matky. Prvých 22 párov chromozómov sa dedí nezávisle od pohlavia, a preto ich označujeme ako tzv. autozómy. Posledný, 23. pár chromozómov, určuje naše pohlavie, a preto chromozómy v tomto páre (X a Y) označujeme ako tzv. gonozómy.

Na týchto chromozómoch je u človeka rôzne rozmiestnených približne 20 000 génov v dvoch verziách – tzv. alelách (1 alela sa nachádza na jednom chromozóme z páru, 2 alela sa nachádza na druhom chromozóme z páru). Génom v jednoduchosti označujeme úsek DNA, ktorý kóduje výsledný produkt, vo väčšine prípadov proteín. Tieto proteíny už následne vykonávajú mnohé, aj životne dôležité funkcie v našom tele. Nedostatok funkčného proteínu môže viesť až ku konkrétnym ochoreniam, o ktorých si niečo povieme v nasledujúcej časti.

Vo svojej genetickej výbave si môžeme niesť také predispozície, ktoré nevedú k ochoreniu u nás, ale za určitých okolností môžu viesť k ochoreniu u našich potomkov. Práve preto označujeme takéhoto jedinca ako „prenášača“ a kategóriu ochorení, ktoré sa dedia podľa tohto vzoru, označujeme ako „status prenášača“, v angličtine “carrier status”.  

Do kategórie „status prenášača“ zaraďujeme viacero ochorení, napríklad cystickú fibrózu, či fenylketonúriu. Ochorenia v tejto kategórii sa dedia podľa tzv. recesívneho vzoru. To znamená, že na prejav ochorenia je potrebné poškodenie obidvoch verzií génu, ktorý súvisí s daným ochorením. Pokiaľ tento gén leží na jednom z prvých 22 párov chromozómov, potom hovoríme o tzv. autozomálne recesívnej dedičnosti. Pokiaľ leží na niektorom z pohlavných chromozómov v poslednom 23. páre, potom hovoríme o tzv. gonozomálne recesívnej dedičnosti. Pre jednoduchosť sa budeme ďalej rozprávať iba o dedičnosti nezávislej od pohlavia, to znamená o autozomálne recesívnej dedičnosti. 

Pri ochoreniach s autozomálne recesívnou dedičnosťou označujeme prenášačom jednotlivca, ktorý nesie poškodenú iba jednu verziu génu súvisiaceho s daným ochorením, avšak druhú má v poriadku. Keďže platí, že za štandardných okolností posúvame na svojich potomkov len jeden chromozóm z páru, šanca, že dieťa od prenášača zdedí práve poškodenú verziu génu, je 50 %. Druhý chromozóm z páru zdedí dieťa od druhého rodiča a pokiaľ ten nie je prenášačom daného ochorenia, je len veľmi malá pravdepodobnosť, že dieťa bude postihnuté daným ochorením. Pokiaľ je však aj druhý rodič prenášačom daného ochorenia, šanca, že dieťa zdedí aj od neho poškodenú verziu daného génu, je 25 % (50 % pravdepodobnosť od jedného rodiča a zároveň 50 % pravdepodobnosť od druhého rodiča dáva spolu 25 % pravdepodobnosť, že dieťa zdedí poškodenú verziu od oboch rodičov).

Z toho vyplýva, že pokiaľ sa stretnú dvaja rodičia, ktorí sú prenášačmi nejakého ochorenia, potom majú 25 % pravdepodobnosť, že sa im narodí zdravé dieťa, 50 % pravdepodobnosť, že sa im narodí dieťa, ktoré bude prenášačom tohto ochorenia a 25 % pravdepodobnosť, že sa im narodí dieťa postihnuté takýmto ochorením.

Jedným z ochorení, ktoré sa dedia podľa autozomálne recesívneho vzoru, je cystická fibróza. Cystická fibróza je dedičné ochorenie, ktoré spôsobuje vážne poškodenie pľúc, tráviaceho systému, ale aj iných orgánov v našom tele. Toto ochorenie je charakteristické tvorbou hustého až lepkavého hlienu, ktorý je zodpovedný za poškodenie orgánov. Cystická fibróza je spôsobená mutáciou v géne CFTR, ktorý leží na 7. chromozóme. Tento gén kóduje proteín, ktorý slúži ako kanál pre negatívne nabité častice medzi membránami buniek a ich okolím. Tento kanál je kľúčový pri prenose vody a tvorbe zdravej vrstvy hlienu. Niektoré mutácie v tomto géne môžu spôsobiť to, že sa tento kanál buď vôbec netvorí, alebo ak sa aj tvorí, tak je nefunkčný. To vedie k nesprávnej regulácii transportu vody a produkcii príliš hustého hlienu.

Ďalším príkladom je ochorenie fenylketonúria, čo je najčastejšia vrodená porucha metabolizmu aminokyselín. Toto ochorenie je spôsobené nedostatkom enzýmu nazývaného ako fenylalanínhydroxyláza, ktorý sa podieľa na premene aminokyseliny fenylalanín na aminokyselinu tyrozín.

Fenylalanín bežne prijímame v potrave ako súčasť bielkovín a v prípade, že ho naše telo nie je schopné metabolizovať, začne sa hromadiť v krvi a v iných telových tekutinách. Vysoká koncentrácia fenylalanínu je toxická hlavne pre nervový systém, a preto môže viesť napríklad k mentálnej retardácii, či motorickým problémom.

Striktná diéta je v súčasnosti jedinou možnou kompenzáciou tohto ochorenia a ľudia, ktorí ju dodržiavajú od narodenia, nevykazujú počas života žiadne symptómy. Fenylketonúria je spôsobená mutáciou v géne PAH, ktorý sa nachádza na 12. chromozóme. Tento gén kóduje už vyššie spomenutý enzým fenylalanínhydroxylázu, ktorý je zodpovedný za metabolizmus fenylalanínu. Niektoré mutácie v tomto géne môžu spôsobovať nedostatok funkčného enzýmu, čo môže viesť až k fenylketonúrii.

Sekcia “status prenášača” je obsiahnutá vo výslednej analýze DNA Health a DNA Complex testu. Porovnanie a obsah jednotlivých testov od DNA ERA nájdete na tejto stránke. 

Zdroje

  1. Bell, S. C., Mall, M. A., Gutierrez, H., Macek, M., Madge, S., Davies, J. C., … & Ratjen, F. (2020). The future of cystic fibrosis care: a global perspective. The Lancet Respiratory Medicine8(1), 65-124.
  2. Blau, N., Van Spronsen, F. J., & Levy, H. L. (2010). Phenylketonuria. The Lancet376(9750), 1417-1427.
  3. van Spronsen, F. J., van Wegberg, A. M., Ahring, K., Bélanger-Quintana, A., Blau, N., Bosch, A. M., … & MacDonald, A. (2017). Key European guidelines for the diagnosis and management of patients with phenylketonuria. The lancet Diabetes & endocrinology5(9), 743-756.
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/1080
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/5053
  6. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Human_karyogram.svg
  7. https://www.pngitem.com/middle/hRoTRhb_transparent-chromosome-clipart-chromosomes-and-genes-hd-png/
  8. https://www.pngfind.com/mpng/hxJwwoJ_recessive-01-recessive-genes-hd-png-download

Zdroje fotografií

  1. https://www.freepik.com/photos/family‘>Family photo created by rawpixel.com – www.freepik.com

Genetik DNA ERA

Mgr. Filip Uhrin

Genetik

Filip je absolventom odboru genetika na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Komenského v Bratislave. V spoločnosti DNA ERA pôsobí na pozícii genetika takmer od úplného vzniku. Na základe rôznych vedeckých štúdií pripravuje podklady pre prípravu DNA analýz, ale zabezpečuje aj odborné konzultácie so zákazníkmi.  

Podobné články