III./2. A heterozigótaság előnyei

megjegyzes

III./2. A heterozigótaság előnyei

Bizonyos genetikai betegségek esetén egyes populációkban a vártnál magasabb a heterozigóták előfordulási aránya. Ez úgy fordulhat elő, hogy ezekben a betegségekben valamilyen okból kifolyólag szelekciós előnyt jelent a heterozigóta státusz. Lássunk most ezekre példákat!

III./2.1 A haemochromatosis

A betegség leggyakrabban a HFE gén C282Y (a helyes nómenklatúra szerint p.Cys282Tyr)  homozigóta mutációja következtében alakul ki, és nagy mennyiségű vas felhalmozódásával jár a szervezetben. Autoszomális recesszív öröklésmenetet követ, tehát nők és férfiak egyaránt érintettek lehetnek, ám a nők mégis kevésbé súlyos manifesztációkkal rendelkeznek a rendszeres  a rendszeres menstruációs vérveszteség miatt. A betegségért felelős gén egy példányát az európai populációk minden 6. tagja hordozza (a magyar populációban a heterozigótaság 4%),feltételezések szerint ennek a gyakoriságnak a középkori vashiányos táplálkozás lehet az oka. Megemlítendő, hogy a HFE C282Y által okozott haemochromatosis inkomplett penetranciával bír, azaz közel sem minden homozigótáben fognak manifesztálódni a tünetetek - emiatt prediktív, preszimptomatikus tesztelése nem javasolt.

Az alábbi ábrán a haemochromatosis tüneteit foglaltuk össze (1. ábra).

image
1. ábra



összegzés

III./2.2. A felnőttek laktóz toleranciája

A felnőttkori laktóz tolerancia elsősorban azoknál a népcsoportoknál maradt fenn az évezredek során, ahol a tejtermékek jelentették a legfőbb táplálékforrást, jellemzően inkább európai népek esetében. Az állattartás megjelenésével a laktóz emésztésének képessége szelekciós előnyt jelentett. A vadászó-gyűjtögető népeknél, elsősorban a déli népeknél jellemző a laktóz intolerancia, ugyanis kizárólag gyermekként találkozik a szervezetük tejjel. A felnőttkori tejemésztés képességét, illetve a laktóz intoleranciát az LTC gén szabályozó régiójában jelenlévő egypontos nukleotid polimorfizmus, azaz egy SNP okozza. Az LCT-13910 C/T polimorf helyen a T/T és a C/T genotípusúak esetében a laktáz enzim felnőtt korban is működni fog, míg a C/C genotípusúak esetében a laktáz enzim az anyatejes táplálást követően kikapcsol, felnőtt korukban tejérzékenyek lesznek.

A polimorfizmus elnevezéséből látható, hogy ez az SNP ~14 kB távolságban található az LCT géntől, ebből is látszik, hogy a szabályozó régiók mennyire távol helyezkedhetnek el magától a géntől, akár egy másik génen belül is.

A laktóz intoleranciának primer és szekunder formáját különböztetjük meg. A primer congenitalis forma rendkívül ritka kórkép, mely a laktáz enzim abszolút hiánya következtében alakul ki. A szerzett primer laktóz intolerancia esetében valamennyi residuális enzim működés még van, de mégis elégtelen a laktóz bontása, ilyen pl. a felnőttkori laktóz intolerancia (C/C genotípus).  A szekunder formák valamilyen egyéb gastrointestinalis kórkép, pl. leggyakrabban coeliakia következményeként alakulnak ki.

Ne felejtsd el, hogy amit a köznyelv tejallergiának nevez, az nem azonos a tejcukor érzékenységgel. Ebben az esetben a tejfehérjék, a kazein és a tejsavó fehérjéi hatnak allergénként, tehát ez egy immunmediált folyamat. Főként gyermekkorban manifesztálódó kórkép és kólikával, allergiás bőrreakciókkal, eczemával, dermatitissel jár. Kezelése a tejfehérje fogyasztás teljes kiiktatásából áll, beleértve minden egyéb terméket, ami tej felhasználásával készült, pl. a péksütemények, felvágottak stb (2. ábra).

image
2.ábra: Laktóz intolerancia előfordulása



összegzés

III./2.3. Az amiláz gén kópiaszám változásai

A mezőgazdaság kialakulásával az emberek táplálkozásának kiemelkedő részét képezte a táplálék keményítő tartalma. A nyálban található a keményítő bontását elkezdő, amilázt kódoló AMY1 gén kópiaszáma és az amiláz protein expressziója funkcionális kapcsolatban állnak. A sok keményítőt fogyasztó populációkban a nagy kópiaszám miatt nőtt az amiláz produkciója. Ma már az eredetileg kevés keményítőt fogyasztó populációkban is magasabb kópiaszámot figyelhetünk meg, ennek valószínűleg genetikai sodródás az oka. A feltételezéseket megerősíti a tény, hogy 3x több amiláz gént expresszálunk a főemlősöknél.

Vannak olyan állapotok, amelyeknél a régmúlt időkben kedvező volt a heterozigótaság, de az életstílus újkori megváltozása a kedvező helyzetet megfordította. Lássunk ezekre is példákat.

III./2.4. Mitokondrionális thermogenesis és obesitas

Az Afrikából történő elvándorlást követően őseinknek a zordabb éghajlati viszonyokhoz való alkalmazkodásaképp jött létre a mitokondriumokban egy mutáció, mely biztosította a testhőmérséklet fenntartását (a mitokondriumok két alapvető feladata a testhőmérséklet biztosítása és az energiatároló molekula, az ATP előállítása). Azok tehát, akik a mutációt hordozták, jobban bírták a hideget, így érthető, hogy kifejezetten gyakori az előfordulása pl. Szibériában. A távfűtés megjelenése óta, viszont akik hordozzák ezt a mutációt, az energia dús táplálkozás miatt hajlamosabbak az elhízásra és szív-érrendszeri betegségekre.




fontos

III./2.5. Az apoliporotein E (ApoE) polimorfizmus

Az apoliprotein E a központi idegrendszer fő apolipoproteinje (lipoproteinek fő szerkezeti stabilizátora), amely a koleszterinszállításban vesz részt. Az agyban az ApoE-t leginkább asztrociták termelik, de a neuronok is elő tudják állítani. Szerepeit az alábbi, 3. ábrán tüntettük fel.

image
3. ábra

A 19-es kromoszómán kódolt APOE fehérje 299 aminosavból épül fel. A 112 és 158 pozíciók aminosav szubsztitúciói három izoformát definiálnak az emberi populációban.

Az ApoE4-es allél hordozása szignifikánsan összefügg a sporadikus, mind az autoszomális dominánsan öröklődő Alzheimer-kór előfordulásával, míg az 2-es izoforma kivédi az Alzheimer-kórt.

Az Alzheimer-kór egy progresszív neurodegeneratív betegség, amely kognitív hanyatlással jár, és az leggyakoribb időskori demencia. A becslések szerint a 65 évesnél idősebbek körülbelül 13% - a Alzheimer-kóros. Az amiloid-β (Aβ) peptidek az agyban az Aβ felhalmozódását és aggregálódását eredményezik. Ennek a felhalmozódó kóros fehérje variánsnak fontos szerepe volt a zsírszegény étrenden élő északiaknál, itt fordul elő ugyanis a legnagyobb gyakorisággal a kóros variáns, mely nem csak Alzheimer kórra, hanem szív és érrendszeri betegségek kialakulására is nagyobb hajlamot jelent. Azon skandinávok között, akik nem a helyi szokások, hanem a zsírosabb amerikai konyha kedvelői, gyakoribb a szívinfarktus előfordulása.

Két 4-es alléllal 91% a valószínűsége, hogy az egyén 80 éves korában Alzheimer kórban fog szenvedni, míg 1 db 4-es alléllel a rizikó csak 47%. A 4-es allél jelenléte egyéb neurodegeneratív betegségek prognózisát is negatívan befolyásolja. Mindazonáltal, az apoE genotipizálás klinikai genetikai szempontból nem javasolt, mert az Alzheimer kór nem gyógyítható, és a genetikai státusz ismerete igen komoly stresszt jelent a kockázatnak kitett populációban, beavatkozási (megelőzési, terápiás) lehetőségek viszont nincsenek.


feladat

Gondolkoztál már azon, miként hatna rád a tudat, hogy idős korodban nagy valószínűséggel egy ilyen súlyos betegségben fogsz szenvedni?

Olvasd el a cikket, miként reagált Craig Venter, a genomika úttörője: http://medicalonline.hu/tudomany/cikk/az_apoe_gen_kettos_szerepe_2

Last modified: Monday, 4 February 2019, 10:33 AM