МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ

1. Биологические мутагены. Примеры.

1. Вирусы как мутагенные организмы и объекты мутаций. Примеры.

2. Факторы защиты генома. Понятие антимутагенов. Их классификация.

3. Десмутагены. Характеристика. Примеры. Свойства.

4. Вещества, влияющие на метаболизм и транспорт мутагенов. Примеры.

5. Вещества, влияющие на процессы репарации и репликации. Характеристика. Примеры. Свойства.

6. Вещества с антиокислительной активностью. Характеристика. Примеры. Свойства.

1. Решите ситуационные задачи по теме занятия.

Задача 1.Рост аллергической заболеваемости в последние годы тесно связан с изменением экологии современного человека. Количество и разнообразие аллергенов (веществ, способных вызвать сенсибилизацию – повышенную чувствительность организма к данному аллергену) в среде обитания человека значительно возросло. Кроме того, многие химические загрязнители среды обитания человека, белки ряда круглых червей, радиация, а также длительные и повторные стрессовые реакции изменяют иммунологическую реактивность человека. Установлено, что при этом угнетается функция особого класса Т-лимфоцитов – супрессоров, что и лежит в основе развития аллергических заболеваний.

Примерами экологических факторов риска аллергических заболеваний являются:

- самолечение лекарственными препаратами, многие из которых (например, антибиотики, препараты салициловой кислоты, сульфаниламиды) обладают аллергизирующим действием;

- повторные контакты с химическими веществами, обладающими аллергизирующим эффектом (например, эпоксидные смолы, моющие средства, табачный дым, некоторые косметические средства и др.);

- урбанизация (увеличение стрессорных факторов в городах, общая загрязненность и запыленность атмосферы на улице и дома, содержание в квартирах домашних животных, сухого корма для аквариумных рыбок, синтетические материалы для отделки помещений и др.);

- изменения в характере питания. Например, использование консервантов, красителей, пищевых добавок и др., некоторые из которых являются аллергенами;

- недостаточная информированность населения о том, какие растения обладают аллергизирующим эффектом, у каких он отсутствует. К числу аллергенов относятся деревья (береза, ольха, орешник, тополь, клен, вяз), злаки (тимофеевка, овсянница, лисохвост, костер, полевица, пырей и др.), сорняки (полынь, лебеда, конопля, циклахена, амброзия и др.). Растения, практически не вызывающие аллергии: плодовые деревья, ель, сосна, лиственница, можжевельник, ива, каштан, липа, рябина, акация, сирень, бузина, жимолость, барбарис, чубушник и др.

1) Какая часть растений чаще всего содержит аллергены?

2) В какой сезон года аллергические болезни, причиной которых являются растения, возникают чаще и почему? Как можно предотвратить развитие таких болезней?

3) Каким растениям следует отдавать предпочтение при формировании парков, скверов и других зеленых зон в городах и почему? Как можно предотвратить развитие таких болезней?

4) Почему дома отдыха и санатории нередко располагают в сосновых рощах вблизи водоемов?

5) Какие простейшие мероприятия по уходу за газонами в парках, скверах и на даче могут значительно снизить аллергизирующий эффект злаковых растений?

6) Какие простейшие мероприятия помогут уменьшить сенсибилизирующий эффект аллергенов жилища?

7) Какие членистоногие, обитающие в домашней пыли, могут вызывать аллергические болезни?

8) Почему недопустимо самолечение лекарственными препаратами?

9) Как можно объяснить, что у больных нематодозами нередко наблюдаются симптомы аллергии?

Задача 2. Курение как мутагенный фактор.

Курение наносит вред здоровью не только тех, кто курит, но и окружающих лиц, особенно детей («пассивное курение»). В состав табачного дыма входит более 3000 токсичных для организма человека веществ, главным из них является алкалоид никотин (при выкуривании одной сигареты в организм попадает 1-2 мг никотина), обладающий широким спектром действия на организм человека (нарушается функция центральной нервной системы, возможно развитие импотенции, нарушение менструального цикла, возникают спазмы кровеносных сосудов, в том числе сердца, и др.). В дыме сигарет содержатся также СО₂, СО, муравьиная, уксусная и синильная кислоты и др. Многие из этих соединений обладают раздражающим действием на слизистые дыхательной и пищеварительной систем (отсюда у курильщиков нередки бронхиты, гингивиты, гастриты и т.д.). В табачном дыме содержится ряд мутагенов (бензпирен, нитросоединения, полоний, активные кислородные радикалы и др.). Одна выкуренная сигарета вызывает 100 тысяч разрывов нитей ДНП в клетках человека.

Все компоненты дыма сигарет легко попадают в кровь, проходят через плаценту и в молоко кормящей женщины (при выкуривании одной сигареты в молоке кормящей женщины 0,5 мг/л никотина).

1) Объясните, почему среди курящих мужчин ишемическая болезнь сердца встречается чаще (в 3,3 раза), чем среди некурящих?

2) Объясните, почему рак легкого у курильщиков встречается чаще, чем среди некурящих?

3) Какое вредное влияние может оказать курение на развивающийся плод?

4) Почему особую опасность для здоровья потомства представляет курение женщин?

5) В чем проявляется вредное влияние СО дыма сигарет, на организм человека?

6) Почему дети курящих родителей относительно часто болеют воспалительными заболеваниями верхних дыхательных путей?

7) Что послужило основанием принять закон (во многих странах мира), запрещающий курить во всех государственных учреждениях и общественных местах?

8) В некоторых регионах Земли (в Средней Азии, Индии, Индонезии) распространено жевание табака. Какая локализация рака, вероятно, преобладает у лиц, жующих табак? Объясните.

9) Оказывает ли вредное влияние на организм табачная пыль при работе на табачных плантациях? Объясните.

Задача 3. Алкоголь – мутагенный фактор.

Этанол (алкоголь) – сильный внутриклеточный яд с широким спектром действия, легко проникает через клеточные мембраны, повреждая все клеточные структуры, включая ядро как соматических, так и особенно половых клеток. В половых клетках алкоголь расщепляется медленнее, так как в них отсутствуют основные ферменты его метаболизма (алкогольдегидрогеназа, ацетальдегидрогеназа). В зависимости от дозы и повторности приема алкоголь может нарушить функции половых клеток (подвижность сперматозоидов, их оплодотворяющую активность и др.), изменить нормальное течение гаметогенеза, вызвать гибель половых клеток, их недоразвитие или мутации в них. Кроме того, алкоголь повышает чувствительность наследственного аппарата клеток к действию других экзо- и эндогенных мутагенов, снижает эффективность процессов репарации ДНК, способствуя, тем самым, фиксации мутаций.

В медико-генетическую консультацию обратился женатый мужчина за советом, следует ли ему планировать рождение ребенка, так как он и его старший брат родились с пороками развития (у пробанда порок сердца и заращение ануса, у брата крипторхизм). Оперативным путем врожденные пороки своевременно были полностью ликвидированы. Отец, мать и сестра пробанда здоровы. Брат женат, его жена и старшая дочь здоровы, младший сын родился с расщелиной твердого неба. Сестра пробанда замужем, две ее беременности закончились спонтанным абортом (у обоих абортусов – множественные пороки развития). Во время беременности женщина не болела. Жена пробанда и ее близкие родственники здоровы. Условия труда и быта всех взрослых членов семей нормальные. Все взрослые члены семей алкоголь употребляют редко и мало, отец пробанда в молодости пил много. Все мужчины курят.

1) Проанализируйте возможные причины рождения детей с врожденными пороками развития в этой семье, а также спонтанных абортов у сестры пробанда.

2) Могут ли описанные пороки развития возникнуть без изменений в наследственном аппарате клеток плода?

3) Нужно ли исследовать кариотип пробанда и других членов семьи для того, чтобы правильно ответить на вопрос пробанда?

4) Нужно ли составить родословную схему в данном случае?

5) Какой совет следует дать пробанду? Обоснуйте его.

Задача 4. Алкоголь обладает эмбриотоксическим (повреждает оплодотворенную яйцеклетку), фетотоксическим (нарушает развитие плода) и тератогенным (вызывает развитие врожденных уродств) действием. Степень выраженности перечисленных патогенных эффектов алкоголя зависит от дозы, повторности приема алкоголя, срока беременности, а также генотипа зародыша (генов, контролирующих синтез ферментов метаболизма алкоголя).

Под влиянием алкоголя может произойти спонтанное прерывание беременности, рождение мертвого ребенка или живого с, так называемым, алкогольным синдромом плода (характеризуется сочетанием пороков развития и нарушением психики), что является основной причиной врожденной умственной отсталости детей. Не исключено рождение и нормального ребенка у родителей, употребляющих алкоголь.

1) В какие периоды беременности прием алкоголя женщиной является наиболее опасным для плода?

2) Обладает ли алкоголь мутагенным эффектом?

3) Чем можно объяснить широкий спектр патогенного действия алкоголя на организм развивающегося плода?

4) В чем проявляется патогенное действие алкоголя на гаметогенез?

5) Как можно объяснить рождение нормального ребенка у женщины, употребляющей алкогольные напитки?

Задача 5. У молодой женщины, употреблявшей в течение беременности 2-3 раза алкогольные напитки в умеренном количестве (1-2 рюмки), родились близнецы: мальчик с выраженными признаками алкогольного синдрома плода и нормальная девочка. Муж женщины выпивает лишь иногда (не более 2-3 рюмок вина), женщина в период беременности не болела, явного контакта с мутагенами муж и жена не имеют.

1) Объясните происхождение различий в фенотипе близнецов.

2) Что следует порекомендовать супругам, чтобы избежать повторного рождения ребенка с алкогольным синдромом плода?

3) В течение какого срока мужчине, планирующему рождение ребенка, рекомендуется совершенно не употреблять алкоголь, чтобы исключить возможность рождения ребенка с алкогольным синдромом плода?

4) Какие рекомендации аналогичного плана следует дать женщине, вступающей в брак?