Genetika a patofyziologie pohlavního systému Obr. č.2 Obr. č.3Obr. č.1 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem hlavního města Prahy.

Pohlavní diferenciace Chromozomální pohlavíChromozomální pohlaví pohlavní chromozomy (heterochromozomy, sex- chromozomy) pohlavní chromozomy (heterochromozomy, sex- chromozomy) somatické chromozomy (autozomy) somatické chromozomy (autozomy) Genetická samice = XX Genetický samec = XY Obr. č.4

Struktura velkého metacentrického chromozomuStruktura velkého metacentrického chromozomu raménka centroméra euchromatin tvořen neopakujícími se sekvencemi bazí (genetická informace) heterochromatin neobsahuje geny Obr. č.5

Mutace = změna počtu nebo struktury chromozomů Dělení: 1.a. genové (změna nepřesahuje hranice jednoho genu – např. HbS) b. genomové (změna počtu chromozomů) b. genomové (změna počtu chromozomů) c. chromozomové (změna složení a tvaru chromozomu) c. chromozomové (změna složení a tvaru chromozomu) 2.a. gametické (v pohlavních buňkách přenos na další generace b. somatické (v somatických buňkách – vysvětluje se tak stárnutí či nádorové bujení) b. somatické (v somatických buňkách – vysvětluje se tak stárnutí či nádorové bujení)

a.Strukturní chromozomální mutace 1.Delece = ztráta části chromozomu Příklad: syndrom „cry du chat“ (46, XX nebo XY, del. 5p.) = syndrom kočičího mňoukání = syndrom kočičího mňoukání -typický pláč -psychomotorická retardace (malá hlava) Obr. č.6

2.Fragile site = chromozomy jsou jakoby přerušeny – ale nejedná se o pravý zlom Příklad: syndrom fragilního X – u mužů: oligofrenie, dlouhý obličej, Příklad: syndrom fragilního X – u mužů: oligofrenie, dlouhý obličej, dlouhé ušní boltce dlouhé ušní boltce - u žen: většinou bez nálezu - u žen: většinou bez nálezu 3.Inverze = „přehození“ části chromozomů -obvykle neovlivňuje fenotyp -závažné důsledky pro potomstvo (spontánní potraty, vrozené vady u potomstva) Obr. č.7

4.Crossing-over = překřížení částí chromozomů a tak jejich přesun 5.Ring chromozom (prstencový chromozom) -vzniká současným zlomem obou ramének a jejich spojením překřížení Obr. č.8 Obr. č.9

6.Translokace = přemístění částí chromozomů mezi různými chromozomy Příklad: Downův syndrom – translokační forma (46,XX nebo XY, t + 21): -obvykle nedojde k narození postiženého dítěte, neboť bývá spontánní potrat -pokud mají rodiče tento karyotyp, narodí se vždy dítě s Downovým syndromem Obr. č.10

Abnormální sexuální diferenciace Chromozomální abnormalityChromozomální abnormality  XO – Turnerův syndrom (nevytvoření ovarií nebo jejich nefunkčnost)  XXY– Klinefelterův syndrom (muž – abnormální semenotvorné kanálky)  XXX – superžena (snad normální pohlavní funkce)  XYY – supermuž (více fyzická agresivita)  Downův syndrom Hormonální abnormality  Ženský nebo mužský pseudohermafroditismus (genetická informace pro jiný typ pohlaví, než se vyvine)  Syndrom testikulární feminizace (zevní genitál je ženský, ale pochva slepě končí, jinak normální – spíše maskulinní postava)

= XO syndrom Karyotyp: 45,X, 46, X,iKaryotyp: 45,X, 46, X,i Klinické projevy:Klinické projevy: -hlava: „trojúhelníkovitý“ obličej, hypoplazie maxily, exoftalmus, strabismus, modré skléry, „kapří“ ústa, porucha sluchu strabismus, modré skléry, „kapří“ ústa, porucha sluchu -skelet: krátký krk, anomálie obratlů a žeber, opožděný kostní věk, osteoporóza, malý vzrůst -kůže: novorozenecké lymfedémy na rukou a nohou, pigmentové névy, kožní fibromy, řídké ochlupení -pohlavní ústrojí: hypogenitalismus Turnerův syndrom

= XXY syndrom Karyotyp: 47, XXY. 47, XYY. 48, XXXY. 48, XXYYKaryotyp: 47, XXY. 47, XYY. 48, XXXY. 48, XXYY Klinické projevy:Klinické projevy: -hlava: anomálie zubů (taurodontismus) -skelet: skolióza, relativně dlouhé končetiny, opožděný kostní věk, osteoporóza, vyšší vzrůst (eunuchoidní habitus) -nervový systém: pasivita, nezralost, snížená schopnost sociální adaptace, tremor, křeče, ataxie -pohlavní vývoj: hypoplasie varlat ale normální penis i skrotum, opožděná puberta, řídké ochlupení, snížené libido, azoospermie, sterilita, gynekomastie, sexuální deviace (homosexualita, exhibicionismus) -jiné: sklon k obezitě, leukémii, DM, štítné žlázy, hypertenzi Klinefelterův syndrom

= XXX. Superfemale. Karyotyp: 47, XXXKaryotyp: 47, XXX Klinické projevy:Klinické projevy: -hlava: mikrocefalie, gotické patro -nervový systém: emocionální poruchy, opožděný vývoj řeči, epilepsie, schizofrenie, oligofrenie (asi u 30% žen normální intelekt) -pohlavní vývoj: poruchy menses, sekundární amenorea, předčasná menopauza, sterilita Trisomy X

= YY syndrom. Supermale. Karyotyp: 47, XYYKaryotyp: 47, XYY Klinické projevy:Klinické projevy: -hlava: velké zuby, klenuté patro -skelet: relativně dlouhé končetiny, nadměrný vzrůst -nervový systém: poruchy chování (agresivní, asociální chování), emocionální instabilita, impulzívnost, snížená sebekontrola, intenční třes, opožděný vývoj řeči, IQ normální, snížená adaptabilita ve stresových situacích -pohlavní vývoj: hypoplazie penisu a skrota, kryptorchismus, oligospermie, ženský typ pohlavního ochlupení XYY syndrom

Karyotyp: 46, XXKaryotyp: 46, XX Klinické projevy:Klinické projevy: -skelet: průměrná i podprůměrná výška, ženský habitus -pohlavní vývoj: hypogenitalismus – hypoplazie varlat, kryptorchismus, azoospermie, sterilita, nedostatečný vývoj sekundárních pohlavních znaků, gynekomastie, chybí vous tvaru „věnečku“ na tvářích -jiné: IQ normální, psychastenie XX muž

Genetické odchylky somatických chromozomů je známo asi 5000 monogenně dědičných chorobje známo asi 5000 monogenně dědičných chorob z nich je známa biochemická podstata u cca 500 chorobz nich je známa biochemická podstata u cca 500 chorob Dědičné znaky se realizují podle standardního schématu: ! gen (DNA) protein funkce znak ! ! gen (DNA) protein funkce znak ! Pokud dojde k mutaci, schéma se následovně upraví: ! mutace změněný protein změněná funkce choroba !

1.Porucha tvorby hemoglobinu a.Srpkovitá chudokrevnost Příčina: změna jednoho nukleotid v tripletu GAG (na GTG) Projevy: při pO 2 mají erytrocyty tvar srpku, ten špatně prochází kapilárami a ucpává je b.Tvorba methemoglobinu Příčina: např. v b řetězci nahrazen histidin tyrosinem Projevy: pevná vazba O 2 na Fe v hemoglobinu a jeho pomalé uvolňování ve tkáních (známé jako při otravě dusičnany)

2.Vrozené odchylky metabolismu Typ defektu Příklady postižení -enzymů -receptorů -molekulárního přenosu -stavby buněk -homeostázy -regulace růstu a diferenciace -mezibuněčné -mitochondrií fenylketonuriefenylketonurie galaktosemiegalaktosemie cholesterol cholesterol TK, cystická fibróza pankreatu TK, cystická fibróza pankreatu Duchenneova a Beckerova svalová dystrofieDuchenneova a Beckerova svalová dystrofie poruchy imunityporuchy imunity podmíněnost pohlavím, nádorypodmíněnost pohlavím, nádory inzulín, STHinzulín, STH Leberova atrofie zrakového nervuLeberova atrofie zrakového nervu

A.Poruchy enzymů = enzymopatie Fenylketonurie (autozomální chromozom, částečně i u heterozygota) enzym enzym Fyziologicky: fenylalanin tyrosin Patologicky: chybí genetická informace pro tvorbu daného enzymu fenylalanin tyrosin fenylalanin tyrosin hromadí se v tělních tekutinách část se přemění na kyselinu hromadí se v tělních tekutinách část se přemění na kyselinu fenylpyrohroznovou fenylpyrohroznovou poškozuje tvorbu myelinu na poškozuje tvorbu myelinu na nervových zakončeních ta jde do moče nervových zakončeních ta jde do moče duševní zaostalost, epilepsie, moč páchne po myšině malá pigmentace malá pigmentace

B.Poruchy funkce receptoru Hyperlipémie (autosomální, neúplně dominantní) ( cholesterolu a triacylglycerolu v krvi) ( cholesterolu a triacylglycerolu v krvi) poškození LDL receptorů ve tkáních poškození LDL receptorů ve tkáních cholesterolu a triacylglycerolů v krvi cholesterolu a triacylglycerolů v krvi ateroskleróza ateroskleróza IM, mozková mrtvice IM, mozková mrtvice

C.Poruchy molekulárního přenosu Cystická fibróza (autosomální onemocnění) odbourávání bílkoviny v endoplazmatickém retikulu místo toho, aby byla vestavěna do membrány odbourávání bílkoviny v endoplazmatickém retikulu místo toho, aby byla vestavěna do membrány u mužů: sterilita u mužů: sterilita tvorba trávicích šťáv v dýchacích cestách u žen: fertilita tvorba trávicích šťáv v dýchacích cestách u žen: fertilita v GIT hustý hlen v GIT hustý hlen poruchy trávení chronické záněty poruchy trávení chronické záněty hustá stolice až hustá stolice až neprůchodnost střev změny plicní tkáně neprůchodnost střev změny plicní tkáně

Puberta U dívek:U dívek: = období, kdy endokrinní a gametogenní funkce pohlavních orgánů poprvé jsou schopny reprodukce  Telarche ( formují se prsa)  Pubarche (vytváří se typické ochlupení)  Menarche (první menstruační krvácení) U chlapců:U chlapců: = období, kdy endokrinní a gametogenní funkce pohlavních orgánů poprvé jsou schopny reprodukce  Rozvoj sekundárních pohlavních znaků  Spermatogeneze

Předčasná a zpožděná puberta Pubertas praecoxPubertas praecox  příčina: nádory (od mozku po vaječníky)  pravá (tvorba spermií, zrání vajíček)  nepravá (bez výše uvedených reakcí) Zpožděná nebo chybějící puberta Zpožděná nebo chybějící puberta  chromozomální poruchy  endokrinní poruchy

Menstruační cyklus a poruchy  ovariální cyklus (primordiální folikul – Graafův folikul – ovulace – corpus luteum – corpus albicans)  děložní cyklus (endometriální: proliferační fáze – sekreční fáze – menstruační fáze)  cervikální cyklus (hlen – estrogeny jej činí řidším a alkaličtějším, progesteron hustším a vazkým)  vaginální cyklus (estrogeny – rohovatění epitelu, progesteron – proliferaci a infiltraci epitelu leukocyty)

 Ovulační krvácení (pokles estrogenů)  Dysmenorea (prostaglandiny)  Premenstruální syndrom podrážděnost, edémy, emoční labilita, snížená schopnost koncentrace, deprese, bolest hlavy, zácpa  Anovulační cykly  Hypomenorrhoea (slabé krvácení)  Menorrhagia (silné krvácení)  Metrorhagia (krvácení mimo cyklus)  Oligomenorrhea (snížený počet cyklů)  Polymenorrhea (zvýšený počet cyklů)

 Amenorrhoea (nepřítomnost krvácení)  Primární (nikdy nemenstruovala – fyziologicky do puberty)  Sekundární (fyziologicky těhotenství, laktace) Možné příčiny: Poruchy chromozomální Poruchy chromozomální Poruchy pohlavních orgánů Poruchy pohlavních orgánů o geneticky o syndrom rudimentárního ovaria - 47 XXX, infekce, neurogenní léze, autoimunní poškození o syndrom předčasného selhání funkcí vaječníků (infekce, autoimunní proces)

3.Poruchy centrální o psychogenní příčiny (emoční situace) o hypotalamické poruchy (nádory, poranění, zánět) o hypofyzární poruchy 4.Poruchy vnitřních rodidel o nevyvinutí dělohy či pochvy o chybění endometria 5.Poruchy jiných orgánů či systémů o nadledvinek o hypofunkce štítné žlázy o problémy výživové a metabolické

Poruchy funkce varlat Kryptorchismus (nedostatečná tvorba androgenů v prepubertě)Kryptorchismus (nedostatečná tvorba androgenů v prepubertě) Hypogonadismus (sekundárně muže vznikat po digitalisu, marihuaně, některých lécích na vysoký TK)Hypogonadismus (sekundárně muže vznikat po digitalisu, marihuaně, některých lécích na vysoký TK) Nádory produkující androgenyNádory produkující androgeny Gynekomastie = zvětšení prsní žlázy u mužů (zvýšené estrogeny – nádor varlat nebo bronchogenní karcinom, některé léky – digitallis)Gynekomastie = zvětšení prsní žlázy u mužů (zvýšené estrogeny – nádor varlat nebo bronchogenní karcinom, některé léky – digitallis)

Klinická charakteristika spermatu ♠Objem ejakulátu = 1,5 – 5,0 ml ♠Počet spermií = 40 – 250 miliónů v 1 ml ♠Pohyblivost spermií: -1. hodinu = 70% a více -3 hodiny = 60% a více ♠pH = 7,2 – 7,8 ♠Koncentrace fruktózy = 150 – 600 mg ve 100 ml ejakulátu Obr. č.11

Sexuální poruchy 1.Sexuální apetence (libido) = chuť, žádost nebo touha po sexuálním styku = chuť, žádost nebo touha po sexuálním styku a)Hypererotismus (u muže = satyriasis, u žen = nymfomanie) b)Hypolibidimie až alibidimie (či frigidita) 2.Uskutečnění soulože a)Poruchy erektivní potence (až erektivní impotence) b)Vaginismus u žen (chybí zvlhnutí poševní stěny, uvolnění poševního vchodu) 3.Orgasmus a)Anorgasmie b)Předčasná ejakulace (může i chybět – je vzácnější)

Poruchy erektivní potence  Primární porucha = trvá od počátku sexuálního života  Sekundární porucha = obtíže až v průběhu normálního sexuálního života 1.Organické příčiny: -Anomálie či onemocnění genitálu (morfologické změny vlivem úrazu, záněty) -Neurologické problémy (mozkové léze, léze míšních center v oblasti lumbosakrální, sclerosis multiplex) -Endokrinní poruchy (snížená tvorba testosteronu) -Cévní poruchy (ateroskleróza, cévní obliterující nemoci) -DM -Toxické vlivy (alkoholismus, léky – antidepresíva, hypotensiva…)

2.Psychogenní faktory -Stimulační faktory (nedostatek soukromí, vyrušení, strach z otěhotnění partnerky, pohlavní nákazy) -Traumatizující zážitky (trapnost, úlek, strach, pocit viny) -Partnerské problémy (konflikty, hádky, zlostné chování ženy, vysmívání, podezírání z nevěry, zevšednění…) -Osobnost muže (sklon k méněcennosti, podceňování se, bázlivost, hypochondrie, strach ze selhání…) -Psychické stavy a psychické poruchy (únava, přepracování, deprese, neurózy…)

Předčasná ejakulace Příčiny: Nízká frekvence pohlavního stykuNízká frekvence pohlavního styku Strach a úzkost v průběhu pohlavního styku (strach z neuspokojení ženy)Strach a úzkost v průběhu pohlavního styku (strach z neuspokojení ženy) Návyk na rychlou ejakulaci (strach z prozrazení)Návyk na rychlou ejakulaci (strach z prozrazení) Organické faktory (chronické záněty varlat – zvýšená dráždivost)Organické faktory (chronické záněty varlat – zvýšená dráždivost) Konstituční faktory (nižší práh ejakulačního reflexu)Konstituční faktory (nižší práh ejakulačního reflexu)

Seznam publikací, ze kterých byly použity obrázky Mader S.S.: Human Biology. The McGraw-Hill ISBN Obr. Č.1 -Mader S.S.: Human Biology. The McGraw-Hill ISBN Mader S.S.: Human Biology. The McGraw-Hill ISBN Obr. Č.2 – Mader S.S.: Human Biology. The McGraw-Hill ISBN Obr. Č.3 - Fox S.I.: Human Physiology. The McGraw-Hill ISBN Obr. Č.4 – Kapras J. et al.: Kapitoly z lékařské biologie a genetiky.I. Karolinum Praha, ISBN Obr. č.5 - Kapras J. et al.: Kapitoly z lékařské biologie a genetiky.I. Karolinum Praha, ISBN Obr. č.6 – Copstead L.C. et al.: Pathophysiology. Elsevier Saunders, USA. ISBN Obr. č.7 - Copstead L.C. et al.: Pathophysiology. Elsevier Saunders, USA. ISBN Mader S.S.: Human Biology. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.8 - Mader S.S.: Human Biology. The McGraw-Hill ISBN Obr. č.9 - Copstead L.C. et al.: Pathophysiology. Elsevier Saunders, USA. ISBN Obr. č.10 - Copstead L.C. et al.: Pathophysiology. Elsevier Saunders, USA. ISBN Carola R. et al.: Human Anatomy. The McGraw-Hill Companies ISBN Obr. č.11 - Carola R. et al.: Human Anatomy. The McGraw-Hill Companies ISBN