Paljunemine

Blogi, mis räägib kõigest, mis on Leonhardile oluline ja/või huvitav. Kommenteerige, tellige, lugege, nautige ja õppige.

Sissejuhatus

Kristjan ja Kristo on identsed kaksikud, kes tutvusid Triinu ja Tiiuga, kes olid juhtumisi samuti identsed kaksikud. Kristjan abiellus Tiiuga ja Kristo Triinuga. Paari aasta möödudes sündis mõlemasse perekonda poeg. Pojad olid üsna sarnased ja sõbrad ütlesid, et tegemist on identsete kaksikutega. Kristo ja Kristjan arutasid, kas kahe pere pojad võiksid tõepoolest olla geneetiliselt identsed.

 

Õpieesmärgid

Selle peatüki lõpuks:

teate,

• kuidas arenevad muna- ja seemnerakud;
• mille poolest erinevad muna- ja seemnerakk ja nende areng;
• mis on viljastumine;

oskate

• võrrelda inimese spermatogeneesi ja ovogeneesi ning analüüsida erinevuste põhjusi;
• väärtustada tervislikke eluviise seoses inimese sugurakkude arenguga.

 

Naise suguelundkond

Naise suguelundkonna moodustavad tupp, emakakael, emakas, munajuhad ja munasarjad (joonis 2.2.4.1.).

Joonis 2.2.4.1. Naise suguelundkond

 

Tupp on umbes 10 cm pikkune lihaseliste seintega torujas elund. Emakakael on kitsas kanal, mis ühendab tuppe ja emakat. Emakas on lihaseline organ, kus areneb loode. Munajuhad on umbes 12 cm pikkused lihaselised torud, mis avanevad lehtrikujuliselt munasarjade poole. Munajuhas toimub viljastumine. Munasarjad toodavad naissuguhormoone ja munarakke.

 

Ovogenees

Ovogenees on munaraku ehk ovotsüüdi areng naise suguelundkonnas. Haploidsed munarakud moodustuvad meioosi teel munasarjas. Munaraku eellasrakud on diploidsed ovogoonid. Ovogoonide paljunemine lõppeb looteeas, seega on naisel sündides juba olemas kõikide munarakkude eellasrakud. Esimese eluaasta lõpuks on rakud I jagunemise profaasis. Meioos jätkub suguküpsuse saabudes (joonis 2.2.4.2.).

Ovogeneesi tulemusel moodustub üks viljastumisvõimeline munarakk ja kolm väiksemat polotsüüti, mis hukuvad.
Ovogenees on tsükliline protsess, mis enamasti toimub vaheldumisi kummaski munasarjas.

Joonis 2.2.4.2. Ovogenees

 

Menstruaaltsükkel

Naistel on keskmiseks menstruaaltsükli pikkuseks 28 päeva. Menstruaaltsükli võib jagada erinevateks perioodideks. Tsükkel algab menstruatsiooniga, mille käigus eraldub emaka limaskest, samal ajal toimub munasarjas ovogenees. Teisel nädalal hakkab naissuguhormooni östrogeeni mõjul emaka limaskest uuesti paksenema ja takistatud on uue munaraku valmimine munasarjas. Umbes tsükli 14. päeval toimub ovulatsioon, valminud ja viljastumisvõimeline (umbes 24 tundi) munarakk eraldub munasarjast munajuhasse. Munarakku toitnud rakukobarast moodustub kollaskeha, mis hakkab tootma naissuguhormoone, peamiselt progesterooni, mis takistab uue munaraku valmimist ning soodustab emaka limaskesta paksenemist. Kui viljastumist ei toimu, langeb progesterooni tase ning emaka limaskest eraldub ehk algab uus tsükkel. Menstruatsioon algab puberteedieas (12.-15. eluaastal) ja kestab kuni menopausini (45.-55. eluaasta vahel).

 

Munarakk

Munarakud on haploidsed, suuremõõtmelised, toitaineterikkad, liikumisvõimetud ja kestadega kaetud rakud. Naise elu jooksul valmib umbes 400 munarakku.

 

Mehe suguelundkond

Mehe suguelundkonna moodustavad munandid, suguti, eesnääre, seemnejuhad ja seemnepõiekesed (joonis 2.2.4.3.).

Joonis 2.2.4.3. Mehe suguelundkond

Suguti teeb suguühte võimalikuks juhtides sperma naise tuppe. Eesnääre toodab nõret, mis tagab spermide parema liikumisvõime. Seemnejuhad juhivad seemnerakud kusitisse. Munandid toodavad meessuguhormooni ja munandite väänilistes seemnetorukestes valmivad seemnerakud. Paar nädalat enne sündi laskuvad munandid munandikotti, mis asub väljaspool kehaõõnt ja hoiab munadites temperatuuri umbes 35^oC.

 

Spermatogenees

Spermatogenees on seemnerakkude ehk spermide areng mehel. Spermid moodustuvad meioosi teel munandite väänilistes torukestes. Spermide eellasrakkudeks on diploidsed (2n) spermatogoonid. Spermatogoonid küpsevad kogu suguküpsuse perioodi. Igast spermatogoonist moodustub meioosi teel neli haploidset (1n), geneetiliselt erinevat spermi.
Spermatogenees on pidev protsess, mis kulgeb kehatemperatuurist madalamal temperatuuril. Valminud seemnerakke talletatakse munandimanuses (umbes 6 nädalat). Ööpäevas võib valmida kuni miljard spermi.

 

Seemnerakk

Võrreldes munarakuga on sperm ehk seemnerakk väike (55 mikromeetrit). Seemnerakk on liikumisvõimeline, selleks on ta varustatud viburiga, milles asuvad liikumisenergia saamiseks mitokondrid. Peaosas on tihedalt kokku pakitud DNA ja lõhustavad ensüümid, mis on vajalikud munarakukesta läbimiseks. Seemnerakud ei kuulu ühegi koe koosseisu ja on kehale võõrad rakud, mistõttu kokkupuutel verega hakkavad veres olevad valged vererakud seemnerakke hävitama.

 

Viljastumine

Viljastumine toimub naise munajuha laienenud osas. Viljastumisel ühinevad seemne- ja munaraku tuumad ja kahe haploidse suguraku liitumisel moodustub diploidne 46 kromosoomiga sügoot (joonis 2.2.4.4.).

Joonis 2.2.4.4. Viljastumine

Kokkuvõte

Ovogenees on haploidse munaraku moodustumine meioosi teel munasarjas. Munaraku eellasrakkude paljunemine lõppeb looteeas. Ühest ovogoonist valmib üks munarakk. Munaraku valmimine on tsükliline protsess, mis lõppeb menopausiga. Spermatogenees on haploidsete seemnerakkude moodustumine meioosi teel munandite väänilistes torukestes kehatemperatuurist madalamal temperatuuril. Nii seemnerakkude kui ka spermatogoonide valmimine on pidev protsess. Ühest spermatogoonist valmib neli spermi. Viljastumine on haploidse munaraku ja haploidse seemneraku ühinemine naise munajuha laienenud osas, mille tulemusel moodustub diploidne sügoot.

Tsütokinees

Tsütokinees on raku jagunemisprotsessi etapp, mille käigus kromosoomid, tsütoplasma, organellid ja rakumembraan jagatakse võimalikult võrdselt kahe tütarraku vahel.

Tsütokinees võib toimuda mitoosi telofaasiga paralleelselt või pärast seda.

Totipotentsus

Totipotentsus on rakkude arenguline täisvõimelisus, sügoodi, esimeste blastomeeride ja meristeemirakkude võime diferentseeruda mis tahes tüüpi organismiomasteks rakkudeks ja areneda tervikorganismiks.

Sünonüümina kasutatakse ka pluripotentsus. Hans Driesch ja Karl Lashley on kasutanud terminit ekvipotentsiaalsus.

Immuunvahendatud hemolüütiline aneemia

Immuunvahendatud hemolüütiline aneemia (Immune Mediated Hemolytic Anemia – IMHA) on loomadel kirjeldatud regeneratiivse aneemia vorm, mille korral esinevad veres erütrotsüütidevastased antikehad.

Kui erütrotsüütidevastaste antikehade olemasolu põhjus ei ole teada, nimetatakse immuunvahendatud hemolüütilist aneemiat primaarseks immuunvahendatud hemolüütiliseks aneemiaks. Sekundaarse immuunvahendatud hemolüütilise aneemia korral esineb mõni muu haigus (põhjus), mis põhjustab omaenda erütrotsüütide vastaste antikehade tekke.

IMHA põhjuseks võivad olla infektsioonid (näiteks FeLV, FIV, FIP, leptospiroos, babesioos), ravimid (sulfoonamiidid, tsefalosporiinid, vaktsiinid), kasvajad, immuunhaigused (SLE, hüpotüreoidism, immuunpuudulikkus) ja geneetiline soodumus.

IMHA esineb sagedamini noortel täiskasvanud koertel, olles sagedasemaks hemolüütilise aneemia põhjuseks..

Kassidel esineb IMHA harvemini kui koertel. Primaarset IMHA-d on esineb sagedamini isastel lühikarvalistel kassidel.

Diagnoosimine

IMHA võib lugeda diagnoosituks, kui esineb vähemalt üks muutus kolmest:

• sfärotsütoos,
• autoaglutinatsioon
• positiivne otsene Coombsi test.

Rauavaegusaneemia

Rauavaegusaneemia on aneemia vorm, mille põhjuseks on raua vähesus veres, mille tõttu organism ei saa toota piisavalt palju hemoglobiini (raud on hemoglobiini oluline koostisosa). See on kõige sagedasem aneemialiik, esinedes ligikaudu 20% naistest, 50% rasedatest ja 3% meestest.

Vere punalibled klaasil

Sümptomid

Rauavaegusaneemia sümptomid:

• kahvatus;
• väsimus;
• ärrituvus;
• õhupuudustunne (organism ei saa vere vähese hemoglobiinisisalduse tõttu piisavalt hapnikku);
• madal vererõhk (hüpotoonia);
• valulik keel;
• lõhed suunurkades;
• söögiisu vähenemine või puudumine;
• peavalu otsmiku piirkonnas;
• isu ebatavaliste ainete järele (kriit, tsement, jää, ajaleht, tikud).

Tekkepõhjused

Mõningate toitude rauasisaldus:

Toit	Väärtus 100 g kohta	Ühik
Seamaks, keedetud/praetud	17,92	mg
Seesamiseemned, röstitud	14.76	mg
Kanamaks, keedetud/praetud	12,88	mg
Veisemaks, keedetud/praetud	6,54	mg
Kaerahelbed	5,40	mg
Päevalilleseemned	5,25	mg
Sarapuupähklid	4,70	mg
Mandlid	3,72	mg
Sojaoad	3,55	mg
Rukkileib	2,83	mg
Aprikoosid, kuivatatud	2,66	mg
Viigimarjad, kuivatatud	2,03	mg
Muna, keedetud/praetud	1,89	mg
Rosinad	1,88	mg
Kalkuniliha, keedetud/röstitud	1,78	mg
Veiseliha, keedetud/röstitud	1,66	mg
Aedmaasikas, värske	1,46	mg
Sealiha, keedetud/röstitud	1,34	mg
Oder, keedetud	1,33	mg
Spagetid, keedetud	1,28	mg
Riis, keedetud	1,20	mg

Rauavaegusaneemia teket võivad põhjustada:

• rauavaene dieet;
• raud ei imendu soolestikust normaalselt (näiteks seedetrakti verejooksude tõttu);
• suured verekaotused.

Viljakas eas naistel soodustavad rauavaegusaneemia teket menstruatsioon, rasedus ja imetamine, meestel ja menopausieas naistel tekib aneemia kõige sagedamini seedetrakti verejooksude tõttu. Lisaks võib rauavaegusaneemia tekkida kasvueas lastel, kes vajavad rohkem rauda, ning inimestel, kes söövad vähe lihatooteid – näiteks taimetoitlastel võib aastatega välja kujuneda rauapuudus.

Rauavaegusaneemia esinemissagedus maailmas on 2 inimest 1000-st.

Ravi

Raviks korrigeeritakse toitumist, suurendades selles lihatoitude, munade ja maksa osatähtsust. Lisaks määratakse patsiendile suukaudsed rauapreparaadid, mida tuleb tavaliselt võtta kuni 2 kuud.

Aneemia

Aneemia (ladina keeles anaemia, vanakreeka keeles ἀναιμία anaimía) ehk kehvveresus on kõige sagedasem erütrotsüütide ehk punaverelibledega seotud häire, mille korral on erütrotsüütide ja/või hemoglobiini sisaldus veres normaalsest väiksem.

Aneemia on tihti mõne muu haiguse tagajärjel tekkinud muutus, mis põhjustab sageli omakorda sekundaarsete kliiniliste tunnuste teket. Samas võib aneemia tekkida ka puuduliku toitumise tagajärjel, kui organism ei saa toidust piisavalt vereloomeks vajalikke aineid.

Aneemia mõju organismile

Aneemia tagajärjel vähendab vere võime transportida hapnikku kudedesse, põhjustades hüpoksiat ehk hapnikupuudust organismis. Tekkinud hüpoksiale reageerivad peamiselt neerudes asuvad rakud erütropoetiini sünteesimisega. Erütropoetiin põhjustab luuüdis CFU-E rakkude proliferatsiooni ja diferentseerumist proerütroplastideks. Selle tulemusena suureneb veres retikulotsüütide sisaldus ja aneemiat nimetatakse regeneratiivseks. Juhul, kui aneemiale ei järgne luuüdis uute erütrotsüütide tootmist, on tegemist mitteregeneratiivse aneemiaga.

Inimrakkude sõltuvus hapnikust tekitab erinevaid aneemia vorme, põhjustades raskeid kliinilisi probleeme. Hemoglobiini (hapnikku vedav proteiin erütrotsüütides) ülesandeks on hoida keha kudedes ja elundites kindlat hapnikusisaldust.

Morfoloogiliselt klassifitseeritakse aneemiat erütrotsüütide indeksite järgi:

• MCV (Mean corpuscular volume) – keskmine erütrotsüüdi maht;
• MCH (Mean corpuscular hemoglobin) – keskmine hemoglobiini hulk erütrotsüüdis;
• MCHC (Mean corpuscular hemoglobin concentration) – keskmine hemoglobiini kontsentratsioon erütrotsüüdis.

Kolm põhilist aneemia klassi on

• liigsest verekaotusest (hemoraagia ehk verejooks) tingitud aneemia;
• liigsest verekudede lagunemisest (hemolüüs) tingitud aneemia;
• erütrotsüütide puudusest tingitud aneemia (ebaefektiivne vereloome).

Aneemialiigid

• Rauavaegusaneemia
• Kroonilisest haigusest tingitud aneemia
• Megaloblastiline aneemia
• B₁₂-vitamiini puudusest tulenev aneemia
• Pernitsioosne aneemia
• Foolhappe vähesusest tulenev aneemia
• Hemolüütiline aneemia
• Immuunne hemolüütiline aneemia
• Idiopaatiline autoimmuunne hemolüütiline aneemia
• Ravimitest tingitud immuunne hemolüütiline aneemia
• Aplastiline aneemia
• Sirprakuline aneemia

Aneemia veterinaarias

Regeneratiivsed aneemiad on järgmised.

• Verekaotusaneemia võib olla äge või krooniline.
  • Ägeda verekaotuse põhjuseks võivad olla traumad, kirurgilised menetlused, maohaavandid, kasvajad, äge hematuuria jm.
  • Kroonilise verekaotuse põhjuseks võivad olla äge siseparasiitidest põhjustatud invasioon, veritsus soolestikus jm.
• Hemolüütiline aneemia
  • Immuunvahendatud hemolüütiline aneemia
  • Infektsioonid (FeLV, babesioos, hemoplasmoos jt)
  • Pärilikud erütrotsüütide defektid
  • Erütrotsüütide toksilised ja oksüdatiivsed kahjustused
  • Mikroangiopaatiline hemolüütiline aneemia

Fibroplast

Fibroblast on ekstratsellulaarset maatriksit ja kollageeni sünteesiv rakk. Eritatavad ained on loomse koe tugistruktuuri osad, mis omavad keskset tähtsust haavasulgumises. Fibroblastid on kõige arvukamad sidekoe rakud loomades.

Hiire embrüonaalsed fibroblastid

Taust

Fibroblastid ja fibrotsüüdid on sama raku kaks vormi. Fibroblastid ja fibrotsüüdid on seotud sidekoe metabolismi ja korrashoiuga, kusjuures fibroblastid on koe korrashoiu ja metabolismi seisukohalt aktiivsemad, fibrotsüüdid vähem aktiivsed rakud. Seni on tendents kutsuda mõlemat rakutüüpi fibroblastideks, kusjuures sõnalõpp "blast" viitab tüvirakule või aktiivses ainevahetuse faasis olevale rakule.

Fibroblastid on morfoloogiliselt heterogeensed, omades palju eri kujusid ja vorme vastavalt raku asukohale ja tegevusele. Kuigi morfoloogiliselt raskesti eristatavad, võivad ektoopiliselt siirdatud rakud säilitada informatsiooni varasema asukoha ja päritolukoe kohta vähemalt mõne generatsiooni vältel. See võib viia tüsistusteni, kui rakkude käitumine on ümbritseva koe omast erinev.

Fibroblastidega samasse rühma kuuluvad ka kõhre ja luukoe rakud. Ühine on neil kollageense materjali eritamine keskkonda. Samuti kuuluvad siia rasvarakud ja silelihasrakud. Eriline nende rakkude puhul on nende omadus muundunda ühest rakutüübist teise, kusjuures kõige muundumisvõimelisem on fibroblast, mis võib muunduda nii luu-, kõhr-, rasv- ja silelihaskoe rakuks. See avaldub näiteks haavade korral, kus epiteelis paiknevad fibroblastid omandavad silelihaskoele omaseid tunnuseid ning aitavad haava koos hoida või kinni tõmmata.

Selliseid muundumisi reguleerib sidekoerakke ümbritsev ekstratsellulaarne maatriks ja selles olevad koefaktorid. Näiteks on võimalik luudest eraldatud fibroblastidega kasvatada nahale kõhre ja lõpuks luukude.

Embrüoloogiline päritolu

Fibroblastide põhifunktsiooniks on tagada sidekoe struktuurne terviklikkus. See tagatakse pideva ekstratsellulaarse maatriksi prekursoride sekretsiooniga rakuvälisruumi. Fibroblastid sekreteerivad kõikide ekstratsellulaarse maatriksi osade prekursoreid, eelkõige baasaineid ja suurt hulka erinevaid fiibreid. Ekstratsellulaarse maatriksi komponendid määravad sidekoe füüsikalised omadused.

Nagu teised sidekoe rakud, pärinevad ka fibroblastid primitiivsest mesenhüümist. Seetõttu ekspresseerivad nad intermediaarset filamendivalku (tsütoskeleti komponendid, leidub paljudes loomade rakkudes) vimentiini. Selle valgu olemasolu saab kasutada markerina raku mesodermaalse päritolu tuvastamiseks. Tuleb aga tähele panna, et tegu pole ainulaadse omadusega, kuna ka mõnda aega in vitro söötmel kasvatatud epiteeli rakud võivad ekspresseerida vimentiini. Teatud tingimuste olemasolul võivad epiteeli rakud muutuda fibroblastideks. Seda protsessi nimetatakse epiteliaal-mesenhümaalseks üleminekuks (ingl EMT).

Samuti on võimalik vastupidine olukord, kus fibroblast muundub epiteeli rakuks, läbides mesenhümaal-epiteliaal ülemineku (ingl MET). Selle protsessi käigus omandab rakk polarisatsiooni ja lateraalsed ühendused kõrvalolevate rakkudega ning moodustub epiteliaalne rakukiht. See protsess esineb paljudes arengusituatsioonides (näiteks nefroni ja notokordi areng) ning samuti ka haava sulgumises ja tumorigeneesis.

Struktuur ja funktsioon

Fibroblastid on suured lamedad rakud ning omavad hargnenud tsütoplasmat, mis ümbritseb lamedat ovaalset rakutuuma, mis sisaldab kahte või enamat tuumakest. Aktiivseid fibroblaste saab eristada tänu nende rohkele karedapinnalisele endoplasmaatilisele retiikulumile. Inaktiivsed fibrotsüüdid on väiksemad, otstes teravneva ovaalse kujuga ja omavad vähem karedapinnalist endoplasmaatilist retiikulumi. Kuigi fibroblastid paiknevad suurel alal eraldi ja hajunult, võtavad nad tiheda asustuse korral tihti paralleelsetesse klastritesse koondudes ühtlase kuju.

Fibroblastid toodavad kollageene, glükosaminoglükaane, retikulaarseid ja elastseid fiibreid, ekstratsellulaarses maatriksis leiduvaid glükoproteiine ja tsütokiini TSLP. Kasvavate indiviidide fibroblastid jagunevad ja sünteesivad baasaineid ekstratsellulaarse maatriksi ja muude koeosade jaoks. Koekahjustus stimuleerib fibrotsüüte ja põhjustab fibroblastide mitoosi. Erinevalt keha õõnsusi vooderdavast epiteelkoest ei moodusta fibroblastid lamedaid rakukihte ega ole polaarselt kinnitunud ühelegi basaalmembraanile, kuigi nad võivad teatud situatsioonides panustada basaalmembraani koostisosadesse. Selle näiteks on subepiteliaalsed müofibroblastid soolestikus, mis võivad sekreteerida α-2 ahelat kandvat laminiini komponenti, mis puudub ainult soolepiirkondades, kust puuduvad ka müofibroblastid. Fibroblastid võivad samuti migreeruda üksikute rakkudena üle söötme, erinevalt epiteeli rakkudest. Kui epiteeli rakud moodustavad organismi katva kihi, siis on fibroblastid ja temaga seotud sidekude see, mis moodustavad suurosa organismi tugistruktuuridest, sealhulgas luud, kõhred ja muud.

Fibroblasti eluiga, mõõdetuna kanaembrüotes, on 57 ± 3 päeva.

Haigused

Tavalisim fibroblastidega seotud haigus on fibroos, mille käigus tavaliselt armkude moodustav protsess ladestab liigselt armkude keha eri piirkondadesse. See protsess, kuigi ise mitte abnormaalne, võib põhjustada tüsistusi, kui armkude ladestub liigsel hulgal või vales kehapiirkonnas. Selle näiteks on maksa fibroos, mis on esimene samm maksa funktsioonide peatumises. Kuna sidekude ei suuda asendada maksakoe funktsioone, viib see lõpuks maksapuudulikkuseni. On aga ka näidatud, et see protsess on mõnevõrra pöörduv, mis on põhjustanud uuringu antifibrootiliste ravimite väljatöötamiseks.

Hüpertroofiline armistumine on protsess, mille käigus fibroblastid toodavad liigselt kollageeni ning põhjustavad seega muust koest kõrgenenud, kollageenirikka, koloreerunud armi. Selle protsessi puhul on määravaks mehaaniline stress. On näidatud, et regulaarse mehaanilise stressi puhul on fibroblastidel tendents sünteesida rohkelt kasvufaktoreid ja üle minna hüpertroofilist armkude põhjustavaks rakuks.

Samuti on näidatud, et suitsetamine kahjustab kopsude endoplasmaatilist retiikulumi ülal hoidvaid kopsu fibroblaste. Suitsuekstraktiga töödeldud hiirte kopsu fibroblastides muutus redoksreaktsioonide regulatsioon ning rakud suunati apoptoosi. Fibroblastide ja seega ka endoplasmaatilise retiikulumi kadumine põhjustab koe kokkuvarisemist ja sellega seotud terviseriske.

Muu kasutus

Hiire embrüonaalseid fibroblaste (MEF) kasutatakse tihti toiterakkudena (toodavad tüvirakkude jaoks signaalmolekule) inimese embrüonaalsete tüvirakkude uuringutes. Hiljuti on hakatud MEFe asendama söötmega. Eeliseks on täpselt defineeritud ainete kogused, mis on tuletatud ainult inimese vastavatest ainetest. Selle eeliseks on potentsiaalsete saastete ja tundmatutest kogustest tulenevate vigade vältimine.

Samuti on näidatud, et fibroblastidest on võimalik saada pluripotentsed (rakk, mis on võimeline muunduma kõigiks teisteks rakkudeks peale embrüonaalsete rakkude) tüvirakud. Nimelt on näidatud, et hiire fibroblastidest on võimalik Oct3/4, Sox2, c-Myc, ja Klf4 faktorite lisamisel suunata tagasi pluripotentse tüviraku staadiumisse. Selleks kasutati tüviraku seerumit ning saadud rakke siirdati nii immunodefitsiitsetesse hiirtesse kui ka blastotsüstidesse. Uuringus selgus, et siirdatud tüvirakud põhjustasid suurel hulgal kasvajaid täiskasvanud hiirtes, samas kui blastotsüstid arenesid häireteta.

Huvi pakub ka fibroblastide kasutus Parkinsoni tõve uuringutes. Nimelt on Parkinsoni põdevalt patsiendilt võetud fibroblastid kasutatavad mudelorganismidena, uurimaks Parkinsoni tõve kujunemist raku metabolismiradades. Samuti on võimalik võetud rakke viia pluripotentsesse staadiumisse ning sealt edasi närvirakkudeks, kus haigus väljendub. Samas pole tegu perfektse mudelsüsteemiga, kuna ka fibroblastid ja nende tuletised on tundlikud muid mudeleid mõjutavatele faktoritele.

Sirprakuline aneemia

Sirprakuline aneemia (anaemia meniscocytica) on autosoom-retsessiivne pärilik haigus, mille korral organismi toodetava ebanormaalse hemoglobiini tõttu on punaliblede kuju moondunud. Punalibled on sirprakulist aneemiat põdeva inimese organismis poolkuukujulised (normaalsed punalibled on ümarad ja lapikud). Vigaste punaliblede eluiga on lühenenud.

Normaalsed ja sirbikujulised punalibled

Esinemine

Algupärane sirprakulise aneemia levila

Malaaria ajalooline levikuala

Sirprakuline aneemia esineb valdavalt mustanahalistel. Arvatakse, et see geen kujunes aja jooksul kaitseks malaaria eest, kuna sirprakulise aneemia põdejad elasid malaariapuhangud paremini üle – nimelt ei haigestu selle haiguse põdeja malaariasse. Sirprakulise aneemia geeni kandjate eelkäijad on üldiselt pärit Aafrikast, vähemal määral ka Indiast, Lähis-Idast või Vahemere äärest. Just nendes piirkondades on ajalooliselt esinenud ka malaariat.

Sirprakulise aneemia esinemissagedus mustanahalistel on 8:100 000 ehk 1:12 500. Esinemissagedus on eri populatsioonides erinev.

Kuna Ameerika Ühendriikides on palju endiste Aafrika kolooniate elanike järeltulijaid, on ka sirprakuline aneemia seal küllaltki sage. Ameerika Ühendriikides on hinnanguliselt umbes 80 000 selle haiguse põdejat ja umbes 2 miljonit ühe vigase geeni kandjat. Enamik neist on aafriklaste järeltulijad (vigane geen esineb ühel 650 afroameeriklasest). Latiinode hulgas on vigase geeni esinemissagedus 1:1000 ja vähemal määral esineb seda ka inimestel, kelle esivanemad on pärit Indiast, Lähis-Idast või Vahemere äärest.

Haiguse ülevaade

Laps pärib sirprakulise aneemia juhul, kui ta on saanud mõlemalt vanemalt vigase geeni.

Sirprakulise aneemia põdeja punalibled on poolkuukujulised. Oma ebanormaalse kuju tõttu ei mahu nad väiksematesse veresoontesse ning ummistavad veresoonte valendikud. Seetõttu esineb selle haiguse põdejatel tihti eri elundite hapnikupuudusest tingitud infarkte (sagedamini põrnas, maksas, kopsudes, luudes, ajus, neerudes, silmas). Haigele võivad ummistunud veresooned kaasa tuua tunde ja päevi kestvaid valuhoogusid.

Lisaks sellele on vigased verelibled väga haprad ning purunevad kergesti, mistõttu organism peab normaalsest enam punaliblesid tootma. Vigased punalibled suudavad kanda normaalsest 50% vähem hapnikku, mis aitab samuti infarktide ja verevarustushäirete tekkele kaasa.

Sirprakuline aneemia võib saada eluohtlikuks, kui mingil põhjusel hakkavad punalibled suures koguses lagunema; samuti on neile väga ohtlikud infektsioonhaigused – haiguste ajal on luuüdi sunnitud tootma rohkem võitlemiseks vajalikke rakke ning punaliblede tootmine väheneb.

Kui inimene on vanematelt saanud vaid ühe vigase geeni, siis ei teki tal veresoonte ummistumisi ega sellest tingitud koekahjustusi, kuid tugev füüsiline pingutus võib olla talle ohtlik ja tuua kaasa äkksurma.

Sümptomid

Sirprakulise aneemia põdejatel on iseloomulik välimus: lühike kere, pikad jäsemed, tornikujuline kolju. Iseloomulikud on kasvu- ja arengupeetus ning hiline puberteet.

Teised sümptomid:

• väike koormustaluvus;
• üldine nõrkus;
• kahvatus;
• peavalu;
• normaalsest tumedam ja rohkem uriin;
• nahk ja silmavalged on kollakat värvi (ikterus);
• janu;
• priapism ehk iseeneslik valulik erektsioon, mis ei ole seotud seksuaalsete mõtetega, esineb 10–40% seda haigust põdevatest meestest;
• potentsihäired;
• vastuvõtlikkus infektsioonidele;
• palavik;
• kõhuvalu ja oksendamine;
• liigesevalu;
• nägemishäired.

Ravi ja prognoos

Sirprakulist aneemiat ei saa välja ravida, võimalik on vaid sümptomaatiline ravi, näiteks antibiootikumid, vereülekanded, hemodialüüs ehk vere puhastamine (neerukahjustusega patsientidel), lisahapniku manustamine aneemia sümptomite vähendamiseks. Samuti kasutatakse eelkõige nooremate inimeste puhul luuüdisiirdamist.

Sirprakulise aneemiaga inimene peab jooma palju vett ning püsimas soojas. Vastasel korral suureneb haiguse tüsistuste tõenäosus.

Sageli sureb selle haiguse põdeja enne 50. eluaastat elundite puudulikkuse tagajärjel. Ilma adekvaatse antibiootikumiravita on inimesel suur oht surra juba lapseeas mõnda infektsioonhaigusesse, kuna sirprakulise aneemia põdejad on haigustele vastuvõtlikumad ja nende organism ei suuda infektsioonidega kuigi hästi võidelda. Arenenud riikides jõuavad sirprakulist aneemiat põdevad lapsed tänapäeval siiski enamasti ilma suuremate tüsistusedta täiskasvanuikka

Tsüstiline fibroos

Tsüstiline fibroos ehk mukovistsidoos (viskoos-limatõbi) on osadel loomadel (sh inimestel) esinev autosomaalne retsessiivne haigus, mis kahjustab peamiselt hingamis- ja/või seedesüsteemi epiteelkoe rakkudega seotud geenide, retseptorite, rakutuuma transkriptsioonifaktorite metabolismi ning selle kaudu organismi toimimist.

Haigus esineb, kui organism ei suuda toota täielikult funktsionaalset CFTR-valku, mis on seotud higi, seedeensüümide ja lima tootmisega. Haigus avaldub, kui nii isalt kui ka emalt saadud CFTR-valku kodeeriv geenivariant on vigane. Ravi puudub ja meditsiiniline abi seisneb haigussümptomite leevandamises. Seega, tsüstilise fibroosiga diagnoositud inimesed sellest haigusest ei parane.

Inimestel

Tsüstiline fibroos on kõikjal maailmas suhteliselt sage (1:2000, 1:30000 Soomes). Nimetus "tsüstiline fibroos" tuleneb haigusele spetsiifilistest tsüstidest ja koekahjustustest (fibroos) pankreases. Nimetus "mukovistsidoos" tuleb sõnadest mucus – lima ja viscid – viskoosne.

Avastamine

Esimesena kirjeldas haigust 1938. aastal D. H. Anderson, tehes mekooniumiileuse (meconeum ileus ehk vastsündinu soolesulgus) histoloogilisi uuringuid. Ta leidis, et pankreas sisaldas tsüste ja armistunud kudesid, ning seisund sai nimetuse "pankrease tsüstiline fibroos" (inglise cyctic fibrosis of the pancreas). Hiljem avastasid teised, et põhjustajaks võiks olla "sitke lima" (viscid mucus), ja Farber (1944) kirjeldas sündroomi kui mukovistsidoosi (mucovidosis).

Diagnoosimine

Diagnoosi kinnitamine

Diagnoosimisel juhindutakse rahvusvahelise haiguste klassifikatsioonisüsteemi 10. versioonist.

RHK-10 alusel kuulub tsüstiline fibroos jaotisse E84. Mida vajaduse korral täpsustatakse:

• [E84.0] Tsüstiline fibroos kopsuilmingutega
• [E84.1] Tsüstiline fibroos sooleilmingutega
• [E84.8] Tsüstiline fibroos muude ilmingutega
• [E84.9] Täpsustamata tsüstiline fibroos

Tänapäeval (2013) kasutatakse diagnoosi kirja panekul mõlemat terminit.

Tsüstiline fibroos
Fibrosis cystica
Tsüstilise fibroosi geen (punasena).
Klassifikatsioon ja välisallikad
RHK-10	EE.84
RHK-9	277.0
OMIM	219700
DiseasesDB	3347
MedlinePlus	000107
eMedicine	ped/535
MeSH	D003550

Diagnoosimisel võidakse lisaks haigusloole läbi viia ka mitmeid diagnostilisi meetmeid ja teste: kopsuröntgen, kopsuvõimekuse testid, maksaensüümide taseme määramine, väljaheidete analüüs (ensüümide tuvastamiseks), elektrolüütide test, vereanalüüsid (albumiin, trüpsiin, E-vitamiin, immunoglobuliin E ja immunoglobuliin G määramiseks) jt. 

Kliiniline pilt

Tsüstiline fibroos võib avalduda kohe pärast lapse sündi, aga ka hiljem juba lapseeas. Tihedad haigestumised lapseeas – hingamisraskused, sitke lima –, sellest tulenevad sagedased kopsupõletikud, bronhiidid, pankreatiidid, diabeet, koletsüstiit ja muud vaevused. Seedehäired (10% vastsündinuil esineb vastsündinu soolesulgust), kõhupuhitus, pankrease ensüümide (trüpsiin, amülaas, lipaasi jpt) vähesus. Eeltoodud tegurid põhjustavad ka probleeme toidu seedimisel ja toidu mitteomastamisel, eriti rasvlahustuvate vitamiinide (A, E, D ja K) avitaminoosid võivad põhjustada nägemisraskusi (A-vitamiini avitaminoos) ning luupehmumustõbe ehk osteomalaatsiat (D-vitamiini avitaminoos) ning higierituse omapärad. Haigusega kaasneb ka urogenitaalsüsteemi düsfunktsioon.Haiguse ravi on haiguslike seisundite põhine (kui kopsupõletik siis antibiootikumid jne), keskmine eluiga tsüstilise fibroosi haigetel on algusaegade maksimumist (16 ea) tõusnud tänu laboratoorsete meetodite kättesaadavusele ning ravivõimalustele 37 (ja üle) eluaastani. 

Esinemissagedus

Euroopa päritoluga meeste hulgas on see kõige sagedamini esinev autosomaalne retsessiivne haigus. Umbes iga 22 europiidse päritoluga inimene kannab ühte CF põhjustavat geenivarianti. Eestis hinnatakse tsüstilise fibroosi sageduseks umbes 1:4500 kuni 1:8000 elussünni kohta. Soomes on vastav hinnang 1:30 000 elussünni kohta. Ameerikas arvatakse elavat ligi 10 miljonit CF-geeni kandjat.

Elektrolüütide testid

Prantsusmaal kasutatakse tsüstilise fibroosi diagnoosimiseks ka nina epiteeli elektrolüütide tasakaalu mõõtmist. Levinumad on süljetestid, kliiniline pilt, võimalik eelnev haiguslugu (meil 2013-digilugu) ja higi ehk sülje kloriidioonide sisaldust näitavad testid.

Geneetika

Tsüstilise fibroosi tekke eest vastutav geen lokaliseeriti 1985. ja identifitseeriti 1989. aastal.

Tsüstilise fibroosi geen lokaliseerub 7. kromosoomis – piirkond q31.2. Kuna tsüstiline fibroos on retsessiivne pärilik haigus, siis võib ta avalduda ka siis, kui järglane saab mõlemalt vanemalt tsüstilise fibroosi geeni. 1988. aastal kirjeldati seoses kahe tsüstilise fibroosi juhtumiga inimesel esimest korda uniparentaalset disoomiat – olukorda, kus tsüstilise fibroosi tekke eest vastutava kromosoomi struktuurihälve kandub järglasele edasi kromosoomipiirkonna imprintingu teel

Tsüstilist fibroosi põhjustab mutatsioon niinimetatud tsüstilise fibroosi transmembraanse regulaatori CFTR-geeni mutatsioonispektris. Selle mutatsiooni tõttu on häiritud kloriidiooni transport rakust välja. Mutatsioonid on ka epiteelmembraanirakkude kloriidikanalites (rakumembraani kloriidiooni pump).

CFTR-geenide transkriptsioon

Tsüstilise fibroosi transmembraanse regulaatori CFTR-geenide (nimetatud geeni retseptorid on kaladel, imetajatel jpt) in vivo molekulaartasandi uuringud seostavad geeni regulatsiooni ning avaldumist kalduvusega epiteelkudedega elunditele ja veidi vähem mujal kudedes (näiteks südamerakud). CFTR-geeni retseptorid ja signalisatsioon kattuvad suuresti tsüstilise fibroosi haiguskolletega: limaskestad, süljenäärmed, ninasõõrmed, hingamisteed, kopsud, pankreas, seedeelundkond, maksasisesed sapiteed, kilpnääre, ja paljunemisorganid ja muutused on ka lümfotsüütides.^[17]

CFTRi DNA testimine

Kuigi tegemist on geneetilise haigusega, mille pärandumisviis on autosoomne retsessiivne, ei diagnoosita seda tavaliselt DNA-analüüsi põhjal, erinevaid tsüstilist fibroosi põhjustavaid mutatsioone CFTR-geenis võib olla tuhandeid (hetkel on teada 1546 mutatsiooni), millest kõiki ei ole võimalik analüüsidel tuvastada ning sedalaadi analüüs on märkimisväärselt kallis. Eestis on leitud 16 erinevat mutatsiooni, millest kaks levinumat (nn Euroopa ja Skandinaavia mutatsioonid) esinevad 79% tsüstilise fibroosiga patsientidest) ning mõningate allikate kohaselt on Põhja-Euroopa elanike hulgas 80% juhtumeist CFTR-geeni mutatsiooniks F508del deletsioon. 

Kui tulevaste vanemate lähisugulaste hulgas on esinenud tsüstilist fibroosi, võidakse testida vanematel tõenäoliseimate mutatsioonide esinemist ehk DNA Delta F508 deletion olemasolu. Sellised testid on siiski suhteliselt suure eksimistõenäosusega (väärnegatiivne tulemus ja/või väärpositiivne tulemus).

CFTR-geeni mutatsiooni sõeluuring

Selleks, et teostada valikulist geeniuuringut eristamaks nn "kergemad mutatsioonid" ehk tavalised kromosoomihälbed-Y-kromosoomi mikrodeletsioonid jt mutatsioonid CFTR-geenis võib patsiendi soovil teha geeniuuringuid. Mujal maailmas tehakse nimetatud geenimutatsioonide sõeluuringuid peamiselt mutatsiooni deletsiooni- F508del sõeluuringute kaudu.

Raske saab olema sõeluuringu tulemuse interpreteerimine, kuna patsientidel, kellel on mutatsioon F508del diagnoositud, ja nende abikaasadel (eostatud lapsel, vanemal, lapsel, sugulasel jne) on F508del sõeluuringu tulemus negatiivne, saab geeniuuring tuvastada nimetatud geeni deletsiooni F508del kas olemasolu või puudumist, võttes arvesse laboratoorse diagnostika võimalusi (väärpositiivne tulemus ja väärnegatiivne tulemus).

Sõeluuringud ja bioeetika

Enne sõeluuringuid soovitatakse tavaliselt nõustamist ja meditsiinilist teavitustööd ning vähesel määral ka meditsiinieetikat. Viimast seetõttu, et puudub kehtiv konsensus biogeneetiliste uuringute eetilisuse osas, kuid vaikimisi lähtutakse vajadusel Nuffeld Council on Bioethicsi raportist "Raport, Genetic Screening, Ethical Issues", 1993.

Kaasuvad haigused ja seisundid

Tsüstilise fibroosiga seotud diabeedivormi – tsüstilise fibroosiga seotud diabeet.

Allergiad

Ligikaudu 30%-l tsüstilist fibroosi põdevatel patsientidel võib välja kujuneda allergia ühe või mitme antibiootikumi vastu.

TF-iga kaasneva viljatuse molekulaartasand

Paljud CFTR-geeni haigusalleelid võivad põhjustada meestel viljatust, ka enamik tsüstilist fibroosi põdevaid mehi pole fertiilsed (99%), sest neil esineb kaasasündinud bilateraalne seemnejuha puudumine või ummistus, lisaks võib lima sitkuse tõttu ilmneda obstruktiivne azoospermia. Naistel võib esineda enneaegset viljatust, kuid nad võivad siiski lapsi saada.

Ravi

Ravi on haigussümptomitepõhine, iga haigusjuhtu ravitakse eraldi. Kui esineb kopsupõletik, siis püütakse kindaks teha tekitaja: kas seen-, viirus-, bakteriaalne nakkus, ja koostada ravialgoritm.

Polüvitamiinide (A-, D- ja E-vitamiini) oskuslik/adekvaatne manustamine võib ravi ühe komponendina olla efektiivne tsüstilise fibroosi ravikomponent.

Tüsistused

Kroonilised hingamisteede põletikud ja nende medikamentoosne ravi, aga ka kaasuvad haigused, võivad mõjutada inimestel ka mitut elutähtsat elundit, näiteks kopse ja südant, nii et tsüstilist fibroosi põdevad haiged võivad vajada kopsude siirdamist (teostatakse ka Eesti Haigekassa süsteemi kaudu) ja või südame siirdamist (transplantatsiooni).

Tuntud inimesi tsüstilise fibroosiga

Tsüstilist fibroosi põdes prantsuse laulja, telesaate "Star Academy" 4. hooaja võitja Grégory Lemarchal. Ta suri 30. aprillil 2007 23-aastasena haigusest põhjustatud tüsistustesse. Tema mälestuseks korraldatud heategevuskontserdiga koguti tsüstilise fibroosi uurimiseks 7,5 miljonit eurot ning Prantsusmaal tegutseb temanimeline ühing tsüstilise fibroosiga patsientide ja nende omaste nõustamiseks.

Tsüstilist fibroosi põeb ka Janno Puusepp. Selle kohta kirjutas 2012. aasta 6. detsembri Õhtulehe väljaandes artikli K. Roomets.

Tsüstiline fibroos on diagnoositud ka Briti peaministri Gordon Browni pojal

Populatsiooni pudelikael

Blogi, mis räägib kõigest, mis on Leonhardile oluline ja/või huvitav. Kommenteerige, tellige, lugege, nautige ja õppige.

Populatsiooni pudelikael (ka populatsiooni pudelikaela efekt; inglise population bottleneck, genetic bottleneck) on ajutise geneetilise triivi üks erijuhte, mis tuleneb populatsiooni arvukuse järsust, kuid 1–3 põlvkonna jooksul mööduvast arvukuse langusest.

Populatsiooni pudelikaela sündmus ja sellele järgnev populatsiooni arvukuse taastumine või väljasuremine

Sageli on populatsiooni arvukuse kollaps tingitud looduskatastroofidest, tänapäeval üha sagedamini aga inimtegevuse tõttu. Mõnedel loomadel aga esinevad eriomased perioodiliselt korduvad arvukuse järsud langused ja tõusud, mida nimetatakse nn populatsiooni- ehk elulaineteks. Ka need populatsioonilained võivad oluliselt mõjutada populatsiooni genofondi.