Атавистические пороки развития, объясняющиеся ходом предшествующей эволюции, относят к разряду филогенетических пороков. К этой же группе аномалий принадлежат и так называемые аллоген-ные аномалии. Это врожденные нарушения, имеющие в своей основе генетические дефекты. Они встречаются одновременно у ряда родственных, но не предковых организмов и являются выражением закона гомологических рядов.
Н.И. Вавилов в 1935 г. обратил внимание на то, что растения разных видов и родов, сходные по происхождению, обладают сходными рядами наследственной изменчивости, и объяснил эту закономерность сходством основных характеристик аллелофондов видов, еще недавно претерпевших дивергенцию. Эта закономерность была названа законом гомологических рядов.
Действие закона гомологических рядов распространяется на широкий круг биологических объектов. Попытки сопоставить гомологии генотипа с морфофункциональными гомологиями не всегда успешны. Действительно, нет уверенности в том, что такое, с точки зрения сравнительной анатомии, бесспорно гомологическое образование, как хорда зародыша человека и личинки асцидии (животного, относящегося к подтипу Личиночно-хордовые Urochordata типа Хордовые), абсолютно гомологично и с позиций генетического контроля его морфогенеза. Однако изучение кариотипов цитогенетическим методом с использованием дифференциальной окраски хромосом и последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК методом гибридизации (см. п. 15.2) у близких и более отдаленных видов привело к выводу о том, что закон гомологических рядов
распространяется по крайней мере на виды в пределах рода, семейства, отряда, а по многим признакам — и в рамках класса. Так, известно, что ген, ответственный за синтез фактора VIII в системе свертывания крови, расположен в Х-хромосоме не только у человека, но и у приматов и даже у собак. Поэтому и у этих видов животных гемофилия встречается преимущественно у самцов, наследуясь так же, как и у человека.
В природе хорошо известен аллель альбинизма, гомологичный у всех млекопитающих, а также и у других классов позвоночных. Среди млекопитающих распространен мутантный аутосомно-доминантный аллель FGFR 3, приводящий к преждевременной дифференцировке и гибели части клеток эмбриональной остеогенной хрящевой ткани в зонах роста трубчатых костей. Результатом его экспрессии становится развитие ахон-дроплазии, или хондродистрофической карликовости, при которой характерно резкое укорочение и искривление конечностей (рис. 13.24, б).
В морфогенезе мягких тканей морды млекопитающих и лица человека имеется срастание двух половин верхней губы за счет избирательной клеточной адгезии. У ряда травоядных животных, питающихся грубыми злаками или колючими ветками (грызуны, зайцы, верблюды), срастание верхней губы нерационально. В процессе естественного отбора у них закрепились адаптивные мутации, нарушающие клеточную адгезию при формировании верхней губы из трех зачатков. Нарушение клеточной адгезии этих зачатков у человека приводит к развитию довольно часто встречающейся аномалии, называемой заячьей губой.
У людей аллогенные аномалии встречаются очень часто. Даже такой генетический дефект, как синдром Дауна, — типичная аллогенная аномалия: известны случаи рождения детенышей гориллы с трисоми-ей хромосомы, соответствующей хромосоме 21 человека. Симптоматика такой трисомии соответствует клинике синдрома Дауна у человека. Среди лабораторных крыс известна генетическая линия, представители которой наследственно склонны к судорожным эпилептическим припадкам, соответствующим по механизмам клинике соответствующих состояний у человека. Эти крысы являются модельным объектом при изучении патогенеза эпилепсии человека и при разработке эффективных методов лечения.
Наиболее интересны с медицинской точки зрения такие аллоген-ные аномалии развития человека, генетические механизмы развития которых хорошо изучены. Пример — синдром Ваарденбурга, тип 2. У человека это результат доминантной мутации гена Mitf, расположенного в коротком плече третьей хромосомы и в норме экспрессирующе-
Рис. 13.24. Аллогенные аномалии развития: а — альбинизм у белки, крокодила, ежа и мальчика негроидной расы; б — ахондроплазия у человека и собаки; в — синдром Ваарденбурга у человека и мыши
гося в процессе эмбрионального развития в пигментных клетках глаз, волосяных фолликулов и в клетках внутреннего уха. Мутация этого гена приводит к развитию глухоты, уменьшению размеров глазных яблок и появлению депигментированных участков кожи и волосяного покрова. Сходная картина наблюдается у мышей, имеющих соответствующую мутацию гена Mitf, совпадающего с человеческим геном как по нуклео-тидной последовательности, так и по функциям (рис. 13.24, в).
Мутация гена Kit у человека и мышей регулирующего пролиферацию и миграцию клеток нервного гребня, а также клеток-предшественников гамет и гемоцитобластов, приводит к возникновению стерильности, анемии, депигментации участков кожи и волосяного покрова. Эти симптомы сопровождаются глухотой и нарушением иннервации органов пищеварительного тракта.
Точная диагностика и изучение генетических и морфогенетических механизмов возникновения аллогенных состояний представляют большой интерес и практически важны потому, что дают возможность использования лабораторных животных с соответствующими признаками в качестве экспериментальных моделей для изучения патогенеза, клинической картины и лечения их у человека.