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Millena Fernandes l @medmillena Herança monogênica autossômica dominante Doenças: acondroplasia, braquidactilia, polidactilia, doença do rim policístico do adulto, síndrome de Marfan, doença de Huntington, neurofibromatose tipo 1, distrofia miotônica, síndrome de Noonan e osteogênese imperfeita. CARACTERÍSTICAS Expressa-se quando o indivíduo apresenta pelo menos um gene alelo dominante. O risco e a gravidade de doenças transmitidas de forma dominante para a prole dependem de se um ou ambos os genitores são afetados e se esse caráter é dominante puro ou dominante incompleto. Herança dominante pura: se manifesta de forma semelhante na sua natureza a gravidade de sintomas em heterozigotos e homozigotos. (ex: doença de Huntington). Porém, pode haver um tempo de curso mais acelerado desde a manifestação da doença até o óbito em indivíduos homozigotos, quando comparados aos heterozigotos. Herança dominante incompleta: acondroplasia. Transmissão vertical do fenótipo; fenótipo aparece em todas as gerações e uma pessoa afetada tem um genitor afetado. Exceções: casos originados de mutações novas em um gameta vindo de um genitor fenotipicamente normal e casos em que o distúrbio não é expresso (não penetrante) ou é expresso apenas de forma sutil na pessoa que herdou o alelo mutante responsável. Ausência de salto de gerações. Transmissão pai-filho pode ser observado. Números aproximadamente iguais de homens e mulheres afetados; O risco de recorrência de uma doença autossômica dominante é 50%; Familiares fenotipicamente normais não transmite o fenótipo aos seus filhos. Falha de penetrância ou expressividade leve de uma condição podem resultar em exceções aparentes a essa regra. A maioria das doenças dominantes é, na verdade, mais grave em homozigotos afetados do que em heterozigotos (ex: acondroplasia); Uma proporção significativa de casos isolados e de casos esporádicos se deve a mutações novas. Quanto menor a adequação para sobreviver e reproduzir, maior será a proporção dos casos decorrentes de mutações novas. Conceitos importantes Haploinsuficiência: quando 50% dos níveis normais não são suficientes para a função normal. Quando a presença de apenas uma cópia normal de um alelo não é suficiente para prevenir a manifestação de um fenótipo anormal em virtude da perda de função do outro alelo. Na herança recessiva há uma haplosuficiência: se houver um indivíduo Aa, a funcionalidade do selvagem é o suficiente para que o indivíduo seja normal. Efeito dominante negativo: o alelo mutado vai produzir uma proteína que vai interferir no alelo normal. O alelo mutado além de não ser funcional, ele também interfere na função do alelo normal. Observados apenas em heterozigotos, nos quais causam efeitos mais graves que simples alelos nulos do mesmo gene. Por esse motivo, observamos indivíduos com a mesma síndrome, mas manifestando formas diferentes. Exemplos: osteogênese imperfeita, síndrome de Marfan. Penetrância: % de indivíduos de uma população com determinado genótipo que exibem o fenótipo associado a esse genótipo. Refere-se à probabilidade que um gene apresenta de ter ou manifestar algumas expressões fenotípicas. É o tudo ou nada para uma determinada caraterística. - Completa: o indivíduo que porta o alelo mutado, terá um fenótipo correspondente sempre que ele tiver um gene; traços que expressos em 100% dos indivíduos portadores de mutação (ex: acondroplasia) - Incompleta ou reduzida: quando apenas uma parcela dos indivíduos com o mesmo genótipo expressa o fenótipo correspondente (ex: polidactilia; é uma herança dominante). Um determinado genótipo pode não expressar o fenótipo correspondente devido a genes epistáticos ou devido ao efeito do ambiente por exemplo. OBS: Epistasia: interação não alélica; interação de outros genes; quando um gene mascara/interfere a expressão/funcionalidade de outro gene, que pode estar presente em até outro cromossomo, em outro alelo (pode estar em outro cromossomo); gene epistático exerce uma ação inibitória. HIPOSTÁTICO. Expressividade: corresponde ao modo de expressão do alelo, que pode ser uniforme ou variável. - Uniforme: ocorre quando um alelo expressa sempre um único tipo de fenótipo, de fácil reconhecimento. - Variável: quando a expressão do alelo resulta no aparecimento de vários padrões de fenótipos ou vários graus de expressão; (ex: doença do rim policístico do adulto, neurofibromatose tipo 1, osteogênese imperfeita, fibrose cística e síndrome de Waardenburg). Millena Fernandes l @medmillena OBS: a síndrome de Down não se encaixa nesse caso pois ela afeta o genótipo como um tudo, não apenas um gene. Uma pessoa que tem o genótipo causador da doença pode não apresentar o fenótipo correspondente, mesmo ele ou ela podendo transmitir a mutação causadora da doença para a próxima geração. 10% dos portadores obrigatórios de uma mutação causadora de retinoblastoma (p. ex., aqueles que possuem um genitor afetado e uma criança afetada e, portanto, devem portar a mutação) não apresentam a doença. Pleitropia Efeitos fenotípicos múltiplos de um gene. Quando a expressão de um único gene afeta diversas características do fenótipo, muitas vezes não relacionadas, dizemos que este é pleiotrópico. Ex: síndrome de Marfan e síndrome de Charge. POLIDACTILIA Seis ou mais dedos nas mãos e/ou pés. Penetrância incompleta: expressividade variável. PENETRÂNCIA DEPENDENTE DA IDADE Consiste no atraso na idade de início de uma doença genética. Ex: Doença de Huntington. O atraso da idade no início da doença reduz assim a seleção natural contra o alelo causador da doença, aumentando sua frequência em uma população. Mutação nova ou de novo Transmitida pelos pais. Gene transmitido é mutado a partir de um alelo normal para um alelo causador da doença. Ocorrem em células somáticas e germinativas, levando ao aparecimento de doenças monogênicas em probandos cujos pais não são afetados. O risco de recorrência para os irmãos dessa pessoa é muito baixo, mas o risco de recorrência para sua prole pode ser substancialmente aumentado. 7/8 de todos os casos de acondroplasia são causados por mutações novas e somente 1/8 é herdado de um genitor afetado. Isto se dá principalmente porque a doença tende a limitar o potencial para reprodução. OBS: a maior parte dos casos de mutações nova ocorre nos espermatozoides. Pode ocorrer em qualquer doença genética. Fatores que afetam a expressão de genes mutação de novo - Doença genética sem histórico familiar. - Gene transmitido sobre mutação em células germinativas. - Baixo risco recorrência entre irmãos. Mosaicismo de linhagem germinativa Presença de dois ou mais tipos de células/linhagens geneticamente distintas, oriundas de um mesmo zigoto. Surgimento: mitose, embriogênese. Afeta células somáticas e germinativas. - Mosaicismo de células somáticas: pode ocasionar variações fenotípicas, estando, geralmente, associado a fenótipos mais brandos. - Mosaicismo germinativo ou gonadal: resultante do surgimento de mutação em uma das células que dará origem à linhagem germinativa, responsável pela formação dos gametas, propicia o aparecimento de um distúrbio genético de novo na prole de indivíduos normais. Quando pensar? Quando dois ou mais filhos apresentam uma doença autossômica dominante ou ligada ao X quando não há história familial dessa doença. Numa mutação nova, não há risco de os irmãos serem afetados; no mosaicismo de linhagem germinativa há um risco de afetar todos os filhos. ACONDROPLASIA (NANISMO) Localização do gene: 4p16.3. Principal causa de nanismo genético. Função do produto gênico: proteína transmembrana que é um receptor de fator de crescimento. Proteína: receptor do fator de crescimento fibroblasto tipo 3. Causada por mutações em um gene chamado receptor de hormônio de crescimento defibroblastos (ossificação precoce). Mutação no gene FGFR3 (troca de bases G por A) com ganho de função (super ativação) à proteína formada (levando à ossificação precoce). O mosaicismo de linhagem germinativa ocorre quando todas as; ou parte das; células germinativas são afetadas por uma mutação para a doença, mas as células somáticas não são afetadas. Ele eleva o risco de recorrência para a prole do genitor mosaico. Millena Fernandes l @medmillena Grau de ativação de FGFR3: pode variar dependendo do domínio alterado, correspondendo à severidade do encurtamento do osso longo: Mutação de ponto de sentido trocado (quando pais heterozigotos tem um filho afetado). Ocorre devido a uma mutação nova em 80 a 90% dos casos, cuja frequência aumenta com o avanço da idade. As mutações em FGFR3 associadas à acondroplasia são mutações de ganho de função que causam ativação do FGFR3 independente do ligante. Essa ligação constitutiva de FGFR3 inibe de forma inadequada a proliferação de condrócitos na placa de crescimento e, consequentemente, leva ao encurtamento dos ossos longos, bem como à diferenciação anormal dos outros ossos. Expressividade variável. Não é uma deficiência de produção de hormônio e sim a ossificação precoce. 1º caso: hipocondroplasia (H): graus menores de ativação do FGRF3; 2º caso: displasia tanatofória (T): graus maiores de ativação: letal. OBS: a acondroplasia em homozigose é incompativel com a vida, pois ocorre uma calcificação intrauterina muito antecipada. Características físicas - Membros curtos. - Tronco normal. - Tórax achatado. - Lordose lombar. - Macrocefalia (cabeça frequentemente aumentada). Diagnóstico - Clínico-físico; - Ecografia; - Radiografia; - Sequenciamento do gene; Tratamento: não existe cura ou tratamento específico. SÍNDROME DE MARFAN Desordem do tecido conjuntivo – excessivamente elástico - caracterizada por membros anormalmente longos (aracnodactilia). Relacionada com a penetrância e expressividade variável, além de uma mutação nova. Localização cromossômica: 15q21. Função do produto gênico normal: proteína fibrilina 1 está relacionada com a formação das fibras elásticas. O FBN1 codifica a principal proteína constituinte do tecido elástico: fibrilina 1, presente principalmente nas estruturas que devem resistir à tensão e ao estresse (adventícia da aorta, o ligamento suspensor do cristalino, pele). A fibrilina 1 é o principal constituinte das microfibrilas extracelulares. Estas podem existir como estruturas isoladas ou associadas com a elastina para formar as fibras elásticas. Pleiotropia: se refere à apresentação de várias manifestações clínicas diferentes, devido a uma única alteração genética (atinge diferentes órgãos). Penetrância incompleta e expressividade variável. Manifestações clínicas - Esquelético: caracterizado por estatura elevada, escoliose, braços e mãos alongados e deformidade torácica – pectus excavatum; - Cardiovascular: caracterizado por alterações da valva mitral e dilatação da artéria aorta; - Ocular: caracterizado por miopia e luxação do cristalino. Genética da síndrome: Gene FBN1. Millena Fernandes l @medmillena Proteína: fibrilina 1: importante componente na formação das fibras elásticas. Sua produção anormal resulta em fibras elásticas anormais produzindo as alterações que caracterizam a síndrome. Fibrilina Fibrilina – Proteína do tecido conjuntivo: encontrada na aorta, no ligamento suspensório do Cristalino e no Periósteo. Periósteo – Tecido conjuntivo que reveste os ossos e proporciona uma força de oposição no crescimento normal do osso. Periósteo mais elástico: super crescimento dos ossos, resultando em defeitos do esqueleto. Papel no tecido conjuntivo – explicam o papel pleiotrófico – transtorno oculares esqueléticos e cardíacos. Padrão de herança: 1:1000 nascidos vivos. Iguais para homens e mulheres. - 75% dos casos é por hereditariedade autossômica dominante. - 25% dos casos são mutações novas (nenhum dos pais é afetado). - Expressividade variável. Prognóstico 50% dos pacientes sobrevivem até os 32 anos. 95% morrem por alterações cardíacas. Diagnóstico - Critérios clínicos são base para diagnóstico: sinais de Marfan. - Requisitos principais: nos casos esporádicos e nos casos familiares. - Sequenciamento genético do gene FBN1: metodologia que permite identificar a sequência de nucleotídeos presentes em um gene. - Cabe ao geneticista clínico a investigação da família para aconselhamento genético dos afetados. Tratamento Não existe cura: melhora na qualidade de vida. Acompanhamento com cardiologista, fisioterapia, acompanhamento psicológico e cinta ortopédica para correção da escoliose. DOENÇA DE HUNTINGTON Localização cromossômica: 4p16.3. Função do produto gênico normal Proteína relacionada com o transporte de vesículas dentro do neurônio, podendo estar relacionada à neurogênese. O produto proteico, denominado huntingtina, está envolvido no transporte de vesículas nas vias secretórias celulares. Inclusive, há evidências de que a huntingtina seja necessária para a produção normal do fator neurotrófico derivado do cérebro. A expansão de repetições CAG produz séries alongadas de glutaminas próximas à região aminoterminal da huntingtina. Elas estão correlacionadas com a construção de agregados proteicos tóxicos dentro e próximo do núcleo neuronal. Acredita-se que esses agregados sejam tóxicos e estejam associados à morte neuronal precoce.. Tipo de mutação que ocorre: repetição expandida de citosina-adenina-guanina (CAG) na região N-terminal do gene que codifica a proteína huntingtina. Condição genética responsável por esta patologia: dominante verdadeiro, ou seja, se expressa tanto em homozigose quanto em heterozigose, com o mesmo grau de expressão. Mutação com ganho de função: efeito tóxico da proteína. Ocorre a formação de agregados de proteínas no núcleo e citoplasma. Morte celular na região do córtex cerebral. Redução de 20 a 30% do peso do cérebro. Tem tremores por conta da degeneração das células nervosas. Doença neurológica degenerativa de causa genética. Caracterizada por: alterações psiquiátricas, cognitivas e motoras progressivas. Manifestações clínicas - Coréia (movimentos involuntários, rápidos, irregulares e sem finalidade, associados à diminuição da força muscular). Ocorrem especialmente nas extremidades (mãos e antebraços principalmente) e na face. - Decadência mental progressiva - Problemas psiquiátricos: demência e distúrbio afetivo. - Perda da visão periférica. - Perda de neurônios no cérebro (neurológica degenerativa). Em alguns casos – perda de 25% do peso total do cérebro. Epidemiologia Penetrância relacionada com a idade (sintomas aparecem dos 30 aos 50 anos) – antecipação (2 anos-raro). Millena Fernandes l @medmillena Maior exemplo de penetrância condicionada pela idade. 1 em cada 20mil na Europa. (mais frequente em brancos) Desenvolve-se lentamente, provocando uma degeneração progressiva do cérebro. Na fase final leva à morte – após diagnóstico inicial: 10 a 15 anos. Huntingtina - Está vinculada com a produção normal do fator neurotrófico derivado do cérebro. - Na extremidade distal desse gene, estão presentes várias repetições da trinca CAG, correspondente ao aminoácido glutamina. -Aumento nas sequências de glutamina na Huntingtina –estão associadas com a formação de agregados proteicos tóxicos no interior do núcleo do neurônio, levando a morte do mesmo. Normal: 10 a 26 repetições Portadores: 27 a 35 repetições (Transmitem) Afetado: acima de 36 cópias – de 36 a 41 repetições (penetrância incompleta) Quanto maior o número de repetições, início mais precoce do distúrbio. Prognóstico - A sobrevida varia.10-20 anos após o aparecimento do primeiro sintoma. A morte ocorre como consequência de problemas:Respiratórios (30%); cardíacos (25%) causados pela movimentação ineficiente da musculatura; suicídio (7%) que tem um risco aumentado pelo quadro depressivo, lesões de quedas frequentes e por má nutrição. Diagnóstico - Clínico: observação dos sintomas; - Laboratorial: exames de líquor (dosagem do GABA bastante reduzida), sangue, urina e Rx normal; - Teste genético: Histórico familiar; - Exame de neuroimagem Tratamento - Amenizar os sintomas motores e psiquiátricos. RETINOBLASTOMA Localização do gene afetado: 13q14. Gene: RB1. Função do produto gênico normal: codifica a proteína RB que tem um papel importante no controle do ciclo celular, atuando como supressor tumoral além de estabilizar a cromatina. Se a RB não está funcionando, a célula começa a se multiplicar de forma desordenada. A grande maioria dos casos ocorre por mutação nova; mutação somática (ocorre nas células não germinativas). O tumor só ocorre nas células da retina pois somente as células que fazem parte do desenvolvimento da retina sofrerem a mutação. Logo, a mutação ocorreu na fase embrionária (mutação somática). O tumor se desenvolve a partir da retina imatura – a parte do olho responsável pela detecção de luz e cor. Quadro clínico Estrabisco, leucocória, protusão globo ocular, heterocromia, glaucoma, dilatação pupilar, sinais neurológicos faciais, cefaléia e vômito. Epidemiologia: mais frequente em criança 2-4% dos tumores infantis. 80% dos casos em menores de 3 anos. 20-30%: tumores bilaterais. Padrão de herança Forma não-hereditária: apenas um olho é afetado e por apenas um tumor: 60% Esporádico – Mutações novas - Na forma hereditária: tumores múltiplos são encontrados em ambos os olhos: 40% Unilateral (15%) Bilateral (85%) - Penetrância reduzida – 90% Proteína RB: Encontrada em todas as células do corpo, onde em condições normais que atua como um freio sobre o ciclo celular, impedindo certas proteínas reguladoras de desencadear a replicação do DNA. Se Rb está ausente, uma célula pode replicar-se mais e de forma descontrolada, resultando na formação de tumores. Prognóstico Millena Fernandes l @medmillena - Não tratado, retinoblastoma é quase uniformemente fatal, mas com diagnóstico precoce e métodos modernos de tratamento a taxa de sobrevivência é superior a 90%. Diagnóstico - Exame oftalmológico; -Tomografia computadorizada; - Ressonância magnética; - Análise dos familiares; - Sequenciamento do gene RB1. DOENÇA POLICÍSTICA RENAL Etiologia Doença renal policística autossômica dominante (DRPAD): Gene PKD1; Localização 16p13.3; 85% dos casos; Codifica a proteína policistina 1. Doença renal policística autossômica recessiva (DRPAR): Gene PKD2; Localização 4q21; 15% dos casos; Codifica a proteína policistina 2; Epidemiologia DRPAD: doença renal hereditária mais comum, responsável por 4,4-10% de todos os pacientes em terapia renal substitutiva em todo mundo. Prevalência estimada de 1:400-1000 em diferentes populações. - Fenótipo renal é predominante (cistos múltiplos, bilaterais e difusos, aumento do volume renal, declínio da função). - Desordem sistêmica: prolapso de valva mitral, aneurismas intracranianos, aórticos, cistos hepáticos, pancreáticos, vesícula seminal, divertículo de cólon. - Proteínas de membrana relacionada com canais pela passagem de íons; adesão celular (PKD1) Características - Expressividade variável; - Pode se manifestar raramente já na vida uterina, com rins massivamente aumentados. - Manutenção da função renal por muitos anos, antes de iniciar um processo de declínio constante da taxa de filtração glomerular (TFG). - Metade dos pacientes afetados evolui para DRCT (doença renal crônica terminal) até a sexta década de vida. PC1 funcionada como um receptor de membrana e uma molécula de adesão, forma um complexo com PC2 e modulam a passagem de íons.
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