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1 BBPM V – GENÉTICA - BELINI Laura R T6 Bases moleculares das doenças genéticas: Genética bioquímica, erros inatos do metabolismo e triagem neonatal Thompson Cap. 12 BASE PARA COMPREENSÃO DA PATOGÊNESE DE TODAS AS DOENÇAS GENÉTICAS Uma doença molecular é aquela na qual o evento primário causador é uma mutação, seja ela herdada ou adquirida Uma doença genética ocorre quando uma alteração no DNA de um gene essencial muda a quantidade, a função ou ambas dos produtos gênicos (RNA mensageiro - mRNA – e proteínas) Uma mutação pode ser (esquema): o Na região codificante PROTEÍNA ANORMAL o Que afetam a estabilidde do RNA ou o splicing de RNA PROTEÍNA ANORMAL OU COM ESTRUTURA NORMAL o Que afetam a regulação ou dosagem genética PROTEÍNA COM ESTRUTURA ANORMAL: quantidade reduzida, aumentada, expressão inapropriada (tempo, local errado) Erros metabólicos hereditários, genética bioquímica, erros inatos do metabolismo (IEMs), desordens metabólicas congênitas Archibld Garrod (1902) propôs o termo de EIM em estudos sobre a doença de Urina Negra – alcaptonúria CARACTERÍSTICAS GERAIS DO IEMS Doenças genéticas que afetam o funcionamento normal de proteínas envolvidas nas reações químicas que ocorrem como parte de um processo contínuo de degradação e renovação de moléculas necessárias ao funcionamento do organismo A maioria das doenças associadas ao erro do metabolismo são mutações autossômicas recessivas Há cerca de aproximadamente 5.000 doenças genéticas, dessas cerca de 500 representam IEMs e por volta de 200 IEMs são tratáveis. Desse modo, quanto mais cedo diagnosticada e tratada a doença, menor será a complicação dos efeitos deletérios que alguma enzima ou substrato de acúmulo pode vir a afetar a pessoa portadora EXEMPLOS DE IEMs: Ativador de proteínas ou cofatores, transporte de proteínas, sistemas de transporte, reconhecimento de receptores, enzimas mutações de ponto, mutações de sentido trocado e deleções 2 BBPM V – GENÉTICA - BELINI Laura R T6 Fenilcetonúria 1:12.000 Mucopolissacaridose 1:25.000 Deficiência de biotinidase 1:90.000 Afeta até 65:100.000 (1: 1.538) indivíduos considerada como doença rara EIM em conjunto: 1: 800 a 1: 2.500 1:500 CLASSIFICAÇÃO IEMS Só vamos estudar algumas Classificação das doenças de acordo com as vias bioquímicas envolvidas, as que estão em vermelho fazem parte dos erros inatos do metabolismo presente no programa de triagem neonatal CLASSIFICAÇÃO FISIOPATOLÓGICA Classificação em 3 grandes grupos: 1. Doenças que causam intoxicação: doença da urina do xarope de bordo, fenilcetonúria, doenças do ciclo da ureia 2. Doenças que envolvem o metabolismo energético: defeito de oxidação de ácidos graxos, cadeia respiratória 3. Doenças envolvendo o acúmulo de moléculas complexas: mucopolissacaridoses Não é simplesmente dizer, por exemplo, que uma mutação altera uma enzima e provoca seu mau funcionamento O que acontece quando a enzima não funciona ? Qual o impacto? Quais são as consequências metabólicas desta anormalidade? Como isso se traduz de fato em sintomas para o paciente? SUSPEITANDO DE EIMS História Sintomas acompanham o início, mudanças na dieta Crianças com convulsões Atraso no desenvolvimento Vômitos recorrentes Odor incomum de urina Consanguinidade dos pais Problemas sugestivos do erro inato, como retardamento ou mortes inexplicadas em parentes de primeiro e segundo grau Clínica (diagnóstico diferencial – considerar IEM) Recém-nascidos criticamente doentes Neurodegeneração Retardo mental Fácies grossas, características dismórficas Doença hepática Cardiomiopatia (insuficiência cardíaca) Acidose inexplicada Opacidade da córnea, catarata, ou deslocamento da lente Hipoglicemia persistente FENILCETONÚRIA Doença autossômica recessiva, descoberta em 1934 Incidência: brasil 1:15.849 (2001), 1:24.780 (2002) Consequência: o deficiência de tirosina (L-dopa, dopamina, norepinefrina e epinefrina) o aumento de fenilalanina (compete com outros aa na barreira hematoencefálica), o aumento de fenilalanina desviada para outras rotas (fenilcetonas – urina) Causa: Mutação na enzima fenilalanina hidroxilase (PHA) Para transformar fenilanina em tirosina, a fenilanina hidroxilase usa um cofator chamado de tetra- hidrobiopterian (BH4) que pode apresentar problemas no processo de conversão; 3 BBPM V – GENÉTICA - BELINI Laura R T6 Na maioria dos casos, os indivíduos com fenilcetonúria são heterozigotos compostos (mais de uma mutação) que, por consequência, resulta em uma diversidade fenotípica envolvendo a fenilcetonúria. Encontrar indivíduos homozigotos para alelos mutantes resulta em fenótipos diferentes, uma vez conhecido esses alelos, é possível direcionar terapia farmacológica específica. Heterogeneidade alélica heterozigoto composto diversidade fenotípica Homozigotos fenótipos diferentes farmacogenômica CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM O PERCENTUAL DE ATIVIDADE ENZIMÁTICA PKU clássica: atividade da fenilalanina hidroxilase praticamente inexistente, menor que 1% e, consequentemente, níveis de fenilalanina plasmática >20mg/dL; PKU leve: atividade enzimática entre 1% e 3%, fenilalanina de 10 a 20mg/dL; Hiperfenilalaninemia transitória ou permanente: enzima > que 3%, levando a níveis de fenilalanina entre 4 a 10 mg/dL. Condição benigna Hiperfenilaninemias atípicas (1-3% do total) o Causadas por deficiência do tetrahidrobiopterina (HB4) o Afetados têm um prognóstico pior, porque apresentam quadro clínico mais grave (porque atrapalha outras vias além da fenilalanina) Diagnóstico clínico: dano neurológico como retardo mental, microcefalia, retardo na fala, convulsões, distúrbios do comportamento, irritabilidade, hipopigmentação cutânea, eczemas, odor de rato na urina As crianças com fenilcetonúria não tratada costumam exalar um odor corporal característico “de rato” ou “de mofo” na sua urina e suor. Esse odor é causado pelo ácido fenilacético, que é um subproduto da fenilalanina Rastreamento neonatal: entre 2 a 5 dias do nascimento (após 48h) Diagnóstico: níveis de fenilalanina maior que 10 mg; dL (duas amostras) TRATAMENTO – DOENÇAS DO METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS Dieta com baixo de FAL (permitir o crescimento e desenvolvimento normal) Dieta hipoproteica, porém a suplementação de aa isenta de FAL Dieta 250- 500 mg de FAL/dia OBS: indivíduo não feilcetonúrico possui uma dieta de 2.500 mg de FAL/dia Pacientes com defeito no cofator tetrahidrobiopterina (HB4) – pode-se tratar com dicloridrato de sapropterina HIPOTIREOIDISMO CONGÊNITO 4 BBPM V – GENÉTICA - BELINI Laura R T6 O hipotireoidismo congênito (HC), doença endócrina mais frequente na infância, é a causa mais comum de retardo mental evitável. É um distúrbio metabólico que se caracteriza pela redução da produção dos hormônios da tireoide ou pela diminuição da ação desses hormônios nos tecidos ou õrgãos Incidência: 1: 2.595 a 1: 4.795 Causa: o 85% dos casos: defeitos na formação da tireoide embriogênese (disgenesia tireoidiana) 30-45% ectopia 35-45% agenesia (atrofia) 5% hipoplasia o 15% dos casos: disormonogênese decorrente de mutações em genes redução T4 (tiroxina) Transportador de iodo-sódio, tireoperoxidase, tireoglobulina, iodotirosina deiodinase Genes: NIS, TOP, PDS, TG, IYD, DUOX2, DUOXA2 CLASSIFICAÇÃO DA DOENÇA 1. PRIMÁRIA: quando a falha ocorre na glândula tireoide (principal tipo) 2. SECUNDÁRIA: deficiência do hormônio estimulador da tireoide (TSH) hipofisário 3. TERCIÁRIA: deficiênciado hormônio liberador da tireotrofina (TRH) hipotalâmico 4. RESISTÊNCIA PERIFÉRICA à ação dos hormônios tireóideos Crianças não triadas/ não tratadas: hipotonia muscular, dificuldades respiratórias, cianose, icterícia prolongada, constipação, bradicardia, anemia, sonolência excessiva, livedo reticularis, choro rouco, hérnia umbilical, alargamento de fontanelas, mixedema, sopro cardíaco, dificuldade na alimentação com deficiente crescimento pôndero-estatural, atraso na dentição, retardo na maturação óssea, pele seca e sem elasticidade, atraso de desenvolvimento neuropsicomotor e retardo mental DIAGNÓSTICO – TRIAGEM NEONATAL Coleta após 48 horas até o 4º dia de vida Dosagem do TSH (TSHneo 5-20uU/mL) O resultado entre 10 e 20 mUI/l deve-se solicitar uma segunda amostra do calcanhar. Já o TSH neonatal maior do que 20 mUI/l a criança deve ser encaminhada para consulta clínica para realização de testes de função tireoidiana em amostras de soro. A maioria das crianças com TSH neonatal maior do que 20 mUI/l apresentará a doença. o Valores altos são convocados o Dosagem de T4 total e/ou livre no soro, quando necessária DIAGNÓSTICO DO HIPOTIREOIDISMO CONGÊNITO Os testos utilizados na triagem neonatal de HC não são diagnósticos. Desse modo, os resultados deverão ser confirmados pela dosagem em amostra de sangue venoso de TSH E T4 total ou livre. Pacientes com valores de TSH acima de 10 mUI/L e T4 livre ou T4 total baixos confirmam o diagnóstico do HC primário e indicam o início do tratamento. A realização da triagem neonatal para HC e após os exames confirmatórios permite o diagnóstico precoce de mais de 99% dos casos. A investigação para determinar etiologia do HC deve ser realizada na primeira avaliação médica. Essa investigação se inicia com a ultrassonografia (US) cervical e caso a US não for suficiente complementa-se com cintilografia da tireoide. Outros testes diagnósticos para se estabelecer a etiologia da doença, definitiva ou transitória, poderão ser realizados, incluindo: dosagens 5 BBPM V – GENÉTICA - BELINI Laura R T6 de tireoglobulina, teste do perclorato e determinação do iodo urinário Caso não seja possível definir a etiologia nesse momento, recomenda-se iniciar o tratamento precocemente e suspendê-lo aos 3 anos de idade, por 4 semanas, para dar continuidade à investigação etiológica. TRATAMENTO Reposição dos hormônios tireóideos deficitários (levotiroxina sódica) Acompanhamento com avaliação hormonal, avaliações de crescimento e puberdade, além de testes psicométricos. Desenvolvimento físico e neuropsicomotor Monitoramento laboratorial (T4 total, T4 livre e concentração de TSH de 2 a 4 semanas após o seu início) O tratamento do HC é feito com levotiroxina via oral em dose única diária e deve ser iniciado o mais precocemente possível, idealmente antes dos 14 dias de vida, mesmo sem sintomas. Os comprimidos para RN e lactentes precisam ser triturado e dissolvidos com pequena quantidade de leite ou água filtrada e administrados em jejum, pelo menos, 30 minutos antes das refeições. Em caso de vômitos imediatos, repetir a mesma dose da levotiroxina. FIBROSE CÍSTICA OU MUCOVISCIDOSE É uma doença autossômica recessiva causa pela mutação do gene CFTR que resulta em desequilíbrio na concentração de cloro e sódio nas células produtoras de muco e suor – glândulas exócrinas “doença do suor salgado” muito sódio no suor Incidência: o Caucasianos 1: 3.000 o Brasil (estudos regionais) 1:7.000 Proteína CFTR (Cystic Transmembrane Regulator) é o fator causador de fibrose cística o Membrana apical de células epiteliais; o Gene CFTR com 27 éxons (190kb) o MSD1 e MSD3: domínio com 12 segmentos= poro do canal de cloreto o NBD1 e NBD2: domínio de ligação de ATP o Domínio R: regulador Causa: + 200 mutações gene CFTR Herança autossômica recessiva FISIOPATOLOGIA DA FC O geno CFTR forma um canal iônico permeável a cloro, regulado por fosforilação, esse gene está na membrana apical do epitélio nas vias aéreas pulmonares, ducto pancreático, intestino, ductos biliares e nas membranas apical a basolateral do ducto das glândulas sudoríparas Quando o gene CFTR sofre deleção de três pares de bases nitrogenadas (mutação ∆F508 – mais frequente), o seu desdobramento acontece de forma incorreta e o seu deslocamento para a membrana apical é impedido, sendo degradado no proteossomo e, por isso, os canais permeáveis ao cloro não se encontram atuantes. Outras mutações envolvem produção de RNA mensageiro incompleto, localização incorreta das proteínas, que não abrem adequadamente ou não permitem a passagem normal de cloro. Pulmões e o pâncreas são os principais órgãos afetados ocorre aumento da viscosidade do muco Pulmões: bloqueia as vias aéreas, aumenta a proliferação bacteriana, infecção crônica, lesão pulmonar e óbito por disfunção respiratória Pâncreas é outro órgão que pode estar sendo afetado pela viscosidade desse muco. No pâncreas quando os ductos estão obstruídos pela secreção espessa, há uma perda de enzimas digestivas, levando à má nutrição. A fibrose pancreática, que a maioria destes pacientes apresenta, já ocorre no período intrauterino, levando a um refluxo de enzimas pancreáticas para a circulação. Bloqueio na reabsorção de cloro nas sudoríparas (suor hipertônico) Muitas crianças sem sinais ao nascimento 5% a 10% dos pacientes afetados nascem com obstrução intestinal por mecônio Esteatorreia, problemas respiratórios, dor abdominal recorrente, pancreatite recorrente, cirrose biliar, retardo no desenvolvimento somático 6 BBPM V – GENÉTICA - BELINI Laura R T6 DIANÓSTICO – TRIAGEM NEONATAL Avaliação em amostras colhidas até 30 dias Dosagem da tripsina imunorreativa menor que 70 ng/ ml normal Se maior que 70 ng/mL, teste confirmatório: dosagem de cloreto no suor “teste do suor” O diagnóstico da Fibrose Cística é fechado quando um paciente com sintomas característicos ou um teste de triagem neonatal alterado tem duas dosagens de cloro no suor modificadas (superior a 60 mEq/L) ou duas mutações identificadas no teste genético. O teste do pezinho é a triagem neonatal, não é um exame definitivo, mas pode indicar a necessidade de mais exames para determinar a existência ou não da doença – o teste do pezinho é muito importante por permitir o diagnóstico precoce da patologia, trazendo a possibilidade de tratamento e aconselhamento genético aos familiares. Quando já existe a suspeita da FC, faz-se o teste do suor, que avalia a concentração de cloro ou cloreto no suor (acima de 60 mEq/L já indica a existência da doença). Quando o teste do suor indica concentração intermediária de cloro (entre 40 e 60 mEq/L) e o paciente apresenta sintomas sugestivos de fibrose cística, é realizado o teste genético, que, além dos mesmos benefícios já citados anteriormente com o diagnóstico precoce, permite uma terapêutica mais pontual, com medicamentos que podem corrigir a função alterada da proteína CFTR. O diagnóstico da FC também pode ser pré-natal, com a retirada de uma amostra de líquido amniótico entre a 15ª e 18ª semana – esse exame só é realizado quando se sabe que o pai e a mãe possuem o gene CFTR afetado pela doença. Caso o diagnóstico da doença seja tardio, o quadro geral do paciente pode ser muito afetado, piorando imensamente o seu prognóstico. TRATAMENTO DA HC Acompanhamento médico regular Utilização de enzimas pancreáticas Suplementação vitamínica (vitaminas A, D, E, K) Fisioterapia respiratória Em presença de complicações infecciosas, é indicada a antibioticoterapia de amplo espectro Esquema vacinal habitual, as crianças devem receber também imunizaçãoantipneumocócica e anti- hemófilos DOENÇAS DO MEATABOLISMO DOS ESTEROIDES Nesses casos o fato de ter o defeito em uma proteína específica afeta o ciclo de formação de vários hormônios provenientes do colesterol, desencadeando que outros aumentem sua concentração e isso por consequência resulta em complicações clínicas. A glândula supra renal tem configurações histológicas bem definidas, cada uma delas tem sua participação na formação de diferentes hormônios O interessante desse eixo é o cortisol que será afetado, uma vez que possui várias finalidades (sistema imune, fígado, musculo, tecido adiposo). O cortisol tem uma concentração suficiente na circulação sistêmica no qual vai estar desempenhando suas funções, ele atua como sinalizador do eixo hormonal para que os hormônios precursores ou sinalizadores para que eles sejam formados seja desligado tanto na adenohipófise quanto no hipotálamo. O problema dessa doença é que sem a enzima antecessora do cortisol funcionando, não haverá cortisol suficiente para sinalizar por feedback negativo os outros hormônios, o que leva a sinalização constantes para a síntese dos demais hormônios, ocasionando as manifestações clínicas em crianças que são acometidas por hiperplasia adrenal congênita. Colesterol (precursor): glicocorticoides (ex. cortisol), mineralcorticoides (ex. aldosterona), androgênios (ex. testosterona), estrogênios (ex. estradiol) HIPERPLASIA ADRENAL CONGÊNITA 7 BBPM V – GENÉTICA - BELINI Laura R T6 Incidência: 1:15.000 Doença autossômica recessiva Causas: o 95% mutações CYP21A2 (21-hidroxil ase), baixo cortisol, baixa aldosterona e aumento de andrógenos o 5% mutações 11-beta-hidroxilase Classificações das mutações: o Grupo A: nenhuma atividade enzimática o Grupo B: 3 a 7% de atividade enzimática o Grupo C: 20 a 60% de atividade enzimática Fenótipos: o AA: forma perdedora de sal o BB ou AB: virilizante simples o CC ou AC ou BC forma não clássica Triagem neonatal: dosagem do 17- hidroxiprogesterona (17 OHP) o Seguido de testes confirmatório no soro Cortisol é feedback negativo sobre o eixo hipotálamo- hipófise-suprarrenal, secreção contínua do adrenocorticotrófico (ACTH) pela hipófise e estimulação crônica do córtex da glândula suprarrenal FORMAS CLÍNICAS 1. CLÁSSICA PERDEDORA DE SAL 75% dos casos RN feminino: virilização da genitália externa (clitoromegalia, fusão labial e formação de seio urogenital) RN masculino: diferenciação normal da genitália externa Deficiência mineralocorticoide se manifesta precocemente (em geral a partir da 2° semana), com crise adrenal: depleção de volume, desidratação, hipotensão, queda de Na e aumento de K, e se não tratada, pode evoluir para óbito 2. FORMA CLÁSSICA NÃO PERDEDORA DE SAL (virilizante simples) Virilização pós-natal, caracterizada por clitoromegalia, aumento peniano, pubarca precoce, velocidade de crescimento aumentada e maturação óssea acelerada, resultando em baixa estatura final. Sem deficiência mineralocorticoide 3. FORMA NÃO-CLÁSSICA (início tardio) Manifestações podem aparecer na infância, adolescência ou idade adulta. No sexo feminino, pode apresentar aumento discreto do clitóris, pubarca precoce, ciclos menstruais irregulares, hirsutismo e infertilidade. No sexo masculino, o quadro costuma não ser diagnosticado. Alguns pacientes podem ainda ser assintomáticos DEFICIÊNCIA DE BIOTINIDASE Incidência: 1: 9.000 Doença autossômica recessiva Causa: mutações BTD (biotinidase, aproximadamente 200 mutações) Diagnóstico: quantificação da atividade da biotinidase Classificação: o Deficiência profunda de biotinidase: atividade enzimática menor que 10% o Deficiência parcial de biotinidase: atividade enzimática entre 10% e 30% Clínica: a partir da sétima semana de vida, com distúrbios neurológicos e cutâneos (crises epilépticas, hipotonia, microcefalia, atraso do desenvolvimento neuropsicomotor, alopecia e dermatite eczematoide). Diagnóstico tardio observam-se distúrbios visuais, auditivos, atraso motor e de linguagem. O QUE É O TESTE DO PEZINHO? TRIAGEM NATAL VAI TRIAR 6 DOENÇAS! CONTEMPLADAS PELO SUS Nome popular para a coleta de sengue realizada por punção no calcanhar Este sangue é embebido em papel filtro para ser analisado no laboratório O nome correto é TRIAGEM NEONATAL 8 BBPM V – GENÉTICA - BELINI Laura R T6 Quem deve fazer? 100% dos RN vivos devem fazer a coleta do teste do pezinho Por que? Para identificarmos os que podem ter alguma das doenças investigadas O teste do pezinho é só uma coleta de sangue? Não. Faz parte do programa Nacional de Triagem Neonatal (PNTN). Dia 6 de junho de 2001, o Ministério da Saúde instituiu este programa de Saúde Pública Qual o objetivo do programa (PNTN)? Triar, diagnosticar e tratar as crianças com algumas das doenças investigadas. A intervenção precoce visa evitar, reverter ou amenizar o processo da doença ETAPAS DO PROGRAMA 1. Coleta 2. Processamento da amostra 3. Reconvocação dos casos suspeitos 4. Tratamento e Acompanhamento COLETA Idade da coleta: ideal entre o 3° e 5° dia de vida Prevenção Não pode ser colhida antes de 48h de amamentação O sangue deve ser enviado com brevidade para o laboratório de referência Secagem, armazenagem e envio das amostras: deixar o papel filtro na posição horizontal PROCESSAMENTO DA AMOSTRA NO LABORATÓRIO RECONVOCAÇÃO DOS CASOS ALTERADOS – BUSCA ATIVA Os casos suspeitos deverão ser localizados para realização de novos exames para confirmação diagnóstica ATENDIMENTO E ACOMPANHAMENTO O serviço de referência em triagem neonatal tem equipe especializada: 9 BBPM V – GENÉTICA - BELINI Laura R T6
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