Princípios da citogenética clínica

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PRINCÍPIOS DA CITOGENÉTICA CLÍNICA
Estudo dos cromossomos, sua estrutura e 
herança, por meio de microarranjos 
cromossômicos e o sequenciamento do 
genoma completo.
→
Transtornos cromossômicos são as 
principais doenças genéticas.
Perdas reprodutivas, 
malformações congênitas, 
deficiência intelectual e câncer.
○
→
CITOGENÉTICA E ANÁLISE CLÍNICA
Para análise clínica, as células devem ser 
capazes de se proliferar em cultura, 
como os leucócitos (linfócitos T).
→
CULTURA DE CURTO PRAZO:
3 a 4 dias.→
Há a obtenção de sangue periférico e a 
coleta dos leucócitos. Esses são postos 
em meio de cultura e estimulados a 
dividirem-se.
→
Agentes que inibem o fuso mitótico 
param as células na metáfase.
→
Cromossomos são separados por uma 
solução hipotônica. Esses então são 
espalhados em lâminas e corados.
→
CULTURAS DE LONGO PRAZO:
Obtidas a partir de diferentes tecidos 
pela extração de fibroblastos.
→
Leucócitos podem formar células 
linfoblastóides e a medula óssea, possui 
muitas células em divisão.
→
Células fetais derivadas do líquido 
amniótico ou obtidas por biópsia das 
vilosidades coriônicas.
→
IDENTIFICAÇÃO CROMOSSÔMICA:
Feito a partir da coloração por 
bandeamento Giemsa (bandeamento G).
Padrão-ouro na identificação de 
anormalidades genômicas 
estruturais e numéricas.
○
→
Esse padrão é enumerado em cada braço 
do centrômero ao telômero, com a 
identidade de cada banda sendo descrita 
sem ambiguidade.
→
INDICAÇÕES CLÍNICAS:
Problemas de crescimento e 
desenvolvimento precoces: Falha no 
crescimento, atraso no desenvolvimento, 
fácies dismórficas, malformações, estatura 
baixa, genitália ambígua e deficiência 
intelectual.
1.
Natimorto e morte neonatal: Há 
incidência maior de anomalias entre 
natimortos, bem como naquelas que 
morrem no período neonatal.
2.
Problemas de fertilidade.3.
Espectro de resolução da análise cromossômica e genômica
Ideograma mostrando o padrão de bandas G para cromossomos humanos em metáfase
História familiar: Familiar de primeiro 
grau pode ter relação com alteração 
cromossômica.
4.
Neoplasia.5.
Gestação: Ocorre predominantemente em 
gestações de mulheres >35 anos.
6.
 
TIPOS DE CROMOSSOMOS:
Distinguidos pela posição do centrômero, 
a constrição primária visível na metáfase.
→
Metacêntricos: Centrômero mais ou menos 
central, com braços aproximadamente do 
mesmo tamanho.
▫
Submetacêntricos: Centrômero deslocado 
do centro e braços com tamanhos 
diferentes.
▫
Acrocêntrico: Centrômero próximo a uma 
das extremidades.
Cromossomos 13,14,15,21 e 22.○
Pequenas e distintas massas de 
cromatina, ou satélites, 
conectadas ao braço curto por 
hastes finas (constrições 
secundárias).
○
▫
Telocêntrico: Centrômero em uma 
extremidade e um único braço.
▫
Sítios frágeis são regiões dos 
cromossomos que não se coram, 
observados em locais específicos dos 
cromossomos.
Mais propensos à instabilidade 
genômica regional.
○
Braço longo do cromossomos X 
está associado à deficiência 
intelectual ligado ao X, a 
síndrome do X frágil, ...
○
→
ANÁLISE CROMOSSÔMICA DE ALTA RESOLUÇÃO:
Cariótipo de bandas G padrão, com 
400 - 550 brandas, permite detectar 
deleções e duplicações maiores que 5 a 
10 Mb em parte do genoma.
→
Bandeamento em prometáfase, obtido no 
início da mitose (prófase ou 
prometáfase), dá maior sensibilidade de 
análise.
Revela 850 bandas ou mais.○
→
Permitiu a descoberta de novas 
síndromes de microdeleção, provocadas 
por deleções ou duplicações genômicas 
menores.
→
HIBRIDIZAÇÃO IN SITU POR FLUORESCÊNCIA 
(FISH):
Substituiu o bandeamento cromossômico 
de alta resolução.
→
Determina a ausência/presença de uma 
sequência de DNA ou avalia o número e 
a organização do cromossomo in situ.
→
O Projeto Genoma Humano permitiu a 
encomenda de clones de DNA 
recombinantes com sequência de todo o 
genoma.
Esses clones detectam regiões 
específicas do genoma.
○
→
Sondas de DNA específicas a 
cromossomos, regiões cromossômicas ou 
genes são marcados por fluorocromos, 
identificando cromossomos específicos.
1.
Sondas de DNA repetitivo permitem a 
detecção de DNA-satélite ou outros 
elementos repetitivos em regiões 
específicas.
2.
ANÁLISE GENÔMICA COM MICROARRANJOS:
Complementa o cariótipo de bandas G 
para detectar desequilíbrio no número 
de cópias em alta resolução.
→
Atua em todo o genoma, baseado na 
hibridização genômica comparativa 
(CGH).
Detecta ganhos e perdas 
relativos no número de cópias 
de maneira ampla em todo o 
genoma.
○
→
Arranjos de polimorfismos de nucleotídeo único 
(SNP): Versões de sequências correspondentes de 
dois alelos de vários SNPs espalhados pelo 
genoma.
Representação e intensidade dos alelos 
nas diferentes regiões indicam se está 
na dosagem adequada.
○
→
Há resolução de 250 kB.→
LIMITAÇÕES:
Mensura apenas o número relativo de cópias de 
sequências de DNA, mas não se foram 
translocadas ou rearranjadas.
→
Análise genômica de alta resolução revela 
variações pequenas no número de cópias, com 
significado incerto.
→
Cromossomo X: Ideogramas e fotomicrografias na metáfase, prometáfase e prófase
Hibridização in situ por fluorescência dos 
cromossomos humanos em metáfase e 
interfase
 
ANÁLISE GENÔMICA PELO SEQUENCIAMENTO DE 
GENOMA COMPLETO:
Número e composição de qualquer 
segmento de genoma de um indivíduo 
reflete na sequência de DNA a partir 
desse genoma.
→
Genomas com representação baixa ou 
alta de sequências, a partir de um 
cromossomo ou segmento, tem maior 
probabilidade de apresentar 
anormalidades numéricas ou estruturais.
Alterações numéricas são 
percebidas a partir do número 
normal de sequências e da super 
ou sub-representação dessas.
○
→
Sequência completa do genoma é 
necessária para a obtenção de rearranjos 
balanceados.
→
ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS
Numéricas ou estruturais, envolvendo 1 
ou mais autossomos, cromossomos 
sexuais ou ambos.
→
DOSAGEM, EQUILÍBRIO E DESEQUILÍBRIO GÊNICOS:
O aspecto quantitativo da expressão 
gênica constitui a base da doença, 
enquanto distúrbios de gene único 
refletem em aspectos qualitativos da 
função gênica.
→
Dosagem gênica e seu equilíbrio ou 
desequilíbrio.
Maioria dos genes do genoma 
humano está em 2 doses, sendo 
expressos em 2 cópias.
○
→
Alguns genes são expressos a 
partir de uma única cópia.
○
Anormalidades no imprinting 
genômico/inativação do X levam à 
expressão anormal das duas 
cópias de um gene.
○
ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS NUMÉRICAS:
Eupolidia: 46 cromossomos.
Aneuploidia é qualquer outro 
número que não seja múltiplo do 
haploide (n).
○
→
Heteroploidia: Número de cromossomos 
diferentes de 46.
→
TRIPLOIDIA:
Indivíduos possuem 3n, não sobrevivendo 
por muito tempo caso nasçam vivas.
→
Maioria resulta da dispermia.→
Se a diploidia vier da mãe, há aborto 
espontâneo normal, se vier do pai, há a 
formação da mola hidatiforme parcial.
→
TETRAPLOIDES:
Indivíduos 4n, formados por falha ao completar 
a divisão inicial de clivagem do zigoto.
→
92, XXXX ou 92, XXYY.→
ANEUPLOIDIA:
Maioria possui uma trissomia ou monossomia.→
Síndrome de Down: Trissomia do 21 (47, XX,+
21 ou 47, XY, +21).
→
Trissomia do 18 e trissomia do 13.
Como os cromossomos 13, 18 e 21 
possuem o menor número de genes, 
alterações numéricas neles são fatais.
○
→
Não disjunção meiótica é a mais comum, com 
a falha na separação correta de um 
determinado par cromossômico em 1 das 2 
divisões meióticas.
→
 
Se ocorrer na meiose I, haverá 
24 cromossomos no gameta, 
materno e paterno.
○
Se ocorrer na II, o gameta com 
cromossomo extra conterá ambas 
as cópias do cromossomo 
materno ou paterno.
○
Essa não disjunção pode ocorrer também 
em uma divisão mitótica após a 
formação do zigoto, criando um 
mosaicismo significativo.
→
ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS ESTRUTURAIS:
Resultam da quebra, recombinação ou 
troca cromossômica, seguida pela 
reconstituição na combinação normal.
→
Balanceados: Genoma possui complemento 
normal de material cromossômico.
→
Desbalanceados: Existematerial extra ou 
ausente.
Alguns que parecem balanceados 
em análise de alta resolução, são 
na verdade desbalanceados.
○
→
REARRANJOS DESBALANCEADOS:
Há duplicações ou deleções de múltiplos 
genes; trissomia parcial (duplicação de 
parte do cromossomo) ou monossomia 
parcial (deleção).
→
Deleções: Perda de um segmento 
cromossômico. As deleções em 
microarranjos são muito mais comuns.
Indivíduo é monossômico à 
informação genética no segmento 
correspondente.

Haploinsuficiência: Incapacidade 
de uma cópia do material 
realizara função das duas 
cópias.

Terminal (na extremidade do 
cromossomo) ou intersticial (no 
braço longo do cromossomo).

▫
Duplicações: Ganho de um segmento 
cromossômico.
Cria um desbalanço 
cromossômico por envolver a 
interrupção de genes.

▫
Cromossomos marcadores: Cromossomos 
muito pequenos, referidos como 
supranumerários ou extras 
estruturalmente anormais.
▫
Cromossomos em anel: Cromossomos 
marcadores que perdem o telômero, 
formando uma estrutura em anel.
▫
Isocromossomos: Cromossomo que possui 
um dos braços ausentes e o outro é 
duplicado de imagem espelhada.
Monossomia parcial em um braço 
e trissomia parcial em outro.

▫
Cromossomos Dicêntricos: Dois segmentos 
cromossômicos fundem-se pelas 
extremidades.
▫
Podem ser estáveis se um dos dois 
centrômeros for inativado 
epigeneticamente ou se os 2 
coordenarem os movimentos ao 
mesmo polo na anáfase.

Pseudodicêntricos.
REARRANJOS BALANCEADOS:
Translocações: Troca de segmentos 
cromossômicos entre 2 cromossomos.
Recíprocas: Quebra ou recombinação 
de cromossomos não homólogos, 
com a troca recíproca dos 
segmentos quebrados ou 
rearranjados. Não possuem efeito 
fenotípico, mas geram gametas 
desbalanceados.

Podem envolver segregação 
alternada (produz gametas 
desbalanceados), já que na meiose 
deve haver formação quadrivalente 
para assegurar o alinhamento 
apropriado das sequências 
homólogas.

▫
Translocações Robertsonianas: Tipo 
mais comum na espécie humana, 
com a perda de braços curtos. Por 
serem não recíprocas criam um 
cariótipo com 45 cromossomos, 
incluindo o translocado (braços 
curtos dos 5 pares de cromossomos 
acrocêntricos).
Portadores dessa 
translocação no 
cromossomo 21 podem ter 
uma criança com síndrome 
de Down por translocação.

2 Cromossomos 
acrocêntricos se rompem e 
funedm, formando 1 com 
braço longo.


Inserções: Ocorre com a remoção de um 
segmento de um cromossomo e a inserção 
em outro cromossomo diferente.
▫
Inversões: Um único cromossomo sofre duas 
quebras, sendo reconstituído com o 
segmento invertido entre as quebras.
Paracêntrica: Ambas as quebras no 
mesmo braço.

Pericêntrica: Uma quebra em cada 
um dos braços.

▫
 
Portador de um ou outro tipo 
de inversão pode produzir 
gametas anormais que criam 
uma prole desbalanceada.
▫
Gametas desbalanceados se 
dentro da alça, quando 
paracêntrica, cria gametas 
desbalanceados acêntricos ou 
dicêntricos.
▫
MOSAICISMO PARA ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS:
Existência de 2 ou mais complementos 
cromossômicos diferentes no mesmo 
indivíduo.
→
Detectado por cariotipagem convencional.→
Decorre da não disjunção nas divisões 
mitóticas pós-zigóticas iniciais.
→
Seus efeitos no desenvolvimento variam 
pelo momento em que ocorre a não 
disjunção, a natureza da anomalia 
cromossômica e a proporção de 
complementos cromossômicos presentes e 
os tecidos afetados.
Verdadeiro mosaicismo: Presente 
no indivíduo.
○
Pseudomosaicismo: Ocorre em 
laboratório, na cultura de 
células.
○
→
ANEUPLOIDIAS
Síndrome Down: 47, XX, +21; 47, XY, +21.
Pequena estatura, occipício plano, 
pescoço curto com pele frouxa na 
nuca, mãos curtas e largas e dígitos 
encurvados.

Doença cardíaca congênita está em ao 
menos 1/3 deles.

Trissomia do 21, translocação 
Robertsoniana, translocação 21q21q ou 
trissomia parcial do 21.
▫
1.
Síndrome de Edwards: 47, XX, +18; 47, XY, +
18.
Trissomia do 18 ou transdução desse.
2.
Síndrome de Patau: 47, XX, +13 ou 47, XY, 
+13.
Pais dessas são mais velhos que o 
normal.

3.
Crossing over com alças de inversão formadas na meiose I em portadores de um cromossomo com 
segmento B-C invertido
Síndrome de DiGeorge: Microdeleção no 
cromossomo 22q11.2
Anomalias craniofaciais, deficiência 
intelectual, imunodeficiência e 
defeitos cardíacos.

4.
Síndrome de Cri Du Chat: 46, XX, del(5p) ou 
46, XY, del(5p).
Deficiência intelectual, microcefalia, 
hipertireoidismo e baixa implantação 
da orelha.

5.
SEXUAIS:
Síndrome de Klinefelter: Pacientes quase 
sempre estéreis.
Mosaico 46,XY/47,XXY.
47, XXY.
Dificuldade de aprendizado, timidez, 
falta de assertividade, imaturidade e 
maior risco de depressão.

1.
Síndrome de Turner: 45, X.2.