Citogenética Clínica

Prévia do material em texto

Kaiany Geller - ATM 2027.2
Citogenética Clínica
Citogenética clínica é o estudo dos cromossomos, sua
estrutura e sua herança, aplicado à prática da
genética médica.
Inter relação entre histologia e citogenética;
Procedimento diagnóstico.
A análise cromossômica (e genômica) é um
procedimento diagnóstico importante em diversas
áreas da medicina.
Transtornos cromossômicos: principal categoria de
doenças genéticas. São responsáveis por grande
proporção de perdas reprodutivas, malformações
congênitas, deficiência intelectual e papel importante
na patogênese do câncer.
Responsáveis por grande quantidade de
síndromes genéticas, que são mais comuns do que
todos os distúrbios de genes únicos juntos.
Estão presentes em:
● 1% dos nativivos
● 2% das gestações em mulheres com mais de
35 anos;
Relacionado com o tempo do ovócito.
● 50% dos abortos espontâneos do 1º trimestre.
Análise cromossômica:
A melhor fase é a metáfase - alto grau de
condensação dos cromossomos. Nesta fase já ocorreu
a duplicação do material genético e os
cromossomos estão formados por 2 filamentos
(cromátides) unidos pelo centrômero.
As células mais utilizadas são os leucócitos
(linfócitos T).
Para análise molecular qualquer material clínico
apropriado desde que se possa obter DNA de
qualidade (as células não precisam estar em divisão
para essa finalidade), possível estudar o DNA a partir
de, por exemplo, tecidos, tumores, sangue;
Estimulador mitótico: fitohemaglutinina - estimula a
mitose nas células;
Inibidor mitótico: colchicina - interrompe na fase de
metáfase.
Solução hipotônica no sobrenadante - inchaço
celular - liberação dos cromossomos.
É retirado os sedimentos (cromossomos) e o material é
estendido em uma lâmina.
Indicações clínicas para a análise cromossômica
- Problemas de crescimento e
desenvolvimento;
- Natimorto e morte neonatal ;
- Problemas de fertilidade;
- História familiar;
- Neoplasia;
- Gestação em mulheres com idade
avançada.
IDENTIFICAÇÃO DOS CROMOSSOMOS
Kaiany Geller - ATM 2027.2
Método de Coloração: Método mais utilizado é o
bandeamento com Giemsa = bandamento G.
Regiões escuras: CG - rica em genes.
Regiões claras:
O padrão de bandas em cada cromossomo é
numerado em cada braço a partir do centrômero
para o telômero;
Braço pequeno/ superior: P
Braço longo/ inferior: Q
Nº do Cromossomos - braço - região da banda -
banda - sub-banda.
Os centrômeros estão indicados pelas estreitas regiões
em cinza-escuro separando os braços p e q.
Cariótipos convencional: 5 a 10 mb
Análise cromossômica de alta resolução: 2 a 3 mb.
Para aumentar a sensibilidade, pode ser feito o
bandeamento de alta resolução ► realizado na
prometáfase (melhor para alterações cromossômicas
estruturais sutis/ pequenas)
Hibridização In Situ por Fluorescência (FISH)
O bandeamento cromossômico de alta resolução foi
amplamente substituído no início da década de 1990
pela hibridização in situ por fluorescência um método
para detectar a presença ou ausência de uma
determinada sequência de DNA, ou avaliar o número
ou a organização de um cromossomo ou região
cromossômica, in situ ( literalmente,“no local”).
Tem a vantagem da disponibilidade de se
encomendar coleções de clones de DNA
recombinantes contendo DNA de toda a extensão do
genoma.
Clones contendo sequências específicas de
DNA humano podem ser utilizados como sondas para
detectar a região correspondente do genoma em
preparações cromossômicas ou no núcleo interfásico,
para uma variedade de objetivos de pesquisa ou
diagnósticos.
Análise genômica usando microarranjo
Embora o cariótipo de bandas G continue sendo o
teste diagnóstico de primeira linha para a maioria das
aplicações clínicas, ele tem sido complementado ou
mesmo substituído pelas abordagens genômicas mais
amplas.
•“Fornece uma resolução de 250 kb ao longo
de uma porção inteira do genoma humano.
Kaiany Geller - ATM 2027.2
Uma maior densidade de sondas pode ser
utilizada para atingir resolução ainda maior (<25- 50
kb) sobre regiões de interesse clínico em particular.
Complementa a cariotipagem convencional e
proporciona uma avaliação muito mais sensível e de
maior resolução do genoma
• Os microarranjos têm sido utilizados com
sucesso na identificação de anormalidades
cromossômicas e genômicas em crianças com atraso
de desenvolvimento não explicado, deficiência
intelectual ou defeitos congênitos, revelando uma
série de alterações genômicas patogênicas que não
foram detectadas pelo bandeamento G
convencional.
DNA controle e o DNA do paciente competem para
se ligarem a sonda.
ANOMALIAS CROMOSSÔMICAS
Os fenótipos de muitos organismos são afetados por
mudanças no NÚMERO ou na ESTRUTURA dos
cromossomos;
Incidência de anomalias cromossômicas em recém nascidos,
baseada na análise cromossômica de 68.000 recém
nascidos;
1. Mudanças NUMÉRICAS são geralmente descritas
como variações de PLOIDIA do organismo;
Poliploidia: genoma completo;
3n, 4n;
Aneuploidia: alterações em partes do genoma;
Trissomia
2. Mudanças ESTRUTURAIS dos cromossomos resultam
em arranjos BALANCEADOS (sem perda de material
genético) ou NÃO BALANCEADOS (perda ou ganho
de material genético);
Para distúrbios cromossômicos é o aspecto
QUANTITATIVO da expressão gênica que constitui a
base da doença, em contraste com os distúrbios de
gene único, nos quais a patogênese normalmente
reflete aspectos QUALITATIVOS da função gênica.
As CONSEQUÊNCIAS CLÍNICAS de qualquer
anormalidade cromossômica em particular vão
depender do DESEQUILÍBRIO resultante de partes do
genoma, da combinação específica de genes
contidos na ou afetados pela anormalidade, e da
possibilidade de transmissão para a próxima geração.
POLIPLOIDIA
Causas mais comuns erro na ovogênese ou na
espermatogênese, levando por exemplo a formação
de um espermatozóide diplóide ou fertilização de um
ovócito por dois espermatozóide (dispermia).
Geralmente não é compatível com a vida -
podem nascer vivos, embora não sobrevivam por
muito tempo.
A maioria não sobrevive até o 1 º trimestre da
gestação.
Tetraplóides (92, XXXX ou 92, XXYY) falha em
completar a divisão inicial de clivagem do zigoto.
ANEUPLOIDIA
Causas: não disjunção ou não separação de 1
cromossomo durante a meiose ou mitose do zigoto.
Ocorre com mais frequência nos
cromossomos acrocêntricos, além do efeito da idade
na ovogênese materna (já que o processo de
Kaiany Geller - ATM 2027.2
formação dos gametas femininos estaciona por
muitos anos no fim da prófase I).
Pode ocorrer tanto na meiose I (mais frequente) como
na meiose II.
Se o erro ocorrer durante a meiose I, o gameta com
24 cromossomos conterá ambos os membros, paterno
e materno, do par.
Se ele ocorrer durante a meiose II, o gameta com o
cromossomo extra conterá ambas as cópias tanto do
cromossomo paterno quanto do materno.
Nulissomia: 2N - 2
Monossomia: 2N - 1
Síndrome de Turner (45, X).
Trissomia: 2N + 1
Síndrome de Down (47, XX ou XY, 21)
Trissomias: 2N + 2
(48, XXXX)
Trissomias Duplas: 2N + 1 + 1
Síndrome de Klinefelter
PARCIAL: quando ocorre perda de uma parte do
cromossomo.
ANOMALIAS ESTRUTURAIS
ARRANJOS DESBALANCEADOS
Os rearranjos desbalanceados são detectados em
aproximadamente um a cada 1.600 nativivos; o
FENÓTIPO provavelmente será ANORMAL devido à
deleção ou à duplicação de múltiplos genes, ou (em
alguns casos) a ambas.
A duplicação de parte de um cromossomo
leva a uma trissomia parcial nos genes dentro desse
segmento a deleção leva à monossomia parcial.
ARRANJOS BALANCEADOS
NÃO COSTUMAM levar a um efeito fenotípico, pois
TODO O MATERIAL GENÉTICO ESTÁ PRESENTE, mesmo
que organizado na forma diferente.
Mesmo quando os rearranjos estruturais são
verdadeiramente balanceados, eles podem
representar uma AMEAÇA ÀS GERAÇÕES
SUBSEQUENTES porque os PORTADORES SÃO
MAIS SUSCETÍVEIS a produzir uma frequência
significativa de GAMETAS DESBALANCEADOS,
e portanto, tem risco aumentado de ter uma
prole anormal.
Também existe a possibilidade de que uma das
quebras cromossômicas interrompa um gene, levando
a uma mutação.
TRANSLOCAÇÃO
RECÍPROCA: há trocas de segmentos entre
cromossomosque sofreram quebras.
Geralmente só dois cromossomos estão envolvidos e,
uma vez que a troca é recíproca, o número total de
cromossomos permanece inalterado.
NÃO RECÍPROCAS: o segmento de um cromossomo
liga-se a outro, sem que, no entanto, haja troca entre
eles.
Kaiany Geller - ATM 2027.2
Geralmente não possuem efeito fenotípico, no
entanto, como ocorre com outros rearranjos
balanceados, elas estão associadas a um maior risco
de gametas desbalanceados e progênie anormal.
ROBERTSONIANAS: tipo mais comum.
Envolve 2 cromossomos acrocêntricos que se fundem
próximo a região do centrômero, com perda dos
braços curtos.
São não-recíprocas e resultam em um
cariótipo com 45 cromossomos, incluindo o
cromossomo translocado o qual, na prática é
formado pelos braços longos dos dois cromossomos
acrocêntrico;
Braços curtos são perdidos;
Podem envolver todas as combinações de
cromossomos
acrocêntricos, duas são relativamente comuns:
13q:14q e 14q:21q.
INVERSÃO
PERICÊNTRICAS: envolve a região do centrômero; mais
grave.
PARACÊNTRICA: não envolvidas com os centrômeros.
mosaicismo
Dois ou mais cariótipos diferentes em um mesmo
indivíduo ou tecido devido à existência de duas ou
mais linhagens celulares derivadas de um mesmo
zigoto.
Resulta da não-disjunção nas mitoses do início do
desenvolvimento embrionário.
Não são todas as células afetadas;
Kaiany Geller - ATM 2027.2
Essas mutações também podem acontecer
em células somáticas ao longo da vida e são
marcadores de câncer, tanto em neoplasias
hematológicas (p ex leucemias e linfomas) quanto no
contexto da progressão de tumores sólidos;
r: ring
Cariótipos e genomas desbalanceados em recém
nascidos orientações para o aconselhamento genético
• As monossomias são mais deletérias do que as
trissomias;
• O fenótipo na aneuploidia parcial depende de uma
série de fatores
• O risco em caso de inversão depende da localização
da inversão no que diz respeito ao centrômero e do
tamanho do segmento invertido;
• Para um cariótipo mosaico envolvendo qualquer
anomalia cromossômica, todas as apostas estão fora.