Bioquímica Eixo HHG Genética Médica

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UC2 - BIOQUÍMICA
SP1 .
EIXO HHG MASCULINO E FEMININO
Hipotálamo, hipófise e a gônadas (testículos, ovários)
- Maculino:
- Feminino:
Espermatogênese:
→ Ao nascimento as células germinativas são imaturas, na
infância o hipotálamo não secreta grandes quantidades de
GnRH (hormônio liberador de gonadotrofina)
→ Na puberdade a secreção de GnRH aumenta e a mitose das
células germinativas é retomada. E depois, se diferenciam em
espermatogônias (2n).
→ O que origina os espermatócitos primários (2n) e
posteriormente espermatócitos secundários (n) e espermátides
(n), cada um com 23 cromossomos originando o
espermatozóide (n)
Ovogênese:
▪ Antes do nascimento (3 meses) > ovogônias (2n) ativas sofrem
alterações metabólicas que as transformam em ovócitos I ( 2n),
no folículo primordial (estacionam até a puberdade).
→ Puberdade > primeiro ciclo menstrual (menarca).
1. O hormônio GnRH é liberado pelo hipotálamo que influencia
a hipófise anterior.
2. Hipófise libera os hormônios FSH e LH que influenciarão o
ovário (gônada).
3. FSH estimula o desenvolvimento e crescimento dos folículos
ovarianos (folículo primário para folículo maduro/Graaf) e a
secreção de estrogênios.
4. LH, juntamente ao FSH, estimula a “ovulação” (liberação do
ovócito II n pelo folículo maduro/Graaf) e, depois, promove a
formação do corpo lúteo (resultante do folículo de Graaf,
fechado após a liberação do ovócito).
5. Se o ovócito II não for fertilizado, o corpo lúteo dura apenas
duas semanas, após as quais sua atividade secretora declina e
ocorre a degeneração, transformando-se em corpo albicante
(corpo lúteo “frustado”).
→ Caso o ovócito II seja fertilizado, gera o óvulo (n) e
sucessivamente o zigoto (2n).
ESPERMOGRAMA
→ É o foco central da avaliação laboratorial para o homem com
queixa de infertilidade
→ Fornece informações sobre a atividade germinativa, a
atividade dos epidídimos e a atividade das glândulas sexuais
acessórias. Orientações ao paciente para coleta:
- Abstinência sexual de 5 dias (pode variar de 2 a 7)
- Coleta no laboratório
- Higiene das mãos e do penis
- Amostra deve ser colhida por masturbação, em frascos limpos,
de vidro ou plástico, fornecido pelo laboratório
- Não utilizar métodos alternativos para a colheita de amostra
(relação interrompida)
- Evitar a perda do material, e fechar assim que coletar, para não
alcalinizar
- Não usar preservativo
- É indispensável informar o horario da coleta
- O jejum não é obrigatório, a menos que seja solicitado a
dosagem de frutose.0
ASPECTOS MACROSCÓPICOS
Vitalidade:
→ O teste rotineiramente empregado para a avaliação da
vitalidade espermática utiliza o corante EOSINA.
→ Espermatozóides vivos apresentam membrana plasmática
íntegra e não permitem a passagem da eosina para o interior da
célula (espermatozóide não corado).
→ Espermatozóides mortos, cujas membranas não estão
intactas (espermatozóide corado de rosa).
→ Pelo menos duzentos espermatozóides são avaliados
utilizando- se microscopia óptica com objetiva de imersão.
Motilidade:
É fundamental na fecundação.
TIPOS: I – Progressiva - movimento rápido com direção
específica.
II – Não Progressiva - movimento quase ondulante (lento).
III –Imóvel.
Etapas:
(espermatozóides frescos)
1. Após homogenização do líquido seminal, coloca-se
uma gota numa lâmina e cobre-se com lamínula;
2. Levar ao microscópio e focalizar primeiramente com a
objetiva de 10x e posteriormente passar para objetivas
de 40x.
3. Examinar. Fixar um espermatozóide e observar o seu
movimento.
Morfologia:
→ A coloração de Papanicolau é recomendada, mas, podem- se
utilizar as colorações de GIEMSA, LEISHMAN, SHORR E
PANÓTICO.
→ A análise da morfologia é realizada preparando-se um
esfregaço com 10 μl de sêmen liquefeito (coagulado).
→ A lâmina de microscopia utilizada para a confecção do
esfregaço deve ser previamente limpa com álcool 70%, e, após
a fixação e coloração, no mínimo duzentos espermatozóides são
contados e classificados como normais e anormais.
SP2 .
MITOSE X MEIOSE
Mitose:
✓ Crescimento, desenvolvimento e reparo; Reprodução
assexuada (gera duas células idênticas com o mesmo número de
cromossomos);
✓ Ocorre nas células somáticas.
✓ Divisão equacional.
✓ Processo permite a proliferação celular, ou seja, aumento do
número de células, que é importante durante o
desenvolvimento, o reparo de um tecido lesado, assim como
durante toda a vida, em que há perdas naturais de células, com a
renovação ocorrendo através da mitose.
Meiose:
✓ Reprodução sexuada (células com metade do número de
cromossomos); Ocorre em células reprodutivas;
✓ Origina os gametas.
✓ Divisão Reducional (reduz a quantidade de cromossomos)
✓ Ex: 23 cromossomos por gameta – espécie humana.
✓ Embaralhamento dos genes (variabilidade genética);
ANOTAÇÕES:
✓ Quando uma menina nasce, as células germinativas dela já
são criadas e permanecem em prófase I até a primeira
menstruação, em cada menstruação é liberada apenas uma
célula. por este motivo que quanto mais idade a mulher resolve
engravidar, há mais chances de anomalias, as células
envelhecem também.
✓ Quando ocorre algum machucado na pele, por exemplo,
ocorre uma inflamação, que é necessária para garantir o reparo.
PRÁTICA:
✓ Visualização de leucócitos em amadurecimento celular em
lâminas de esfregaço sanguíneo/extensão sanguínea com
coloração rápida Panótico ( tipo de corante utilizado em análises
laboratoriais com a finalidade de se obter resultados de forma mais
rápida)
✓ Visualização realizada em microscópio em objetiva de imersão
(necessário uso de óleo de imersão).
VISUALIZAÇÃO DE LEUCÓCITOS EM AMADURECIMENTO
CELULAR
SP3 .
GENÉTICA MÉDICA
⛤ Lida com doenças que têm prevalência de 31 a 75 casos em
cada 1000 indivíduos.
⛤ Resultado de reações cromossômicas ou gênicas, que
codificam a produção, estrutura e/ou função de determinada
proteína, culminando em disfunções metabólicas.
⛤ Hereditárias ou congênitas (não hereditárias).
⛤ As condições hereditárias podem piorar com os hábitos de
vida do indivíduo.
OBS: Aproximadamente 94% das anomalias genéticas ocorrem
em países de baixa renda, acredita-se que pode estar relacionado
à dieta inapropriada das gestantes, maior exposição a infecções
e/ou álcool, ou acesso precário a cuidados de saúde, como falta
a consultas de pré-natal, ou realização do mesmo de maneira
inadequada.
ÁCIDOS NUCLÉICOS
Tipos:
⛤ ADN/DNA: ácido desoxirribonucleico (material genético dos
cromossomos)
⛤ ARN/RNA: ácido ribonucléico (só é formado quando há
necessidade de síntese de proteína). RNAm (mensageiro): traz o
código para a proteína, uma trinca de bases nitrogenadas
(adenina, citosina e uracila), estão de três em três, porque cada
uma delas expressa um código genético, que traduz:
ribossomos. RNAt (transportador): traz o aminoácido necessário
para determinado código, e assim ocorre a síntese de proteínas.
UNIDADE BÁSICA DOS ÁCIDOS NUCLEICOS:
⛤ Nucleotídeos - molécula formada por:
- Açúcar com 5 átomos de carbono (pentoses)
- Radical fosfato
- Base nitrogenada
⛤ O RNA não é uma cópia de uma das partes do DNA, pois no
lugar de timina, vai uracila
DNA RNA
BASES PÚRICAS ADENINA (A)
GUANINA (G)
ADENINA (A)
GUANINA (G)
BASES
PIRIMÍDICAS
CITOSINA (C )
TIMINA (T)
CITOSINA (C )
URACILA (U)
PENTOSE DESOXIRRIBOSE RIBOSE
⛤ Os genes formam uma proteína (proteínas são mais de 150
aminoácidos)
⛤ Se um dos códons no DNA estiver errado, pode ocasionar
uma mutação genética.
⛤ ANEMIA FALCIFORME: o DNA sofre uma uma mutação
na sequência de bases, uma das bases foi substituída por outra,
gerando uma proteína diferente, e quando aconteceu a
transcrição pelo RNA, também veio alterada, formando um
código genético diferente, desencadeando em uma hemácia com
formato de foice, trazendo um problema na oxigenação,
inviabilizando-a de fazer seu papel (transportar oxigênio):
DISTROFIA MUSCULAR DUCHENNE:
⛤ degenerativa, alteração deleção do gene (deleção de parte da
camada peptídica), tal qual, codifica a proteína distrofina,
formando uma proteína curta e inativa, causando
enfraquecimento progressivo do tecido muscular.ORIGEM DAS BASES NITROGENADAS: SÍNTESE
⛤ SÍNTESE DAS PURINAS: Todas derivadas da hipoxantina
(6-oxipurina)
⛤ SÍNTESE DAS PIRIMIDINAS: Resultam da transformação
do OMP ( orotidina monofosfato ou orotidilato)
DESTINO DAS BASES NITROGENADAS: DEGRADAÇÃO
⛤ DEGRADAÇÃO DAS PURINAS: As bases púricas sofrem
degradação por ação da enzima xantina oxidase, presente na
mucosa intestinal, e são transformadas em ácido úrico
(composto nitrogenado não protéico)
⛤ DEGRADAÇÃO DAS PIRIMIDINAS: Pirimidinas são
degradadas formando NH4+ (íon amônio), e consequentemente
a síntese de uréia (composto nitrogenado não protéico)
SP4 .
CROMOSSOMOS
→ 23 pares de cromossomos
(46 cromossomos)
maculino: 46 XY, feminino:
46 XX
→ Cariótipo: quantidade de
estrutura dos cromossomos
em uma célula.
(p - pequeno e q - cauda)
→ Tipos de cromossomos:
→ Cariotipagem: Representação do conjunto cromossômico,
homólogos emparelhados (juntar os pares)
Mutações cromossômicas:
→ alterações cromossômicas (número ou estrutura)
ESTRUTURAIS:
1. Deleção: perda total ou parcial de um segmento
do cromossomo, ocorre na meiose. Requer duas
quebras para remover um segmento. O efeito
(consequência) depende do tamanho da deleção.
- Deleção intragênica: pequena, pode
inativar o gene.
- Multigênica: alguns ou muitos genes estão
faltando, há consequências mais graves.
EX: Monossomia parcial do
cromossomo 5 (Síndrome do
Cri-du-chat)
→ Incidência de 1 para cada 50.000
nascidos vivos, morrem geralmente
na infância ou adolescência.
→ Cariotipo: 46, XX, 5p- ou 46, xy 5p-
2. Duplicação: mutação metabólica que gera uma
cópia extra de uma parte do cromossomo.
→ Podem estar em tandem (início da repetição
ocorre imediatamente adjacente ao final de outra)
→ Pode resultar em um segmento extra, repetindo
a parte anterior.
→ Uma célula diplóide contendo uma duplicação
terá três cópias da região cromossômica em
questão: 2 em um conjunto cromossômico e uma
no outro
→ A cópia extra também pode estar situada em outra parte do
genoma – duplicação insercional.
→ Possível de ocorrência ser durante a meiose
→ As síndromes de microdeleções e microduplicações são
doenças causadas por deleções ou duplicações
submicroscópicas dos genes contíguos em partes específicas dos
cromossomos > está associada à síndrome de Smith Magenis
3. Inversão:
→ Neste processo uma parte do cromossomo
desintegra-se da outra parte.
→ Após a desintegração, sofre um processo de
rotação, integra-se novamente ao cromossomo,
porém em posição invertida. 2 tipos:
• Pericêntrica: acontece quando a região que sofre a
inversão envolve o centrômero.
• Paracêntrica: acontece quando a região invertida
não envolve o centrômero.
→ Como as inversões são rearranjos balanceados, elas não alteram a
quantidade geral de material genético.
→ Os indivíduos com inversões em geral são normais, se não
ocorrerem quebras dentro dos genes. Uma quebra que perturbe um
gene produz uma mutação que pode ser detectável como um
fenótipo anormal.
4. Translocação:
→ Uma parte do cromossomo é
integrada a uma parte de um
cromossomo não homólogo, que não é
seu “par” cromossômico.
→ 3 tipos:
→ Translocação recíproca: há trocas
entre os cromossomos envolvidos.
• A translocação pode ocorrer nos pares
13, 14, 15, 21 e 22.
• Translocação não recíproca: ocorre quando um cromossomo
transfere um fragmento, mas não recebe outro de volta;
• Translocação Robertsoniana: acontece entre cromossomos
acrocêntricos. Nesse caso, um cromossomo perde seu braço curto, e
outro, seu braço longo. Após ocorrer a troca, dá-se origem a um
cromossomo formado por braços longos e a outro formado por
braços curtos. Ex.: Síndrome de Down
SÍNDROME DE DOWN:
Cariótipo 2n=46, XX ou XY, (14q21q)+21
NUMÉRICAS:
• Possuímos 46 cromossomos
• 22 pares de autossômicos (não ligados ao sexo)
• 1 par de heterossômicos (sexual)
• Mutações alteram o número total de cromossomos.
• 2 tipos: Aneuploidias e Euploidias
→ É importante lembrar que este evento ocorre durante a
ovogênese/espermatogênese parental, e não no indíviduo
sindrômico em si.
→ Um dado particularmente interessante é de que a maioria
(~90%) dos casos de trissomia tem o erro na origem materna (a
maioria durante a meiose I), enquanto os outros 10% resultantes
de erros de origem paterna ocorrem mais frequentemente
durante a meiose II.
→ Possíveis explicações seriam de que a seleção contra
números aberrantes de cromossomos ocorre de maneira mais
eficiente nos espermatozóides, além do fato de que o ovócito
permanece com a meiose I interrompida durante muitos anos até
a fecundação, o que poderia comprometer sua habilidade de
completá-la corretamente.
1. ANEUPLOIDIAS:
→Ganho ou perda de um ou mais cromossomos
• Monossomia do X: apenas 1% dos
que a possuem sobrevivem. A
proporção estatística é de 1 para 8000
nascimentos > Síndrome de Turner (-
2n=45, X) 1 a cada 3500 nascidos
vivos.
Fenótipo:
2. EUPLOIDIAS:
→Ganho ou perda será no “lote” cromossômico
SP5 .
MUTAÇÕES
• Durante o ciclo celular, existem mecanismos que garantem a
manutenção e a transmissão fiel da informação genética de
geração em geração.
• Contudo, podem ocorrer falhas nesse sistema de transmissão,
originando modificações no material genético denominada de
mutações gênicas.
• Alterações no gene, nem sempre são visíveis, pois depende do
tamanho, da parte que foi modificada.
• Síndromes genéticas podem ou não serem hereditárias, para
determinar se vai passar para a próxima geração, é necessário
identificar qual a célula que foi modificada, exemplo: se for na
células gaméticas é hereditário, se for células somáticas, não
são.
• A replicação do DNA não é perfeita e erros bioquímicos
ocorrem. A maioria dos erros de replicação são corrigidos por
enzimas de reparo, mas aqueles que não são reparados
tornam-se mutações novas.
• Uma mutação é uma alteração genética hereditária
transmitida de uma célula para outra.
• Mecanismos bioquímicos de correção que atuam em paralelo
com a replicação são importantes para a continuidade biológica.
Infelizmente, os próprios sistemas de reparo podem sofrer
mutações, como o que ocorre em pacientes com xeroderma
pigmentoso.
- Esses pacientes possuem uma taxa de
mutação aumentada, como no aumento
das taxas de câncer de pele, por causa de
uma incapacidade para reparar danos
genéticos causados pela radiação
ultravioleta.
• A diversidade genética criada pelas mutações pode ser
fundamentalmente boa – pelo menos para a sobrevivência da
espécie a longo prazo. A exposição a novos agentes patogênicos
de doenças é apenas um exemplo óbvio. Mas em geral o foco
médico é nas consequências prejudiciais das mutações para um
paciente.
•Mutações. benéficas: variabilidade genética
prejudiciais: doenças genéticas, neutras: indiferentes
MUTAÇÕES GENÉTICAS
• Mutações ocorrem no genoma nuclear e no DNA de organelas
como as mitocôndrias. Um dos tipos de mutações são as
PONTUAIS. Apenas uma base é alterada: substituição, adição
(inserção), deleção.
1. PONTO / PONTUAL:
Transição:
• Uma mutação de ponto do tipo transição ocorre quando uma
purina é substituída por outra purina (A ↔ G), ou uma
pirimidina é substituída por outra pirimidina (T ↔ C).
• Supondo uma dada sequência de DNA (que trocam C por T –
pirimidina por outra pirimidina), vamos verificar se o DNA
alterado causará uma mudança na sequência de aminoácidos da
proteína produzida e entender o efeito:
Transversão:
• Em uma mutação de ponto do tipo transversão, por outro lado,
uma purina é substituída por uma pirimidina, ou vice-versa.
• Transição “pode” não ter nenhum efeito no aminoácido que é
incorporado na proteína final.
• Uma mutação assim pode ser chamada demutação silenciosa
(uma base é alterada, mas não há alteração de aminoácido –
mutações sinônimas).
• Em contraste, transversões geralmente causam uma alteração
no aminoácido.
• Como qualquer alteração tem maior probabilidade de ser
desfavorável do que benéfica, as transversões têm menos
chance de permanecer por um longo período na população.
• Uma alteração de base que se traduz em uma alteração de
aminoácido é chamada de mutaçãode sentido trocado
(missense) > aminoácido da proteína é alterado e produz uma
proteína diferente – Mutações
não-sinônimas.
• Uma alteração de base que resulta em um códon de parada
(UAA, UAG ou UGA > sinalizam a finalização da proteína) é
chamada de mutação sem sentido (nonsense) > levarão a um
término prematuro da tradução.
• Assim, elas podem ter um efeito considerável no
funcionamento da proteína.
• Sendo assim as MUTAÇÕES PONTUAIS POR
SUBSTITUIÇÃO podem ser classificadas em silenciosas (não
altera a proteína) , missense (altera proteína) e nonsense
(proteína mais curta).
MUTAÇÃO PONTUAL POR ADIÇÃO OU DELEÇÃO
• Envolve o ganho ou a perda, respectivamente, de um ou mais
nucleotídeos. Se o número de nucleotídeos afetados não for
múltiplo de três (em outras palavras, se não envolver um ou
mais códons completos), o quadro de leitura de trios será
alterado para o restante da tradução do gene.
• Essa mutação de alteração de quadro de leitura (frameshift)
pode alterar dramaticamente a composição de aminoácidos da
proteína.
• Coletivamente, elas são chamadas de mutações indel.
• Adições ou deleções de vários pares de bases são a causa de
algumas doenças genéticas.
Mutações espontâneas: são as mutações de ocorrência
natural e surgem em todas as células. Mutações
induzida: surgem pela ação de alguns agentes
mutagênicos. A mutação é um processo aleatório.
Qualquer célula pode mutar a qualquer momento.
O QUE É GENOTIPAGEM?
• É a identificação das alterações genéticas que causam
determinada doença em indivíduos de uma família.
• Quando a doença é de causa cromossômica, o cariótipo é o
exame indicado para detecção de alterações cromossômicas.