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A l t e r a ç õ e s c r o m o s s ô m i c a s / cromossomopatias / citogenética clínica Alterações Cromossômicas Numéricas e Estruturais Não vão causar um único problema e algumas vezes as proteínas produzidas inviabilizam o desenvolvimento do embrião, ou seja, frequentemente causa da aborto espontâneo e natimortos. Ocorre a alteração da expressão gênica, levando a um indivíduo fenotipicamente anormal ou inviável. Na estrutural tem-se um conjunto completo de cromossomos na espécie humana, mas esses cromossomos podem perder um pedaço, podendo levar a um tipo de síndrome. É importante ressaltar que muitas síndromes ainda não foram catalogadas. Estruturais Alterações estruturais podem ocorrer durante a formação de óvulos ou espermatozóides, no desenvolvimento fetal precoce ou em qualquer célula após o nascimento. Translocações A translocação é um pouco mais estudada, pois nos EUA haviam crianças com síndrome de Down por translocação. Sempre estuda-se síndrome de down por trissomia do 21, mas nos EUA havia um estudo com crianças com fenótipo de síndrome de down, mas ao mapear o car ió t ipo dessas cr ianças perceberam que não apresentavam 47, mas sim 46 cromossomos, ou seja, numericamente normais. Quando fizeram um estudo melhor percebeu-se que algumas dessas crianças apresentavam translocações sendo isso uma troca, como se fosse crossing over, mas não é, pois está trocando com um cromossomo que não é homólogo. Há todo um processo durante a meiose, mas resumindo, a enzima não identificou que não são cromossomos homólogos e corta-os e cola em partes diferentes. Quando esse cromossomo for parear com o seu homólogo, haverá uma região que não terá pareamento, gerando problema. A translocação equilibrada ou balanceada, cada cromossomo não homó logo pegou um pedaço , j á na translocação desequilibrada ocorre o seguinte: um dos pais passa o cromossomo normal e o outro passa um cromossomo em que ocorreu a translocação equilibrada e eles terão que se parear, sendo que o cromossomo nutado poderá parear com qualquer um dos dois cromossomos, já que apresenta um pedaço de cada. Nesse exemplo apenas a região roxa funcionará de forma correta. Deleção Deletam-se partes grandes, não uma mutação gênica, mas a perda de uma parte do cromossomo, sendo muitos pares de base deletados. Isso diminui o tamanho do cromossomo, perdendo várias funções. Ex: Síndrome de Williams Duplicação Um pedaço que fo i deletado de um cromossomo pode se ligar no seu homólogo tendo-se duas vezes aquele pedacinho. Podem haver mais mecanismos, mas esse é o mais comum. Ex: Síndrome do Miado do gato (Cri-Du-Chat) Inversão Ao invés de sofrer deleção, a enzima tenta colar no mesmo cromossomo, mas ela cola de forma invertida. Substituição Um pedaço de um cromossomo aloca-se em outro cromossomo em um que não é o homólogo. Ainda não têm casos, mas foi observado em algumas células de pesquisa. Isocromossomos Cromossomos se quebram e se ligam as partes superiores com as superiores e inferiores com inferiores. Não têm casos c l í n i c o s , f o i o b s e r v a d o e m c é l u l a s laboratoriais. Cromossomos dicêntricos As vezes quebra e colam de forma errada em que uma região acaba se perdendo. Cromossomos em anel Acontece quebra das pontas do cromossomo, ocorre uma fusão e ele fica fica em forma de círculo, sendo muito difícil fazer a leitura dos genes. A maior ia das síndromes estruturais apresentam retardamento mental, exceto a Síndrome de Williams a qual ocorre apenas uma dificultação para aprender. Como muitas síndromes estruturais ainda não foram catalogadas, ao chegar uma criança com algum retardamento e não conseguir encaixar em síndromes catalogadas, pode ser que seja alguma que ainda não foi descoberta, sendo necessário pedir o estudo de cariótipo para excluir ou incluir possibilidades de síndrome estrutural e até mesmo numérica. Artigo mostrando que alterações estruturais em células somáticas, também podem estar ligadas a câncer. Nesse caso ele mostra que houve uma deleção seguida de duplicação. Numéricas Alterações cromossômicas númericas Euploidias Múltiplo exato do no haplóide da espécie envolve alteração no conjunto inteiro de cromossomos: poliploidias, (3n) triploidia (4n), tetraploidia Feto humano com triploidia Como podem ocorrer poliploidias Aneuploidias Monossômico(2n -1): Um cromossomo a menos em relação ao diplóide normal. Ex.: 45, X0; 45, XY -21. Tr i s s ô m i c o ( 2 n + 1 ) : E x c e s s o d e u m cromossomo em relação ao diplóide. Pode envolver cromossomo autossomo ou sexual. Ex.: 47,XX, +21; 47,XXY. Na espécie humana constituem apenas trissomias do: 21 (síndrome de Down 47,XX, +21 ), 18 (síndrome de Edwards 47, XX, +18) e 13 (síndrome de Patau 47, XX,+13) em ordem decrescente de frequência. Tetrassômico(2n+2): Um par de cromossomos a mais em relação ao diplóide. Ex.: 48,XXXX; 48, XXYY. Causas Mosaicismo O indivíduo pode ter células normais e células a l te radas em termos de número de c r o m o s s o m o s , i s s o é c h a m a d o d e mosaicismo. Um zigoto normal faz a primeira divisão, depois um grupo de elastômeros faz sucessivas mitoses de forma normal, no entanto outro grupo faz uma linhagem celular trissomia que sobrevive e um blastômero de 45 a qual morre. Sendo assim, esse indivíduo apresenta células com 46 e 47 cromossomos. Quimerismo Presença de duas ou populações de células geneticamente diferentes provenientes de zigotos distintos. Durante a fecundação quando formam-se dois zigotos eles se formam separados, mas no quimerismo um zigoto gruda um no outro e começa a fazer uma única mórula, então começam o processo de sucessivas mitoses juntos, sendo o indivíduo com dois conjuntos de células completamente diferentes, pois os zigotos vieram de fecundações diferentes sendo chamado de quimera. Sendo assim, o erro veio de dois zigotos que resolveram ficar juntos e formar uma única mórula. Pode ser também de forma numérica, analisando que algumas células apresentam 46 outras 47 e investigando, sendo preciso saber de onde foi o erro, se foi a junção de dois zigotos que se uniram fazendo uma única mórula ou se foi por sucessivas mitoses e ass im d i fe renc iando mosa ic i smo de quimerismo. Durante a meiose Sendo assim, as causas de aneuploidia pode ser na não disjunção dos cromossomos homólogos na meiose I ou não disjunção das cromátides irmãs na meiose II. Com isso quando eles forem fecundados haverá o problema. podendo levar a trissomia ou a monossomia Síndrome de Edwards A l t e r a ç ã o c r o m o s s ô m i c a n u m é r i c a , aneuploidia do cromossomo 18, com uma trissomia no 18. Apresentam crescimento lento antes do nascimento e baixo peso ao nascer Os indivíduos afetados podem ter defeitos cardíacos e anormalidades de outros órgãos que se desenvolvem antes do nascimento Os poucos bebês que sobrevivem apresentam defeitos físicos e neurocognitivos graves Apenas 5 a 10% das crianças com essa condição vivem após o primeiro ano Síndrome de Patau A l t e r a ç ã o c r o m o s s ô m i c a n u m é r i c a , aneuploidia do cromossomo 13, sendo uma trissomia no 13 Fenótipos da Síndrome de Patau Associada a uma grave deficiência intelectual e anormalidades físicas em muitas partes do corpo; C o s t u m a m t e r d e f e i t o s c a r d í a c o s , anormalidades cerebrais ou da medula espinhal, olhos muito pequenos ou pouco desenvolvidos (microftalmia), dedos das mãos ou os pés extras, abertura no lábio (lábio leporino) com ou sem uma abertura no céu da boca (fenda palatina) e tônus muscular fraco (hipotonia). Essa criança pode vir a falecer devido às anormalidades. Podem ocorrer problemas estacionais em que a criança desenvolve lábio leporino e fenda palatina, mas sem deficiência intelectual, sendo assim, nãoé síndrome de Patau. Síndrome de Turner A l t e r a ç ã o c r o m o s s ô m i c a n u m é r i c a , aneuploidia do cromossomo X (X0), sendo um caso de monossomia. Identificada ao nascimento ou antes da puberdade por suas características fenotípicas distintivas. Fenótipos na Síndrome Turner Baixa estatura D i s g e n e s i a g o n a d a l ( d i s t ú r b i o n o desenvolvimento dos ovários) Pescoço alado Tórax largo com mamilos amplamente espaçados Frequência elevada de anomalias renais e cardiovasculares que podem ser tratadas. Nem sempre essas meninas apresentam p rob lemas neuro lóg icos , mas v ivem normalmente, mas pode haver um problema na aprendizagem ou não, sendo um maior problema de inclusão social. Síndrome de Klinefelter A l t e r a ç ã o c r o m o s s ô m i c a n u m é r i c a , aneuploidia do cromossomo X, sendo um caso de trissomia Indivíduos do sexo masculino que apresentam cromatina sexual e cariótipo geralmente 47, XXY. Outros cariótipos menos comuns são 48, XXYY; 48, XXXY; 49, XXXYY e 49, XXXXY que, respectivamente, exibem 1, 2 ou 3 corpúsculos de Barr. Ao nascer não percebe-se que a criança aparenta ter algum problema, mas é perceptível quando chega-se na adolescência. Fenótipos da Síndrome de Klinefelter Estatura elevada corpo Pênis pequeno, pouca pilosidade no púbis Ginecomastia (crescimento das mamas) Os tes t ícu los permanecem pequenos e os caracteres sexuais s e c u n d á r i o s c o n t i n u a m subdesenvolvidos São estéreis, pois seus testículos são pequenos e não produzem espermatozóides devido à atrofia dos canais seminíferos Raros são os casos de Klinefelter férteis se fosse feito o exame de cariótipo ao nascer é possível diminuir os impactos com um tratamento hormonal, mas como não se tem o costume de fazer esse tipo de exame em crianças aparentemente normais ao nascer, inviabiliza esse tratamento. Síndrome do Duplo Y É uma trissomia, ou seja, o pai fornece 2 Y Embora muitos homens com essa condição sejam mais altos que a média Podem incluir dificuldades de aprendizado (dislexia) e problemas comportamentais, como impulsividade. Podem ter atraso no desenvolvimento de habilidades motoras (como sentar e andar) ou tônus muscular fraco (hipotonia) Síndromes triplo X e tetra X Mulheres que apresentam mais de 2 X Características físicas nessas mulheres são normais, mas um leve retardamento mental. Muitas vezes o diagnóstico vem de uma observação na escola com uma dificuldade na aprendizagem. Mulheres férteis, ou seja, reprodutivas o que é um problema, pois elas têm uma carga hormonal muito grande no corpo que começa a aflorar na adolescência e o fato delas não discernirem que elas não devem se apresentar como um objeto sexual, sem a escolha racional, apresentado uma enorme vontade de fazer sexo, tendo uma vida sexual extremamente ativa, terão filhos e não conseguirão criar os próprios filhos. Geralmente há deficiência de crescimento pré- natal, baixa estatura 47, XXX ou 48, XXXX ou 49, XXXXX. É muito complicado para a família que não consegue ter um controle sobre essas meninas. Nessas jovens é permitido fazer ligaria, mas isso não exclui a exposição delas a uma IST, requerendo um cuidado familiar extremamente minucioso. Em termos de funcionamento de saúde, são extremamente saudáveis. Trissomia do 21 - Síndrome de Down O termo mongolismo é extremamente pejorativo É a alteração cromossômica mais comum em recém nascidos A frequência é de 1,5/1000 nascimentos O risco aumenta com a idade materna, uma vez que os ovócitos estão envelhecidos. Existem graus, mas não um padrão, mas um tipo de gene que está ativo. O tempo que determinado indivíduo normal demora para aprender, a criança com síndrome de down demora um pouco mais, além de precisar de pessoas especialidade para lidar com essas crianças. São pessoas férteis que podem gerar indivíduos normais. Existem alguns outros fatores estudados sobre o aumento da probabilidade de ter uma não disjunção, ou seja, não separação do 21 e gerar gametas com maior qualidade de cromossomos do tipo 21. Ainda não é um sendo comum, é um estudo. Há uma amp la ev idênc ia de que a hipometilação do DNA está associada com a instabilidade cromossômica e a segregação anormal, e estudos in vivo têm relacionado a hipometilação com a deficiência da ingestão de folato e metil. Nutrição com a relação do folato e metil, relacionados com a capacidade de gerar dois cromossomos 21 no gameta. Não quer dizer que as crianças terão todas Não são esses problemas que preocupam, mas os problemas cardíacos, por exemplo por uma má formação do coração, entre outros. Cariótipo A maioria dos cariótipos da síndrome de Down está no cromossomo 21, mas também pode ocorrer em outros Trissomia do 21 primária ou livre (maioria dos casos): Cariótipo: 47, XX, + 21 ou 47, XY + 21; Devido a um processo de não-disjunção meiótica é o mais comum para que ocorra a síndrome de down: De origem materna: √ 1ª divisão: 70% dos casos √ 2ª divisão: 20% dos casos De origem paterna: √ 1ª divisão: 5% dos casos √ 2ª divisão: 5% dos casos Trissomia do 21 primária por meio do mosaicismo (2,5% dos casos): São casos esporádicos Cariótipos : Característica clínica Frequência Hipotonia muscular 99% Fissura palpebral oblíqua 90% Microcefalia 85% Occipital achatado 80% Hiperextensão articular 80% Mãos largas com dedos curtos 70% Baixa estatura 60% Clinodactilia do 5º dedo 50% Epicanto 40% Orelhas de implantação baixa 50% Prega palmar única 40% Instabilidade atlanto-axial 15% Instabilidade rótulo- femural 10% Idade materna e síndrome de Down 46, XY / 47, XY + 21 46, XX / 47, XX + 21 Evento pós zigótico (na mitose) Normalmente o fenótipo é típico, ou seja, apresentam as mesmas características, algumas vezes atenuado, pois alguns casos das crianças estudadas, mas não apresentam tantos traços de síndrome de down. Trissomia do 21 devida a translocação: Mutação nova (só aconteceu com no indivíduo, ou seja, não dependeu de receber dos genitores) ou herdada a partir de uma translocação parental. Translocação com outro cromossomo acrocêntrico (grupo D: 14,13, 15 ou grupo G: 21, 22) O 14 é um cromossomo acrocêntrico, ou seja, a aparte de cima não apresenta genes funcionais, mas o homólogo dele tem a parte de cima. No par 21 só tem um cromossomo, o par que falta está na composição do homólogo do 14 acrocêntrico. Não fará diferença no fenótipo. Obs: Tanto o cromossomo 14 quanto o 21 são acrocêntricos, em situações normais a parte de cima de ambos quebram e é degradada. No entanto, quando o erro ocorre as partes de cima são degradadas normalmente, mas o que restou do cromossomo 21 se une ao outro 14. No entanto como são as partes funcionais, não há diferença perceptível, apenas quando faz-se o estudo de cariótipo. Para o indivíduo não há problema, mas para o descendente tem. Cariótipo do descendente O cariótipo parece normal, mas o paciente apresenta fenótipo de síndrome de down, então é necessário estudar o cromossomo e percebem que há 2 21 normais, mas há um 14 com a parte normal do 21, somando 3 cromossomos 21 e por isso apresenta fenótipo da síndrome de down.