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GENÉTICA HUMANA – NP1 A carga genética que está contida no DNA, no núcleo de todas as células de um organismo, que é transmitida para seus descendentes. Temos no total 46 cromossomos, 23 pares, no núcleo de cada célula de nosso corpo. No total, temos cerca de 3.000 genes (segmentos de DNA) Nos cromossomos, há de 50 a 250 milhões de nucleotídeos Os seres humanos compartilham cerca de 99,9% do seu DNA. O restante ocasiona as diferenças individuais, algumas delas definidas pela combinação de genes diferentes (por exemplo, a altura). Algumas doenças são predispostas por variações em um ou mais genes. Os cromossomos são os responsáveis pela transmissão dos caracteres hereditários. Os tipos de cromossomos, assim como o número deles, varia de uma espécie para a outra. As células do nosso corpo são diploides, ou seja, possuem dois cromossomos de cada tipo (23 pares – 46 cromossomos em cada célula). Com exceção dos gametas, células reprodutoras, que possuem 23 cromossomos (quando se junta com o gameta do parceiro, forma-se 46, sendo 23 do pai e 23 da mãe). Mitose: Uma célula origina duas células-filhas com o mesmo número de cromossomos existentes na célula mãe. Meiose: Ocorre na formação de espermatozoides e de óvulos. Na primeira divisão, originam-se dois novos núcleos; Na segunda, cada um dos dois novos núcleos se divide, formando-se no total quatro novos núcleos. O processo resulta em quatro células-filhas, cada uma com 23 cromossomos. O DNA é formado por cadeias de nucleotídeos complementares unidas por atrações químicas fracas entre pares de bases nitrogenadas Toda a informação genética necessária para a formação de um novo organismo está contida no DNA, em código, na sequência das bases nitrogenadas. A Síntese proteica é o processo que acontece quando é necessária a fabricação de uma proteína. O DNA divide sua dupla fita, e uma das fitas do DNA servirá de molde para a formação de um RNA mensageiro, que conterá a informação de qual proteína deverá ser construída. Após criado, o RNA mensageiro sai do núcleo da célula e vai para o citoplasma, onde será envolvido por um ribossomo (organela que “lerá” o RNA mensageiro de 3 em 3 nucleotídeo. Cada trinca de nucleotídeos (códons) representa um aminoácido especifico que será utilizado na formação da proteína. A trinca do RNA transportador deve fazer par (ocorrer a interação) com a Trinca do RNA mensageiro, sendo A + U ou C + G. A, para conseguir deixar o aminoácido no ribossomo. Essa trinca de RNA transportador chama-se anticódon. O ribossomo, formado principalmente de RNA Ribossômico e proteínas, irá ligar os aminoácidos (processo chamado de ligações peptídicas), formando as proteínas. Pode-se ter diferentes combinações de códons para trazer os mesmos tipos de aminoácidos. Por isso, a ciência chama o DNA de redundante ou degenerado. A mutação genética ocorre quando há uma alteração na sequência de bases na molécula de DNA constituinte do gene. De maneira geral, as mutações ocorrem como consequência de erro no processo de duplicação do DNA. Acontecem em uma baixíssima frequência. Muitas delas, inclusive, são corrigidas por mecanismos especiais. Certos agentes do ambiente que podem aumentar a taxa de ocorrência de erros genéticos. Relação Genótipo-Fenótipo Genótipo: constituição genética do indivíduo, ou seja, aos genes que ele possui. Fenótipo: características morfológicas, fisiológicas e comportamentais apresentadas por um indivíduo. O fenótipo resulta da interação do genótipo com o ambiente e sofre transformações com o passar do tempo. Exemplo: Coelho do himalaia - Em temperaturas baixas, os pelos crescem pretos e, em temperaturas altas, crescem brancos. Mendel apresentou as leis da hereditariedade, na qual utilizava ervilhas para explicar. Ao realizar os experimentos, mostrou os resultados na geração parental (P), primeira geração filial (F1) e segunda geração filial (F2). Determinando o genótipo: Homozigoto: AA ou aa – Ou 2 dominantes, ou 2 recessivos Heterozigoto: Aa – 1 dominante e 1 recessivo Heredograma Gêmeos Monozigóticos = Univitelinos (sempre do mesmo sexo – idênticos) Gêmeos Dizigóticos = Fraternos (podem ser de sexo diferentes) Pais fenotipicamente iguais, com um filho diferente deles, indicam que o caráter presente no filho é recessivo! (Devemos procurar, no heredograma, casais que são fenotipicamente iguais e tiveram um ou mais filhos diferentes deles. Se a característica permaneceu oculta no casal, e se manifestou no filho, só pode ser determinada por um gene recessivo) Heredograma de doença recessiva Herança Autossômica Dominante Quase todas as gerações afetadas. Critérios da Herança Autossômica Dominante 1) O fenótipo aparece em todas as gerações, e toda pessoa afetada tem um genitor afetado. 2) Qualquer filho de genitor afetado tem um risco de 50% de herdar o fenótipo. 3) Familiares fenotipicamente normais não transmite o fenótipo para seus filhos. 4) Homens e mulheres têm a mesma probabilidade de transmitir o fenótipo aos filhos de ambos os sexos. Braquidactilia: anomalia genética que leva ao encurtamento dos dedos das mãos, resultante de um gene dominante. Acondroplasia (Nanismo) É a deficiência no desenvolvimento ósseo, resultando em encurtamento e arqueamento dos membros. Muitas vezes, a doença vem acompanhada por diversos problemas de desenvolvimento que leva à morte prematura, antes do primeiro ano de vida: Hidrocefalia, Distúrbios medulares, problemas respiratórios, obesidade e problemas dentários. No entanto, quando esses problemas são inexistentes, sendo presente apenas o defeito de crescimento dos ossos longos, a esperança de vida desses indivíduos se iguala com o a população em geral. Aspectos clínicos: Baixa estatura desde o nascimento Altura média: Homens 130 cm e Mulheres 120 cm Megacefalia (cabeça grande) e Braquicefálica (a ponte nasal baixa e o nariz tem forma de botão, com narinas e ponta antevertidas). Tronco apresenta lordose lombar acentuada. Membros muito curtos Nas crianças pequenas há excesso de pele nos membros. Aspectos Genéticos: Todos os portadores do gene apresentam a doença Mutação no nucleotídeo 1.138 do gene mapeado em 4p16.3. O alelo normal é responsável pela síntese do receptor 3 do fator de crescimento de fibroblastos (células que controlam o crescimento e a diferenciação celular) Incidência: 1 para 12.00 90% mutação genética e 10% hereditário. Quando a doença é homozigota, ou seja AA, ela é letal e o feto morre. Praticamente todos os acondroplásicos são heterozigotos. Neurofribomatose (Doença de von Recklinghauren) Caracteriza-se por áreas de hipo ou hiperpigmentação (manchas café-com-leite) na pele, associadas a tumores benignos subcutâneos que ocorrem ao longo dos trajetos dos nervos periféricos, geralmente diminutos, mas que podem se desenvolver na idade adulta, dando início complicações neurológicas resultantes de compressão. Sua evolução é progressiva e imprevisível. Os tumores tornam-se malignos em cerca de 5% dos casos. Normalmente esses tumores surgem entre os 10 e 15 anos. Não é uma doença rara. Alterações cognitivas e esqueléticas são frequentes nas fases avançadas da doença. Aproximadamente, 10% dos afetados têm epilepsia e outro tanto, retardo mental. Existem 2 tipos de neurofribomatose: Tipo 1: além das manchas e dos neurofibromas cutâneos, forma-se neurofribomas nos olhos e virilhas, o que pode causar cegueirae impotência. Também podem ter outros problemas como deficiência de concentração e dificuldade de fala podem estar presentes. A NF1 pode desencadear diversas doenças ou até levar a morte caso surgem neurofibromas em regiões vitais, como coração ou o cérebro. Tipo 2: caracterizada pelo crescimento de múltiplos tumores no sistema nervoso que geram desequilíbrio e perda de audição, aparecendo normalmente no início da vida adulta. Aspectos Genéticos: Incidência: 1 para 4.000 50% mutação genética e 50% hereditário Trata-se suas complicações ou realiza-se um tratamento preventivo As lesões cutâneas podem ser removidas cirurgicamente Quando homozigoto, o indivíduo pode ter má formações letais. Doença de Huntington É uma doença degenerativa progressiva do sistema nervoso. Incidência: 5 a 10 casos a cada 100.000 pessoas Idade Média: Aparece aos 40 anos. Porém já foi observada aos 2 anos de idade e aos 80 anos. Aspectos Clínicos: Movimentos involuntários (discinesia) dos braços, pernas e rosto, acometendo também aspectos da personalidade e habilidades mentais. O paciente pode apresentar depressão, fala indistinta, dificuldade de mastigar e deglutir alimentos e perda da visão periférica. Atualmente não há um tratamento preventivo ou curativo. Os medicamentos indicados podem induzir um quadro tardio de discinesia superposta ao distúrbio crônico, devendo ser utilizado apenas em situações absolutamente necessárias. Antidepressivos podem ser benéficos em alguns casos. O teste do material genético não pode predizer a idade da manifestação clínica da doença. Herança recessiva Nas doenças dominantes, quando o gene é homozigoto, pode ser letal ao indivíduo. Já nas doenças recessivas, quando o gene é homozigoto gera-se erros inatos do metabolismo. Logo, as mutações dos genes recessivos são alterações da sequência dos nucleotídeos do DNA, que são alterações qualitativas e quantitativas das proteínas, que resultam na redução ou abolição da atividade enzimática, gerando o bloqueio metabólico que dá origem a doença. Enzimas: são proteínas que aceleram a velocidade de ocorrência de uma certa reação química. Albinismo Mutação na enzima tirosinase, que transforma o aminoácido tirosinase em melanina, pigmentação da pele (proteção dos raios UV). Aspectos clínicos: Pele branco-leitosa, desenvolvem vermelhidão da pele quando expostos ao sol (eritema). Sem pigmentação na retina (olhos azuis). Algumas vezes, pupilas vermelhas nas crianças. Diminuição grave da acuidade visual Suscetíveis a câncer de pele Longevidade diminuída 20% a 30% dos casos são resultantes de casamentos consanguíneos Somente se for homozigoto. Não há casos de heterozigotos. Fenilcetonúria (FNC) Causada por mutações na enzima hepática Hidroxilase de fenilalanina, gerando a ausência ou deficiência desta enzima. Isto causa um acúmulo de FAL (Fenilalanina) no sangue e em outros tecidos e aumento da excreção urinária de FAL e de seus metabólitos. O excesso de FAL é neurotóxico e leva a prejuízos neuromotores e neurocognitivos. Incidência: 1 para 10.000 Aspectos Clínicos: Caso a doença não seja tratada desde o início da vida do indivíduo, pode-se apresentar os seguintes sintomas: Atraso global do desenvolvimento neuropsicomotor, Irritabilidade ou apatia, Perda de interesse pelo que a rodeia, Convulsões, Eczema crônico, Hipopigmentação cutânea, Cheiro característico da urina, da pele e dos cabelos (odor de rato pela presença do ácido fenilacético) Padrão errático do sono. Com o tempo, pode-se apresentar também: Problemas de postura, anormalidade de marcha, hiperatividade e distúrbios mentais. Fala e desenvolvimento intelectual bastante afetados Depressão, tremores, epilepsia, entre outros. Retardo mental irreversível Diagnóstico realizado através do teste do pezinho, neonatal. Mulheres que possuem FNC devem ter um acompanhamento bastante rígido durante a gravidez. Galactosemia É um erro inato do metabolismo, caracterizado por uma inabilidade em converter galactose em glicose da maneira normal. As enzimas Galt, Galk e Gale possuem alteração. Aspectos Clínicos: Anorexia e perda de peso Falência de crescimento Diarréia Catarata Hemorragia Letargia ou hipotonia Atraso no desenvolvimento psicomotor Vômitos Entre Outros Parece haver uma alta frequência de óbito neonatal, devido à septicemia, agravada pela inibição da atividade bactericida dos leucócitos (glóbulos brancos). Em casos não tratados, o atraso no desenvolvimento psicomotor ode levar a um retardo mental. Manifestações tardias incluem: Infertilidade, Catarata, Menopausa precoce, entre outros. O tratamento da galactosemia é feito com a eliminação da lactose da dieta, o que reverte o quadro de falência de crescimento, icterícia, anemia, doença hepática, disfunção tubular renal, a catarata e reduz as mortes com septicemia. Porém há quadros que a criança absorve através da placenta da mãe a galactose, que não tem como metaboliza-la. Herança ligada ao cromossomo X 22 pares de cromossomos são autossomos - relacionados às características comuns aos dois sexos. (Estômago, fiado, baço, entre outros) 1 par de cromossomos é heterossomo - responsáveis pelas características próprias de cada sexo. (Órgãos sexuais) - representados por X e Y (sendo o Y o cromossomo exclusivo do gênero masculino (sendo masculino XY) e X em dose dupla exclusivo no gênero feminino (sendo feminino XX) A mulher produz somente um tipo de gameta, o X, sendo homogamético. Já os homens produzem dois, o X e o Y, sendo heterogamético. Herança ligada ao sexo é aquela determinada por genes localizados na região heteróloga do cromossomo X (aquela que é não há genes alelos). Um gene recessivo presente no cromossomo X de um homem irá se manifestar, uma vez que não há um alelo dominante que impeça a sua expressão. Por isso, as doenças ligadas ao cromossomo X manifesta- se mais em homens. Daltonismo Trata-se da incapacidade relativa na distinção de certas cores que, na sua forma clássica, geralmente cria confusão entre o verde e o vermelho. • É um distúrbio causado por um gene recessivo localizado na porção heteróloga do cromossomo X, o gene Xd, enquanto o seu alelo dominante XD determina a visão normal. Genótipo Fenótipo XDXD Mulher normal XDXd Mulher normal portadora XdXd Mulher daltônica XD Y Homem normal Xd Y Homem daltônico Não há como o homem ser portador, uma vez que este não possui alelo dominante, somente o gene em dose simples. O homem, sempre que herdar essa gene Xd da mãe, será daltônico. O homem é um hemezigoto recessivo quando o gene é XdY e, hemizigoto dominante quando o gene é XDY (sem a doença). Incidência: 1 a cada 40/50 pessoas Hemofilia É um distúrbio da coagulação sanguínea, em que falta o fator VIII, uma das proteínas envolvidas no processo, encontrado no plasma das pessoas normais. As pessoas hemofílicas têm uma tendência a hemorragias graves depois de traumatismos banais, como um pequeno ferimento ou uma extração dentária. Tratamento: administração do fator VIII purificado ou de derivados de sangue em que ele pode ser encontrado (transfusões de sangue ou de plasma). Pelo uso frequente de sangue e de derivados, os pacientes hemofílicos apresentam uma elevada incidência de AIDS e de hepatite tipo B, doenças transmitidas através dessas vias. Incidência: 1 a cada 20000/30000 pessoas É pouco frequenteo nascimento de mulheres hemofílicas, já que a mulher, para apresentar a doença, deve ser descendente de um homem doente (XhY) e de uma mulher portadora (XHXh) ou hemofílica (XhXh). Distrofia muscular de Duchenne A falta da proteína distrofina na membrana das células musculares causa progressiva e irreversível degeneração da musculatura esquelética, resultando em fraqueza muscular generalizada. Alguns afetados apresentam retardo mental. Os sintomas e quadro clínico são severos com rápida evolução, podendo evoluir para óbito dentro da 2° ou 3° década de vida. A morte sobrevém na segunda década, excepcionalmente na terceira, por comprometimento da musculatura respiratória, aliado às deformidades de coluna vertebral e de tórax. Aspectos clínicos: As manifestações clínicas costumam surgir por volta dos 3 a 5 anos de vida, e são elas: debilidade e/ou fraqueza muscular da cintura pélvica, principalmente nos músculos extensores e abdutores do quadril, acometendo posteriormente os músculos da região do ombro. As crianças portadoras dessa distrofia apresentam sinal característico para se levantarem, conhecido como Sinal de Gowers (levantamento miotático), em que realizam um rolamento para ficarem de joelhos, e com os antebraços estendidos se apoiam no chão, com o objetivo de levantar as nádegas e um joelho para poderem ficar de pé. Tratamento: - Corticoides que auxiliam na redução do processo inflamatório do músculo; - Fisioterapia e hidroterapia, importantes no controle da progressão da doença; - Uso de aparelhos de ventilação assistida (BiPAP) para proporcionar maior conforto para esses pacientes. Diagnóstico: Mais recentemente foram desenvolvidos testes de DNA onde é possível identificar o defeito genético diretamente a partir do DNA das células sanguíneas ou musculares. Síndrome do cromossomo X Frágil (SXF) É a forma mais frequente de deficiência mental herdada, afetando homens e mulheres. O comprometimento mental dos afetados pela SXF é variável. Entre os homens, a deficiência mental é geralmente moderada a grave. Já nas mulheres afetadas, predominam a deficiência leve ou a inteligência limitada. O atraso na aquisição da fala e a hiperatividade são, em geral, os primeiros sinais notados. A fala é repetitiva, com alterações de ritmo e fluência, observando-se também problemas de articulação. Algumas características do autismo são também frequentes. Aspectos Clínicos: orelhas grandes e em abano, face alongada, queixo proeminente, hipoplasia, displasia do tecido conjuntivo, entre outros. A SXF é causada pela deficiência da proteína FMRP (Fragile x Mental Retardation Protein) Os homens que possuem a mutação apresentam um quadro clinico mais agravado do que o das mulheres, pois elas possuem dois cromossomos X, sendo um o gene mutado e o outro normal. MODELO DE EXERCICIO Fonte: Heredograma – Profº Jubilut (Youtube) Resposta
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