Aberrações Cromossomicas

Prévia do material em texto

Aberrações Cromossomicas 
Cada planta e animal se caracteriza por um conjunto de cromossomos, representado uma vez em 
células haplóides (por exemplo gametas e esporos) e duas vezes em células diplóides. 
Cada espécie  tem um número específico de cromossomos. Mas, as vezes ocorre  irregularidades 
na divisão nuclear, ou podem acontecer "acidentes" (como os de radiação) nos cromossomos de 
interfase de modo que se podem formar células ou organismos inteiros com genomas aberrantes. 
Tais aberrações cromossômicas podem  incluir genomas  inteiras,  cromossomos  isolados  inteiros, 
ou só partes de cromossomos. As aberrações cromossômicas podem ser numéricas ou estruturais 
e  envolver  um  ou  mais  autossomos,  cromossomos  sexuais  ou  ambos.  As  aberrações 
cromossômicas  numéricas  incluem  os  casos  em  que  há  aumento  ou  diminuição  do  número  do 
cariótipo normal da espécie humana, enquanto as aberrações cromossômicas estruturais incluem 
os  casos  em que  um ou mais  cromossomos  apresentam alterações  de  sua  estrutura Assim,  os 
citologistas reconhecem: 
(1)Alterações no Número de Cromossomos (Heteroploidia) 
(2)Alterações na Estrutura dos Cromossomos. 
A heteroploidia pode atingir conjuntos inteiros de cromossomos (euploidia) ou perda ou adição de 
cromossomos  inteiros  isolados  (aneuploidia).  Todas  essas  alterações  tem  um  importante  efeito 
sobre  o  desenvolvimento,  pois  ao  alterar  a  estrutura  nuclear  normal  podem  produzir  alterações 
fenotípicas. 
Alterações no número de cromossomos 
As  variações  numéricas  são  de  dois  tipos:  as  euploidias,  que  originam  células  com  número  de 
cromossomos múltiplo do número haplóide, e as aneuploidias, que originam células onde há falta 
ou  excesso  de  algum(ns)  cromossomo(s).  Assim,  euploidias  são  alterações  de  todo  genoma; 
quanto  a  esse  aspecto  os  indivíduos  podem  ser  haplóides  (n),  diplóides  (2n),  triplóides  (3n), 
tetraplóides (4n), enfim, poliplóides (quando há vários genomas em excesso). Euploidias são raras 
em  animais,  mas  bastante  comuns  e  importantes  mecanismos  evolutivos  nas  plantas.  Não  se 
conhecem  pessoas  que  sejam  totalmente  euplóides,  mas  existem  abortos  3n  e  4n.  Células 
poliplóides  cujo  número  de  cromossomos  alcança  16n  são  encontradas  na  medula  óssea,  no 
fígado e nos rins normais, além de ocorrerem em células de tumores sólidos e leucemia. A figura 1 
mostra o cariótipo de uma célula teraplóide(4n) humana. 
As aneuploidias devem­se à não separação (ou não­segregação) de um (ou mais) cromossomo(s) 
para  as  células­filhas  durante  a meiose  ou  durante  as mitoses  do  zigoto  A  não­segregação  na 
mitose  decorre  do  não­rompimento  do  centrômero  no  início  da  anáfase  ou  da  perda  de  algum 
cromossomo por não ter ele se ligado ao fuso. 
A  não­segregação  na  meiose  é  devida  a  falhas  na  separação  dos  cromossomos  ou  das 
cromátides, que se separam ao acaso para um pólo ou outro. Na meiose a não­segregação tanto 
pode  ocorrer  na  primeira  divisão  como  na  Segunda.  No  primeiro  caso,  o  gameta  com  o 
cromossomo em excesso, em lugar de ter apenas um dos cromossomos de um dado par, ou seja, 
terá  um  cromossomo  paterno  e  um  materno.  No  segundo,  o  gameta  com  o  cromossomo  em 
excesso terá dois cromossomos paternos ou dois maternos. 
Quando  em  conseqüência  desses  processos  de  não­segregação  falta  um  cromossomo  de  um 
dado  par,  isto  é,  quando  o  número  de  cromossomos  da  célula  é  2n  ­  1,  diz­se,  que  a  célula 
apresenta monossomia para este cromossomo. Se faltam os dois elementos do mesmo par 2n ­ 2, 
tem­se  nulisomia.  Se,  pelo  contrário,  houver  aumento  do  número  de  cromossomos  de  um 
determinado par, a célula será polissômica para o cromossomo em questão; ela será  trissômica, 
tetrassômica,  pentassômica  etc.,  conforme  tiver  1,  2  ou  3  cromossomos  a mais,  sendo,  nesses 
casos, o seu número cromossômico designado por (2n + 1), (2n + 2), (2n + 3) etc. 
Euplodias
Células portadoras de euploidias possuem quantidade de cromossomos que difere da normal em 
números inteiros e de lotes n. Na espécie humana, a ocorrência das euploidias é incompatível com 
o desenvolvimento do embrião, determinando a ocorrência do aborto. Casos em que a quantidade 
de cromossomos for de três ou mais lotes cromossômicos completos (3n, 4n, etc...) são chamados 
de poliploidias. 
Origem das Aneuploidias 
As aneuploidias podem se originar de anomalias ocorridas na meiose (isto é, serem pré­zigóticas) 
ou nas mitoses do zigoto (pós­zigóticas). 
Quando  a  não­segregação  é  pré­zigótica,  ela  pode  ter  ocorrido  na  espermatogênese  ou  na 
ovulogênese. Na origem de indivíduos com dois cromossomos X e um Y, a contribuição feminina é 
maior do que a masculina ; por outro lado, 77% dos casos onde há apenas um X tem origem em 
erros  ocorridos  na  espermatogênese.  Nas  aneuploidias  autossômicas,  a  influência  da  idade 
materna  leva a supor  que a participação  feminina é maior do que a masculina. As aneuploidias 
produzidas  por  erros  na  mitose  do  zigoto  ou  na  segmentação  dos  blastômeros  são  menos 
freqüentes. 
Aneuploidias dos cromossomos sexuais 
Síndrome devida a uma aberração cromossômica,  caracterizada por  fenótipo  feminino, nanismo, 
infantilismo  genital,  disgenesia  das  gônadas  (ovários  reduzidos)  e  malformações  diversas.  O 
cariótipo  é  45,  X  em  60%  dos  casos.  As  meninas  com  esta  síndrome  são  identificadas  ao 
nascimento ou antes da puberdade por suas características fenotípicas distintivas. 
As anormalidades envolvem baixa estatura, disgenesia gonadal, pescoço alado,  tórax  largo com 
mamilos  amplamente  espaçados  e  uma  freqüência  elevada  de  anomalias  renais  e 
cardiovasculares. 
Síndrome de Klinefelter 47­XXY 
Síndrome que associa no homem jovem um desenvolvimento anormal dos seios  (ginecomastia), 
atrofia  testicular,  ausência  de  formação  de  espermatozóides  (azoospermia)  e  uma  elevação  da 
concentração  do  hormônio  hipofisário  FSH.  (O  cariótipo mais  comum é  47, XXY. Na  sua  forma 
habitual,  porém  não  de  regra,  a  síndrome  de  Klinefelter  pode  ser  acompanhada  de  deficiência 
intelectual. As demais variantes cromossômicas são  as  responsáveis por uma debilidade mental 
bem mais grave). A Síndrome caracteriza­se pela presença do cariótipo 47, XXY ou em mosaicos. 
Os pacientes são altos e magros, com membros inferiores relativamente longos. Após a puberdade 
os  sinais  de  hipogonadismo  se  tornam  óbvios.  Os  testículos  permanecem  pequenos  e  os 
caracteres sexuais secundários continuam subdesenvolvidos. 
Aneuploidias Autossômicas 
Síndrome de Down 
Doença  congênita  caracterizada  por  malformações  dos  órgãos  (coração,  rins),  retardamento 
mental de moderado a severo,  língua espessa, pés e mãos de pequenas dimensões, alterações 
nas  feições.  É  resultante  de  uma  anormalidade  na  constituição  cromossômica:  os  indivíduos 
afetados apresentam um cromossomo extra ­ que se acrescenta ao par de número 21 ­ em suas 
células (por esta razão a doença é também denominada trissomia do 21). O termo mongolismo é 
um sinônimo usual: a presença de fendas palpebrais oblíquas faz lembrar os indivíduos das raças 
orientais.  A  freqüência  com que  esta  síndrome  se manifesta  é  de  uma  para  cada  500  crianças 
nascidas  vivas  e  é  superior  para  concepções  em mulheres  com  idade  acima  de  40  anos.  Esta 
síndrome foi descrita em 1866 pelo médico  inglês John Langdon Haydon Down (1828 ­ 1896). A 
Sindrome de Down ou trissomia do 21, é sem dúvida o distúrbio cromossômico mais comum e a 
mais  comum  forma  de  deficiência  mental  congênita.  Geralmente  pode  ser  diagnosticada  ao
nascimento  ou  logo  depois  por  suas  características  dismórficas,que variam entre  os  pacientes, 
mas produzem um fenótipo distintivo. 
Os  pacientes  apresentam  baixa  estatura  e  o  crânio  apresenta  braquicefalia,  com  o  occipital 
achatado. O pavilhão das orelhas é pequeno e dismórfico. A face é achatada e arredondada, os 
olhos mostram fendas palpebrais e exibem manchas de Brushfield ao redor da margem da íris. A 
boca é aberta, muitas vezes mostrando a língua sulcada e saliente. As mãos são curtas e largas, 
freqüentemente com uma única prega palmar transversa ("prega simiesca"). 
Trissomia do 13 ­Patau 
A  trissomia  do  13  é  clinicamente  grave  e  letal  em quase  todos  os  casos  que  sobrevivem até  6 
meses de  idade. O cromossomo extra provém de não­disjunção da meiose  I materna e cerca de 
20% dos casos resultam de uma translocação não­balanceada. 
O  fenótipo  inclui  malformações  graves  do  sistema  nervoso  central  como  arrinencefalia.  Um 
retardamento  mental  acentuado  está  presente.  Em  geral  há  defeitos  cardíacos  congênitos  e 
defeitos  urigenitais.  Com  freqüência  encontram­se  fendas  labial  e  palatina,  anormalidades 
oculares, polidactilia, punhos cerrados e as plantas arqueadas. 
Trissomia do 18­Edwards 
A  maioria  dos  pacientes  apresentam  com  a  trissomia  do  cromossomo  18  apresenta  trissomia 
regular sem mosaicismo, isto é , cariótipo 47, XX ou XY, +18. Entre os restantes, cerca de metade 
é  constituída  por  casos  de  mosaicismo  e  outro  tanto  por  situações  mais  complexas,  como 
aneuploidias duplas, translocações. 
As manifestações da trissomia do 18 sempre incluem retardamento mental e atraso do crescimento 
e,  às  vezes  malformações  graves  no  coração.  O  crânio  é  excessivamente  alongado  na  região 
occipital. O pavilhão das orelhas é dismórfico, com poucos sulcos. A boca é pequena. O pescoço é 
curto. Há uma grande distância intermamilar. Os genitais externos são anômalos. O dedo indicador 
é maior do que os outros e flexionado sobre o dedo médio. Os pés têm as plantas arqueadas. As 
unhas costumam ser hipoplásticas. 
Síndrome do Duplo Y ­ 47­XYY 
É um dos cariótipos mais freqüentemente observados. Despertou grande interesse após observar­ 
se  que  a  proporção  era  bem  maior  entre  os  detentos  de  uma  prisão  de  segurança  máxima, 
sobretudo entre os mais altos, do que na população em geral. 
Trissomia do Triplo­X 47­XXX 
As mulheres com trissomia do X não são fenotipicamente anormais. Nas células 47, XXX, dois dos 
cromossomos X são inativados e de replicação tardia. Quase todos os casos resultam de erros na 
meiose materna. 
Algumas mulheres com trissomia do X são  identificadas em clínicas de  infertilidade e outras em 
instiuições para retardados mentais, mas provavelmente muitas permanecem sem diagnóstico. 
Alterações na estrutura dos cromossomos 
São alterações que não modificam a quantidade de cromossomos de uma célula, mas determinam 
o aparecimento de cromossomos anormais. As aberrações que vamos descrever a seguir quase 
sempre implicam em problemas sérios , inclusive na formação de gametas . Isso porque durante a 
meiose, o cromossomo com a deficiência pareia de  forma anômola com seu homólogo que não
sofreu alteração, afetando o andamento , do processo meiótico. A gravidade das manifestações de 
uma deficiência depende dos genes ausentes. Um exemplo humano é a sindrome de cri du chat, 
em que falta um fragmento do braço curto do cromossomo 5. Outro exemplo é o cromossomo 22 
curto ("cromossomo Filadélfia"), associado a uma forma de leucemia. As duplicações são menos 
graves  que  as  deficiências  porque  não  provocam  falta  de  informações  genéticas.  Exemplos,  a 
seguir: 
Deficiência ou Deleção 
Um  pedaço  de  cromossomo  é  perdido  neste  tipo  de  anomalia  ,  que  implica  a  perda  de muitos 
genes . Deficiências são percebidas durante o pareamento de cromossomos na meiose . 
Síndrome do miado de gato 
Caracterizada por retardo mental, microcefalia, aspecto arredondado da face, presença de dobras 
epicânticas nos olhos e de choro semelhante a um miado de gato. (É provocada por uma deleção 
do braço curto do cromossomo 5.) 
Inversão 
Um pedaço de cromossomo se quebra , sofre rotação de 180º e solda­se novamente em posição 
invertida. Por causa da alteração da ordem dos genes, o pareamento dos homólogos na meiose. 
Translocação 
Trata­se da troca de pedaços entre cromossomos não­homólogos , diferentemente do que ocorre 
no  crossing­over,  fenômeno  normal  e  corriqueiro.  Fala­se  em  translocaçào  reciproca  e 
heterozigota,  em  que  apenas  um  elemento  de  cada  par  sofre  a  troca.  Na  hora  do  pareameto 
meiótico  ,  ocorre  uma  figura  em  forma  de  cruz  .  É  possível  que  a  translocação  tenha  sido  um 
mecanismo  de  formação  de  novas  espécies.  Há  umas  hipóteses  sobre  algumas  espécies  de 
drosófilas  ,  todas com um numero diferente de cromossomos , que poderiam ter se originado de 
uma espécie ancestral , a partir de translocações de diversos tipos 
Diagnóstico das Anomalias : 
Amniocentese 
Punção da cavidade amniótica através da parede abdominal, feita numa mulher grávida; permite a 
retirada de certa quantidade de  líquido amniótico para  fins de análise. A amniocentese precoce, 
praticada entre 16° e 18° semana de gestação, permite fazer o diagnóstico de anomalias fetais que 
podem conduzir a um aborto; também é possível detectar se a criança é portadora de mongolismo, 
anencefalia ou outra anormalidade genética. A amniocentese  tardia, feita no  terceiro trimestre da 
gravidez, serve para evidenciar se há sofrimento fetal crônico. 
Herança autossomica dominante 
Na  herança  autossômica  dominante  um  fenótipo  é  expressado  da  mesma  maneira  em 
homozigotos  e  heterozigotos.  Toda  pessoa  afetada  em  um  heredograma  possui  um  genitor 
afetado, que por sua vez possui um genitor
Nos  casamentos  que  produzem  filhos  com  uma  doença  autossômica  dominante,  um  genitor 
geralmente é heterozigotico para a mutação e o outro genitor é homozigótico para o alelo normal. 
Pode­se escrever os genótipos dos pais como: 
Cada filho desse casamento  tem uma chance de 50% de receber o alelo anormal  (A) do genitor 
afetado e, portanto ser afetado (A/a), e uma chance de 50% de receber o alelo normal (a) e, assim 
não ser afetado (a/a). 
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  transmitem  o  fenótipo  para  seus  filhos. 
4 ­ Homens e Mulheres têm a mesma probabilidade de transmitir o fenótipo aos filhos de ambos os 
sexos. 
Exemplos de Herança Autossômica Dominante 
Doença de Huntington  (DHq) ® É uma doença neurodegenerativa  fatal de herança autossômica 
dominante caracterizada por movimentos involutários e demência progressiva. O aparecimento da 
doença se dá entre os 30­50 anos de idade sendo 38 a idade média de aparecimento. O gene foi 
mapeado no cromossomo 4p16 em 1981 por técnicas de genética molecular. É possível identificar 
os indivíduos portadores do gene. 
Neurofibromatose  de  Von  Recklinghausen  (NF1)  ®  É  um  distúrbio  comum  do  sistema  nervoso 
caracterizado por manchas café­com­leite e tumores cutâneos fibromatosos. 
Herança Autossômica Recessiva 
Os  distúrbios  autossômicos  recessivos  expressam­se  apenas  em  homozigotos,  que,  portanto, 
devem ter herdado um alelo mutante de cada genitor. Desse modo: 
O risco de seus filhos receberem o alelo recessivo de cada genitor, e serem afetados é de 1/4. A 
maioria  dos  genes  dos  distúrbios  autossômicos  recessivos  está  presente  em  portadores  dos 
genes. Eles podem ser transmitidos nas famílias por numerosas geraçõessem jamais aparecer na 
forma  homozigótica.  A  chance  de  isto  acontecer  é  aumentada  se  os  pais  forem aparentados. A 
consangüinidade dos genitores de um paciente com um distúrbio genético é uma forte evidência 
em favor da herança autossômica recessiva daquela afecção. 
Critérios da Herança Autossômica Recessiva 
1  ­  O  fenótipo  é  encontrado  tipicamente  apenas  na  irmandade  do  probando  e  o  fenótipo  salta 
gerações. 
2  ­  O  risco  de  recorrência  para  cada  irmão  do  probando  é  de  1  em  4. 
3  ­  Os  pais  do  indivíduo  afetados  em  alguns  casos  são  consangüíneos. 
4 ­ Ambos os sexos têm a mesma probabilidade se serem afetados. 
Exemplos de Herança Autossômica Recessiva 
Fibrose  Cística  Doença  autossômica  recessiva  caracterizada  por  doença  pulmonar  crônica, 
insuficiência pancreática exócrina, aumento da concentração de cloreto no suor. O defeito básico é 
uma  mutação  do  gene  que  codifica  a  proteína  reguladora  da  fibrose  cística,  provavelmente 
envolvida no transporte de ânions através da membrana celular. 
Doença  de  TAY­SACHS  Distúrbio  neurológico  degenerativo,  autossômico  recessivo,  que  se 
desenvolve quando a criança tem 6 meses de idade. Há uma deterioração mental e física intensa 
desde a  lactância, a morte ocorre entre 2 e 3 anos de  idade. O defeito básico são mutações no
lócus  da  subunidade  a  da  hexosaminidase  A.  A  deficiência  ou  ausência  da  subunidade  a  da 
hexosaminidase A leva ao acúmulo do gangliosídeo GM2, principalmente nos neurônios. 
Mutações Gênicas 
Em 1941, os pesquisadores Beadle e Tatum, fazendo experiências com um tipo de bolor de pão, a 
Neurospora sp, observaram que nem sempre a autoduplicação do DNA ocorria de modo perfeito. 
O bolor crescia num meio de cultura contendo açúcar e diversos sais  inorgânicos. Seus esporos 
eram  submetidos  a  raios  X  e  alguns  deles  passavam  depois  a  produzir  bolores  com  novas 
características.  Por  exemplo,  alguns  perdiam  a  capacidade  de 
fabricar lisina e só conseguiam sobreviver quando aquele aminoácido era acrescentado ao meio de 
cultura. Essa incapacidade foi relaciona com a falta de uma enzima necessária para a síntese de 
lisina. Concluíram, então, que os raios X teriam danificado a formação daquele tipo específico de 
enzima. 
Como  a  produção  de  uma  enzima  depende  de  informação  codificada  no  DNA,  a  conclusão 
daqueles  pesquisadores  ficou  conhecida  como  a  relação  "um gene  ­  uma  enzima".  Atualmente, 
fala­se, com maior precisão, na relação "um gene ­ uma cadeia polipeptídica". 
A modificação  genética  induzida  através  dos  raios  X  é  conhecida  como mutação.  As mutações 
podem resultar de uma alteração na seqüência dos nucleotídeos, ou de quebras e mudanças de 
posição dos  fragmentos da molécula de DNA. Portanto são mutações as alterações numéricas e 
estruturais  dos  cromossomos,  que  persistem  através  das  autoduplicações,  transmitindo­se  às 
células­filhas. Existem também erros que ocorrem no RNA, no momento das  transcrições ou das 
traduções, e afetam somente a própria célula. 
Agentes Mutagênicos 
As mutações são produzidas por agentes mutagênicos, que compreendem principalmente vários 
tipos de radiação, dentre os quais os raios ultravioleta, os raios X e substâncias que interferem na 
autoduplicação  do  DNA  ou  na  transcrição  do  RNAm,  determinando  erros  nas  seqüências  dos 
nucleotídeos. Os agentes mutagênicos são fatores que podem elevar a freqüência das mutações. 
Em 1920, Hermann J. Muller descobriu quem submetendo drosófilas ao raio X, a  freqüência das 
mutações aumentava cerda de cem vezes em  relação à população não exposta. O aumento na 
taxa de mutações pode ser obtido pelo emprego de numerosos agentes físicos e químicos. 
A  lista  das  substâncias  mutagênicas  tem  aumentado  muito  nos  últimos  anos,  sendo  bastante 
conhecidos o gás mostarda, o ácido nitroso, a bromouracila, o formaldeído, a nicotina. Vários tipos 
de câncer podem ser produzidos por alterações ocorridas nos ácido nucléicos; por isso os mesmos 
agentes mutagênicos podem ser também cancerígenos. Porém, a mais importante dentre eles são 
as  radiações.  Quando  uma  célula  recebe  radiação,  as  moléculas  podem  ser  quebradas  ou 
alteradas  em  suas  estruturas. Quando  as  alterações  são muito  grandes,  podem  interferir  com o 
metabolismo e divisão celular, e a célula morre. Quando ela sobrevive à radiação, as modificações 
são duplicadas e transmitidas para as células das gerações sucessivas. 
Entre  os  agentes  físicos,  os  mais  conhecidos  são  as  radiações,  bem  como  o  raio  X.  O  calor 
também  aumente  a  incidência  das  mutações:  na  espécie  humana,  sua  freqüência  em 
trabalhadores de altos­fornos de usinas siderúrgicas, os quais permanecem muito tempo em locais 
de temperatura elevada, é mais alta que na população geral. 
Substancias químicas, como o "gás mostarda" e o ácido nitroso (HNO2), também podem aumentar 
a  freqüência de mutações. Aerossóis, corantes alimentares e alguns componentes da  fumaça do 
cigarro  são  capazes  de  alterar  o  patrimônio  genético  de  uma  célula,  podendo  levar  ao 
desenvolvimento de diversas formas de mutações e câncer. 
Todos  os  seres  vivos  estão  submetidos,  diariamente,  a  vários  desses  agentes.  Entretanto,  as 
mutações  permanecem  como  eventos  não muito  freqüentes.  A  relativa  estabilidade  do material 
genético  deve­se  à  existência  de  um  grupo  de  enzimas  de  reparação,  que  "patrulham" 
permanentemente as moléculas de DNA à caça de alterações na seqüência de seus nucleotideos. 
Na maioria das vezes, essas alterações são detectadas e consertadas.