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Aula 10: Anormalidades cromossômicas numéricas Prof. Nayara Castro Meiose Célula parental Par de cromossomos homólogos Replicação do DNA Células filhas Meiose I Meiose II MEIOSE I – Separação dos cromossomos homólogos MEIOSE II – Separação das cromátides irmãs Divisão Celular Meiose ▪ Finalidades da Meiose 46 cromossomos paternos (2n) 46 cromossomos maternos (2n) Espermatozóide (n) (23 cromossomos) Óvulo (n) (23 cromossomos) 46 cromossomos (23 de origem paterna e 23 de origem materna) Importância da Meiose: Manter constante o número de cromossomos da espécie; Aumentar a variabilidade genética entre os seres, sendo fundamental para a evolução das espécies. Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA Tipos de anormalidades cromossômicas numéricas Classes de anormalidades numéricas cromossômicas: euploidias e poliploidia, aneuploidia; A célula somática possui 46 cromossomos, duas cópias de cada cromossomos (2n = 46), sendo classificada como euploide ou diploide. Anomalias cromossômicas • Aneuploidias • Poliploidias • Anomalias estruturais - Trissomias; - Monossomias; - Tetrassomias. - Translocação Recíproca; - Translocação Robertsoniana; - Deleção; - Inversão; - Duplicação; - Inserção; Alterações cromossômicas ▪ Euploidia: Altera todo o teor do genoma (não ocorre na espécie humana) o 2n: indivíduos diploides o 2n – n: indivíduos haploides – Ex: zangão o 2n + n: indivíduos triploides – Ex: Banana (Musa paradisíaca) ▪ Aneuploidia: Altera o número de cromossomos do cariótipo o 2n + 1 (47 cromossomos) – Trissomia o 2n + 2 (48 cromossomos) – Tetrassomia o 2n – 1 (45 cromossomos) – Monossomia o 2n – 2 (44 cromossomos) – Nulissomia Citogenética Alterações cromossômicas Gera um aumento muito grande de produtos gênicos que causam várias anomalias como defeitos no SNC e no coração. A poliploidia é observada em cerca de 1-3% das gravidezes, a causa mais comum são dois espermatozoides que fecundaram um óvulo (dispermia), mas em alguns casos pode ser decorrente de uma fecundação com um gameta diploide. Em análises moleculares ficou evidenciado que aproximadamente 80% dos casos são causados pela incorporação de um corpúsculo polar no oócito. Células classificadas como poliploides possuem conjuntos completos múltiplos de cromossomos, o que é relativamente raro em animais. Euploidia - Poliploidia Alterações cromossômicas Euploidia - Poliploidia Normal Alterações cromossômicas Praticamente todos os casos de triploidia e tetraploidia que chegaram a termo eram de natimorfos ou de morte neonatal; Abortos espontâneos com alterações cromossômicas - 19% mostram triploidia e 4% tetraploidia; Na espécie humana se desconhecem indivíduos que sejam totalmente poliploides (3n, 4n); São letais; incompatíveis com a vida. Células classificadas como poliploides possuem conjuntos completos múltiplos de cromossomos, o que é relativamente raro em animais. Euploidia - Poliploidia Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA A aneuploidia envolve alguma alteração no número de cromossomos, mas diferente da poliploidia, não é um múltiplo da condição haploide (3n, 4n, 5n...) e sim uma alteração quanto a uma cópia a mais ou a menos de um ou mais cromossomos. ANEUPLOIDIAS Nulisomia: falta de um par de cromossomos (2n-2 cromossomas) Monosomia: (2n-1 cromossomas) Dissomia: (2n cromossomas) Trissomia: (2n+1 cromossomas) Tetrasomia (2n+2 cromossomas) Pentasomia: (2n+3 cromossomas) Tipos de anormalidades cromossômicas numéricas Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA Aneuploidia Pode ser ocasionada através de dois mecanismos: 1. Não disjunção quando os cromossomos pareados falham em se separar durante a anáfase I meiótica; 2. As cromátides irmãs falham em se separar seja na meiose II ou na mitose. A não disjunção durante a meiose produz tanto gametas com 22 ou com 24 cromossomos. Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA Não disjunção cromossômica Aneuploidia por Não-disjunção na meiose I Não-disjunção na meiose II Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA Aneuploidia Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA Há apenas três desordens cromossômicas compatíveis com a vida em que há a trissomia de cromossomos inteiros: ✓A trissomia do 21 (síndrome de Down), ✓A trissomia do 18 (síndrome de Edwards) e, ✓A trissomia do 13 (síndrome de Patau). Aneuploidia Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA Síndrome de Down É a trissomia do 21, uma aneuploidia autossômica que possui frequência aproximada de 1 a cada 800 nascimentos. Cariótipos possíveis ➢ Homem: 47, XY, + 21 ➢ Mulher: 47, XX, + 21 O que causa? Erro na distribuição dos cromossomos na formação dos gametas (espermatozoides e óvulos) ✓ Idade avançada materna ✓ 5% de origem paterna ✓ Exposição a altas taxas de radiação ✓ Incidência +/- 1/700 RN; Baixa estatura relativa; Deficiência mental; Hipotonia; Microcefalia, braquicefalia Perfil facial achatado; Cabelos finos; Fendas palpebrais oblíquas para cima; Boca permanentemente aberta; Língua protrusa, grande e fissurada; Os homens em sua maioria são inférteis (hipogonadismo); Síndrome de Down (trissomia do 21) Síndrome de Down - Fenótipo Principais aneuploidias humanas •Epicanto; •Orelhas pequenas, baixa implantação, sobredobramento de ramo horizontal de hélix; • Perda de audição; • Defeitos cardíacos estruturais em cerca de 40% dos casos; •Pés largos e curtos Síndrome de Down - Fenótipo Síndrome de Down (trissomia do 21) Principais aneuploidias humanas Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA Síndrome de Down Em torno de 4% dos casos de síndrome de Down são decorrentes de uma translocação Robertsoniana, os pacientes possuem 46 cromossomos, mas um deles sofre a fusão com o segmento 21q (braço longo) e um braço longo de outro cromossomo acrocêntrico (normalmente os cromossomos 14 ou 22). Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA Trissomia do 13 (Síndrome de Patau) Três cópias do cromossomo 13, pela não disjunção dos cromossomos 13 durante a meiose I. Cerca de 20% são originários de translocações não balanceadas (com troca desigual entre os cromossomos, ocorrendo perda ou ganho de genes). Essa síndrome afeta uma criança em 16.000 nascimentos, e o risco aumenta com a idade materna. Citogenética Principais aneuploidias humanas Síndrome de Patau = Tri 13 Síndrome de Patau (Trissomia do 13) Incidência de cerca de 1/12.000 RN; Baixo peso ao nascimento; Convulsões e crises de apnéia; Microcefalia; Microftalmia; Hipotelorismo Lábio leporino; Fenda palatina; Falhas circunscritas do couro cabeludo; Polidactilia; Alterações renais; Alterações cardíacas. Trissomia do 13 (Síndrome de Patau) Principais aneuploidias humanas Síndrome de Edwards = Tri 18 • Baixo peso ao nascimento; • Crises de cianose; • Deficiência mental grave; • Tremores e convulsões na 1ª; • Hipertonia; • Dolicocefalia; • Orelhas malformadas; •Várias malformações congênitas; • Defeitos cardíacos congênitos • Anomalias renais. Síndrome de Edwards (Trissomia do 18) Cariótipo – 47, XX ou XY, +18 Principais aneuploidias humanas CARIÓTIPO Síndrome de Edwards Síndrome de Edwards (Trissomia do 18) A maioria dos casos surge devido a uma não disjunção meiótica na meiose II materna. Sua incidência é de um em 7.500 nascimentos, mas a incidência na gravidez é muito maior, associada a uma alta taxa de aborto espontâneo (95%). Principais aneuploidias humanas Principais aneuploidias humanas Síndrome de Klinefelter (XXY) Só ocorre em homens Cariótipo:47, XXY Quadro clínico Ginecomastia Alargamento dos quadris Voz aguda Retardo mental presente de leve a moderado Esterilidade (atrofia dos testículos) Cromatina sexual presente nas células Principais aneuploidias humanas Síndrome de Turner (X0) Só ocorre em mulheres Cariótipo 45, X0 Baixa estatura Obesidade Pescoço alado Muitos pêlos no corpo Retardo mental moderado Esterilidade (ovários atrofiados) Sem cromatina sexual nas células Principais aneuploidias humanas Síndrome do duplo Y (XYY) Só ocorre em homens Cariótipo 47, XYY Maioria dos homens são fenotipicamente normais. Crescimento ligeiramente acelerado na Infância. Homens com estatura muito elevada. Hiperatividade e crises de fúria na infância e início da adolescência. Grande número de acne facial durante a adolescência; Taxa de testosterona aumentada, o que pode ser um fator contribuinte para a inclinação anti-social e aumento de agressividade; Entre criminosos e doentes mentais, essa freqüência chega a 3%. Principais aneuploidias humanas Síndrome do triplo X “Super-fêmea” Só ocorre em mulheres Cariótipo 47, XXX Mulheres com estatura geralmente acima da média. Apresentam genitália e mamas subdesenvolvidas. Apresentam certo grau de retardamento mental incapacidade no aprendizado. Puberdade precoce. São férteis. Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA Consequências Clínicas Qualquer alteração no número de cromossomos possui sérias consequências, e normalmente é fatal. Quando analisamos o caso da trissomia do 21, seu cromossomo 21 extra é perfeitamente normal, mas sua presença provoca várias anormalidades. No caso das trissomias dos cromossomos 13 (Síndrome de Patau) e 18 (Síndrome de Edwards) os embriões podem sobreviver, mas resultam em más-formações severas no desenvolvimento. Genética AULA 8: HERANÇA GENÉTICA Consequências Clínicas Há mecanismos especiais que permitem a função normal de cromossomos sexuais (uma pessoa normal pode ter um ou dois X, um ou nenhum Y). Animais triploides geralmente são estéreis, uma vez que não é possível o pareamento e a segregação correta dos cromossomos na meiose. Além das anormalidades de número há anormalidades por erros de reparo ou de recombinação. INDICAÇÕES para CARIÓTIPO 1. Alterações de Crescimento e Desenvolvimento 2. Natimortos e Óbito neonatal 3. Infertilidade ou Abortos Recorrentes 4. Neoplasia (cariótipo de tecidos) 5. História Familiar Positiva de Cromossomopatia 6. Gestação em mulher com idade elevada (>35anos) AMOSTRAS Cromossômicas para Análise 1. Sangue Periférico *** 2. Medula Óssea : Neoplasias Hematológicas 3. Fragmento de Pele : Fibroblastos 4. Líquido Amniótico : Amniócitos 5. Vilosidade Coriônica 6. Tumores 7. Outros tecidos
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