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23/10/2014 1 GENÉTICA HUMANA AULA 7 – HERANÇA MULTIFATORIAL Herança poligênica • Vários pares de genes interagem para determinar uma característica, cada um com efeito aditivo sobre o outro (herança quantitativa) • Existe uma variedade muito grande de genótipos e fenótipos para algumas características, saindo de um fenótipo “mínimo” até chegar a um fenótipo “máximo”, numa variação contínua. •A interação desses fenótipos com o meio ambiente aumenta ainda mais essa variação, como é o caso, por exemplo, da cor da pele e altura das pessoas 23/10/2014 2 • Segundo Davenport (1913), a cor da pele na espécie humana é resultante da ação de dois pares de genes (AaBb), sem dominância. • Dessa forma, A e B determinam a produção da mesma quantidade do pigmento melanina e possuem efeito aditivo. • Logo, conclui-se que deveria existir cinco tonalidades de cor na pele humana, segundo a quantidade de genes A e B. Genótipos Fenótipos aabb pele clara Aabb, aaBb mulato claro AAbb, aaBB, AaBb mulato médio AABb, AaBB mulato escuro AABB pele negra AB Ab aB ab AB AABB Negro AABb mulato escuro AaBB mulato escuro AaBb mulato médio Ab AABb mulato escuro AAbb mulato médio AaBb mulato médio Aabb mulato claro aB AaBB mulato escuro AaBb mulato médio aaBB mulato médio aaBb mulato claro ab AaBb mulato médio Aabb mulato claro aaBb mulato claro aabb Branca Fenótipos: 1/16 branco : 4/16 mulato claro: 6/16 mulato médio: 4/16 mulato escuro : 1/16 negro Resultados genotípicos e fenotípicos do cruzamento de dois indivíduos mulatos médios, duplo-heterozigotos: mulato médio X mulato médio AaBb AaBb • Alelos favoráveis ao traço (produtores de pigmento) agem com igual intensidade e seus efeitos são aditivos • Também dependem de poligenes outros traços morfológicos como peso e extensibilidde do polegar; e traços psicológicos, como os determinantes da personalidade e do nível de inteligência. 23/10/2014 3 DISTRIBUIÇÃO DOS FENÓTIPOS EM CURVA NORMAL OU DE GAUSS • Normalmente, os fenótipos extremos são aqueles que se encontram em quantidades menores, enquanto os fenótipos intermediários são observados em frequências maiores. • A distribuição quantitativa desses fenótipos estabelece uma curva chamada normal (curva de Gauss). TRAÇOS QUANTITATIVOS E AMBIENTE • Praticamente todos os traços poligênicos são também influenciados pelo modo de vida e outros fatores ambientais • Não se herda determinada altura, peso ou cor e sim uma potencialidade (predisposição genética) quantitativa, que será desenvolvida em menor ou maior grau, pelo ambiente. Ex.: Altura e peso → dependem da nutrição e do exercício físico Pigmentação da pele → depende da exposição ao sol • Indivíduos com o mesmo genótipo podem ter fenótipos diferentes por conta do ambiente. • Quanto maior o número de pares de genes envolvidos, maior o número de fenótipos diferentes. • A distribuição dos genótipos é descontínua, mas as dos fenótipos fica contínua. 23/10/2014 4 EFEITO DE LIMIAR • Podemos transformar a distribuição fenotípica em descontínua ao criar classes fenotípicas antagônicas. • Ex: Pessoas com mais de 1,90m → gigantes Pessoas com menos de 1,90m → não gigantes O ponto de ruptura 1,90m é o limiar •Existem casos em que há um limiar real, que marca, de fato, uma ruptura na continuidade fenotípica: Malformações congênitas multifatoriais poligênicas Lábio leporino (acompanhado ou não de palato fendido) Palato fendido sem lábio leporino Defeitos de fechamento de tubo neural (espinha bífida, encefalocele e anencefalia) O defeito é familial: ocorre mais nos parentes dos afetados do que na população geral • As pessoas normais das famílias que têm afetados variam de suscetibilidade, embora ela seja sempre inferior ao limiar, mas em média, elas devem ter maior suscetibilidade do que pessoas normais de famílias sem o defeito. •A predisposição poligênica combinada com infuências ambientais intra-uterinas promovem distribuição contínua de suscetibilidades, que só desencadeiam o defeito quando ultrapassam o limiar. • Os sistemas poligênicos, quando íntegros, protegem adequadamente o desenvolvimento embrionário contra fatores ambientais nocivos; mas, se vários genes deletérios estiverem presentes, tal proteção pode enfraquecer-se a ponto de fatores ambientais adversos, banais em condições normais, desencadearem defeito congênito. 23/10/2014 5 No mecanismo multifatorial existe um limiar de predisposição hereditária, que, se for ultrapassado, em consequência do acúmulo de poligenes detrimentais, torna o indivíduo propenso a desenvolver determinada malformação congênita, na dependência da existência da fatores ambientais nocivos. LÁBIO LEPORINO (fenda labial ou fissura labial) • Caracteriza-se por fendas parciais ou completas do lábio superior, uni ou bilaterais, sempre de posição paramediana • As fendas podem comprometer a gengiva e considera-se o lábio leporino total quando a fenda se prolonga para cima até o nariz e para trás até o canal palatino posterior • Incidência: 1 a cada 1000 crianças • Dois terços dos portadores são do sexo masculino (o limiar de predisposição poligênica é mais elevado em mulheres) • 10% dos pacientes apresentam malformações associadas como pé torto congênito, defeitos vertebrais e polidactilia 23/10/2014 6 • Essa má formação não é uma alteração apenas estética. É a causa de problemas de saúde: 1ª dificuldade dos portadores do lábio leporino: alimentação. A fissura impede a formação do vácuo que permite a sucção do leite. As fissuras palatinas impedem também a fonação normal (dificuldades na fala e na audição) Problemas respiratórios Alterações na dentição Problemas emocionais e de auto-estima • As fissuras de lábio devem ser fechadas cirurgicamente antes dos três meses de idade. Quando ocorrem deformidades do nariz, as correções cirúrgicas devem ser feitas aos 4 anos e as ósseas aos 12anos. A cirurgia da fenda palatina deve ser feita antes que a criança comece a falar, geralmente aos 18 meses de idade. 23/10/2014 7 Aspectos genéticos • É condicionado por mecanismo multifatorial, ou seja, depende de predisposição hereditária, de natureza poligênica, associada a influências ambientais • Não se conhece o número de genes que constitui o sistema poligênico nem quais são os fatores ambientais capazes de desencadear o defeito (deficiências nutricionais e algumas deficiências maternas durante a gravidez, radiação, determinados medicamentos, álcool, tabagismo) • Sabe-se da influência multifatorial devido a estudos que utilizaram o método dos gêmeos, onde a taxa de concordância (frequência em que o outro gêmeo do par também apresenta o traço) foi de 40% entre gêmeos monozigóticos e de 5% ente gêmeos dizigóticos • O aconselhamento genético é feito, então, a partir da avaliação do risco de recorrência em indivíduos ligados em grau de parentesco ao portador de lábio leporino 23/10/2014 8 DEFEITOS DO TUBO NEURAL • Nos primeiros dias da gestação a placa neural se fecha, formando o tubo neural. • Os defeitos do fechamento do tubo neural (DFTN) são malformações congênitas freqüentes que ocorrem devido a uma falha no fechamento adequado do tubo neural embrionário, durante a quarta semana de embriogênese. • Apresentam um espectro clínico variável: Fechamento precoce Espinha Bífida Oculta Meningocele Mielomeningocele Encefalocele Fechamento tardioAnencefalia (ausência de cérebro) ESPINHA BÍFIDA • A palavra bífida significa dividida • É uma malformação da coluna vertebral • A extremidade inferior do tubo neural não se fecha corretamente, causando sérios danos medulares • Apesar da possível correção cirúrgica, a lesão nervosa é permanente e resultam em níveis diversos de paralisia dos membros inferiores, bexiga e intestino. Além do comprometimento físico a maior parte dos indivíduos afetados também apresenta distúrbios mentais. 23/10/2014 9 Três tipos de espinha bífida: Oculta - é a forma mais branda da espinha bífida. Em geral apresentam lesões apenas nas vértebras. Muitas vezes as pessoas desconhecem que possuem esse tipo de DTN, e só são diagnosticadas após exames mais detalhados. Quando as lesões atingem mais de uma vértebra, o comprometimento poderá levar a desconforto. Uma indicação desse tipo de DTN é o aparecimento de pequenos tufos de cabelo, além de pequenos orifícios ou cavidades na pele, ao longo da coluna. Meningocele - é o tipo mais raro e de menor comprometimento das funções neurológicas, pois não compromete o sistema nervoso. As meninges se distendem e passam por entre as vértebras que estão abertas. Isso forma um cisto no local formado por tecidos da meninge e de líquido cefalorraquidiano. Mielomeningocele - é o tipo mais comum e de maior gravidade. Além das meninges o sistema nervoso fica exposto e o cisto formado, contém, além das meninges e do líquido cefalorraquidiano, partes da medula e nervos. As suas seqüelas irão depender do nível de comprometimento apresentado. Quanto mais baixa a lesão medular será menor o comprometimento dos órgãos.Se as lesões forem mais altas, haverá maior comprometimento. As pessoas portadoras desse tipo de DTN podem apresentar problemas neurológicos, malformações ortopédicas (pés tortos, luxações de quadril, cifoses), dificuldades para controlar a bexiga e intestinos, incluindo-se a hidrocefalia. ESPINHA BÍFIDA ESPINHA BÍFIDA OCULTA MENINGOCELE MIELOMENINGOCELE 23/10/2014 10 ENCEFALOCELE • O cérebro e as meninges herniam-se através de um defeito na calota craniana. • As manifestações clínicas que uma criança com encefalocele incluem: Acúmulo excessivo de líquido no cérebro Ausência de forças nos membros superiores e/ou inferiores Cabeça muito pequena Descoordenação da musculatura esquelética Atraso no desenvolvimento mental e físico Problemas de visão Convulsões • A única forma eficaz de tratamento, até o momento, é a cirurgia reparadora, que geralmente é feita durante a infância. A extensão da correção fica na dependência de cada caso. ANENCEFALIA • Má formação ou ausência do cérebro e/ou da calota craniana (os rudimentos de cérebro, se existem, não são cobertos por ossos). • A expectativa de vida de bebês nascidos com anencefalia é muito curta e ela é sempre uma patologia letal a curtíssimo prazo. • É mais comum em fetos femininos e em mães nos extremos da faixa reprodutiva, muito jovens ou muito idosas. • Os fetos anencéfalos podem assumir posições anômalas, dificultando o parto, já que o fenômeno físico do parto precisa do crânio. O ombro deles, não se sabe o porquê, é maior. E ainda existe o risco de não contração uterina após o parto levando a hemorragias no pós-parto, o que pode colocar a vida da mulher em risco. • Não existe cura ou tratamento para a anencefalia. É um diagnóstico gravíssimo e muito traumático para os pais. Nos fetos nascidos vivos pode ser dado um suporte ventilatório, o que tem efeito apenas paliativo. 23/10/2014 11 Merocrania Se caracteriza pela presença de um pouco mais da caixa craniana do que o anencéfalo e de uma membrana que reveste o resquício de cérebro e funciona como proteção contra infecções. É mais rara e os merocrânicos conseguem ter uma sobrevida vegetativa maior, embora também muito breve. • Anencefalia e Espinha Bífida são anomalias relacionadas. Famílias que apresentam casos de uma delas são mais propensas a apresentar casos da outra. • A incidência dos DFTN, de uma maneira geral, se situa em torno de 1:1.000 nascimentos vivos . Ocorrem mais em meninas. • O risco de recorrência em futuras gravidezes de um casal que teve um filho com DFTN é cerca de 25 a 50 vezes maior que o risco da população em geral, se situando entre 4 e 5% . • Propõe-se que vários genes estejam envolvidos no fechamento do tubo neural. Alguns desses genes podem conferir um forte componente genético, enquanto outros podem produzir apenas um pequeno efeito ou interagir com outros genes. Os genes candidatos mais estudados são aqueles associados com o metabolismo do ácido fólico. • A suplementação periconcepcional e durante o primeiro trimestre de gravidez reduz o risco de ocorrência em cerca de 50 a 70%. 23/10/2014 12 Próxima aula: Estudo dos cromossomos Caracterização dos cromossomos humanos, cariótipo Aberrações cromossômicas numéricas: Caracterização genética e clínica dos casos mais freqüentes Aneuploidias autossômicas: síndromes de Patau, Edwards e Down Aneuploidias sexuais: síndromes de Turner e Klinefelter Leitura: OTTO, P. G. ; OTTO, P. A.; FROTA-PESSOA, O. Genética Humana e Clínica. 2ª ed. São Paulo: Ed. Roca, 2004.
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