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Erros inatos do metabolismo Prof. Msc. Fernando Mello Disciplina: Genética Humana Erros inatos do metabolismo • Segundo Archibald Garrod, os EIM são condições herdadas que “resultam da falha de alguma etapa ou outra na série de mudanças químicas que constituem o metabolismo”. • Distúrbios de natureza genética → falta da atividade de uma ou mais enzimas ou proteínas → interrupção de via metabólica. • Ausência de um produto metabólico, acúmulo de substrato da etapa anterior interrompida ou rota metabólica alternativa • Doenças envolvendo enzimas Enzimas→ catalisadores biológicos que medeiam a conversão de um substrato em um produto. O genoma humano contem mais de 5.000 genes que codificam enzimas. Centenas de deficiências em enzimas (enzimopatias). Fenilcetonúria (PKU) Distúrbio autossômico recessivo Deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase (PAH)→ converte fenilalanina em tirosina. Acúmulo de fenilalanina nos líquidos corporais, devido incapacidade de degradar este aminoácidos. Prejudica o desenvolvimento do sistema nervoso central no início da infância e interfere na função do cérebro maduro. Dano neurológico pode ser evitado com dieta pobre em fenilalanina. Triagem neonatal Bastante realizada para a detecção de PKU. Tratamento iniciado precocemente é eficiente. Sem tratamento→ retardo mental grave. Teste do pezinho→ medição dos níveis plasmáticos de fenilalanina e razão entre os níveis de fenilalanina e tirosina Fenilcetonúria materna Dieta pobre em fenilalanina descontinuada por muitos pacientes com PKU. Maioria dos filhos de mulheres com PKU sem tratamento é anormal→ retardo mental, microcefalia, malformações. Anormalidades causadas pelo alto nível de fenilalanina na circulação materna. • Doenças do armazenamento lisossômico Distúrbio autossômico recessivo. Lisossomos são organelas que contém diversas enzimas hidrolíticas envolvidas na degradação de uma variedade de macromoléculas. Defeitos geram acúmulo do substrato→ Disfunção ou morte celular. Cérebro → neurodegeneração. Terapia de reposição de enzimas pode ser eficaz. Doença de Tay-Sachs Mutação no gene HEXA (cromossomo 15). Deficiência acentuada da enzima hexosaminidase A (hex A) → acúmulo do gangliosídeo GM2. Impacto clínico quase exclusivamente no cérebro. 3 a 6 meses → crianças aparentemente normais Deterioração neurológica → morte aos 2 a 4 anos. Morte celular neuronal → manchas vermelho-cereja na retina Mucopolissacaridoses Mucopolissacarídeos → polissacarídeos (carboidratos) sintetizados pelas células do tecido conjuntivo. Degradação ocorre nos lisossomos → remoção em etapas dos monossacarídeos por enzimas específicas para cada um. Várias enzimas necessárias para a degradação → mutação em pelo menos uma delas → acúmulo de mucopolissacarídeos. Síndrome de Hunter → recessiva ligada ao X. Síndrome de Hurler → autossômica recessiva. Retardo mental, alterações esqueléticas, estatura baixa, feições grosseiras (gargulismo) • Defeito no metabolismo de carboidratos Galactosemia Doença autossômica recessiva. Incapacidade de converter galactose em glicose. Tipo 1 – Galactose-1-fosfato- uridil transferase (GALT) Tipo 2 – Galactoquinase (GALK) Tipo 3 – Galactose-4-epimerase (GALE). Pode provocar hepatomegalia, catarata, osteoporose, cirrose hepática, retardo mental. • Defeitos nas proteínas receptoras Hipercolesterolemia familial Distúrbio autossômico de dominância incompleta. Lipoproteína de baixa densidade (LDL) → proteína transportadora de colesterol no plasma. Mutações no receptor de LDL → acúmulo de colesterol no plasma. Doenças cardíacas prematuras devido formação de ateromas (colesterol nas artérias coronárias), xantomas (colesterol na pele e tendões) e arcos das córneas (colesterol na periferia da córnea). • Defeitos de transporte Fibrose Cística Distúrbio autossômico recessivo Mutação no gene CFTR → regulador transmembrana do transporte do cloreto. Transporte anormal de eletrólitos e líquidos. Principal característica diagnóstica → aumento de sódio e cloreto no suor → Cloreto não é absorvido pela glândula sudorípara. Pulmões e pâncreas exócrino → principais acometidos pela doença. Pulmão → secreção reduzida de cloreto e hiperabsorção de sódio → esgotamento do líquido das vias aéreas → camada de muco adere nas superfícies celulares. • Bibliografia: NUSSBAUM, Robert L. et al. Thompson & Thompson genética médica. 7. ed. Rio de Janeiro: Campus-Elsevier,2008.
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