citogenetica humana-

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MÉTODOS 
CITOGENÉTICOS 
DIAGNÓSTICOS 
PROF. EDIVALDO DE OLIVEIRA 
ehco@ufpa.br 
ASPECTOS GERAIS 
A citogenética é a área da biologia que 
estuda os cromossomos e suas implicações 
na genética, sendo uma união da biologia 
celular com a genética. 
A citogenética é a ciência que estuda a 
constituição genética da célula através dos 
cromossomos. 
Cromossomos são as estruturas visualizadas 
durante a divisão celular que levam a 
informação genética de um indivíduo. 
 
A história da citogenética começa em 1903, 
quando o americano Walter Sutton e o 
alemão Teodor Boveri estabeleceram a 
Teoria Cromossômica da Herança. 
 Sutton e Boveri deram início a uma 
revolução científica que permitiu a 
caracterização de numerosas síndromes 
antes não explicadas e o surgimento de 
novas especialidades na Genética Humana 
com aplicações na prevenção, no diagnóstico 
e na terapêutica médica. 
 
As alterações cromossômicas numéricas e 
estruturais constituem uma categoria 
importante de doenças genéticas. 
 
A avaliação citogenética é recomendada 
para os portadores de malformações 
congênitas, atraso no desenvolvimento 
mental, indivíduos com alterações no 
desenvolvimento sexual, hipogonadismo, 
esterilidade masculina, aborto de repetição e 
natimortos. 
 
Citogenética: o início 
 Com a teoria cromossômica da 
herança Mendeliana (Sutton & Boveri, 
1902), deu-se início aos estudos dos 
cromossomos. 
 citogenética animal e vegetal: 
Primeiros 50 anos do século passado. 
 A citogenética humana iniciou com 50 
anos de atraso. 
Dificuldades Iniciais 
 Os cortes histológicos usuais 
geralmente perturbavam as mitoses. 
 Os cromossomos tendiam a ficar uns 
sobre os outros e a se aglomerar. 
Novas Metodologias (década de 50) 
 Uso de uma suspensão de células 
intactas que podiam ser comprimidas 
em uma lâmina. 
 Uso do tratamento com solução 
hipotônica, fazendo com que os 
cromossomos ficassem mais 
afastados entre si. 
 Colchicina 
A cultura de linfócitos de sangue 
periférico(década de 60) é a metodologia 
mais utilizada para obtenção de 
cromossomos metafásicos, sendo que os 
mesmos também podem ser obtidos 
diretamente de células de medula óssea 
ou a partir de culturas de fibroblastos ou 
outros tecidos. 
Colchicina 
Fitohemaglutinina 
Meio de cultura 
Fixação e 
Lavagem 
 Os estudos morfológicos permitem a avaliação 
da constituição cromossômica numérica e 
estrutural, sendo que esta avaliação é 
realizada através da coloração convencional, 
onde os cromossomos são organizados em 
grupos de acordo com o tamanho e posição do 
centrômero. 
 Através de técnicas de bandeamento, é 
produzido um padrão de bandas claras e 
escuras ao longo dos cromossomos, 
possibilitando a individualização de cada par 
cromossômico. 
 
Metáfase em bandeamento G 
Solução de um enigma: Síndrome 
de Down 
 Lejeune et al (1959): relato de 
estudos cromossômicos de uma 
cultura de fibroblastos de nove 
crianças com síndrome de Down, 
2n=47. 
 O cromossomo extra foi descrito 
como pequeno e “telocêntrico”. 
 A não disjunção meiótica foi sugerida 
como explicação mais provável para o 
cromossomo adicional. 
 Exame de cromatina sexual em pacientes 
com síndrome de Turner e de Klinefelter. 
 Síndrome de Turner: ausente 
 Síndrome de Klinefelter: presente. 
 Jacobs & Strong (1959): análise de 
cromossomos mitóticos em pacientede 
com síndrome de Klinefelter (2n=47). 
 Ford et al. (1959): cariótipo com 45 
cromossomos em pacientes com 
síndrome de Turner. 
 
Primeiros Relatos de Trissomias e 
Monossomias dos Cromossomos Sexuais 
Análise de Cromossomos 
Metafásicos Humanos 
 Cerca de 50% dos casos de abortos 
espontâneos estão relacionados a 
ocorrência de aneuploidias. 
 Cerca de 0,7-1% dos nativivos 
apresentam algum tipo de mutação 
cromossômica, na maioria dos casos 
aneuploidias. A incidência aumenta 
para 5% se incluirmos os natimortos. 
 
ANORMALIDADE INCIDÊNCIA (%) 
TRISSOMIA DO 13 2 
TRISSOMIA DO 16 15 
TRISSOMIA DO 18 3 
TRISSOMIA DO 21 5 
OUTRAS 25 
MONOSSOMIA DO X 20 
TRIPLOIDIA 15 
TETRAPLOIDIA 5 
OUTROS 10 
ANORMALIDADES CROMOSSÔMICAS EM ABORTOS ESPONTÂNEOS 
Coloração 
 Convencional: Giemsa ou orceína 
acética. 
 Métodos de bandeamento: 
conferência de Paris (1971): 
Padronização e nomenclatura dos 
cromossomos. 
A B 
C 
D E 
F G 
Técnica de Hibridização in situ 
 Utilização de sondas fluorescentes. 
 Sondas cromossomo-específicas 
 Sondas loco-específicas. 
 Microscopia de fluorescência 
 Análise em núcleos interfásicos 
 
PRODUÇÃO DAS SONDAS 
CROMOSSOMO-ESPECÍFICAS 
 
 Citometria de 
fluxo 
A citogenética interfásica, principalmente 
com o advento da hibridização in situ, 
podem trazer informações não só quanto 
a organização do material genético 
durante essa fase de intenso 
metabolismo celular, mas também sobre 
modificações referentes ao aumento ou 
diminuição de cópias de genes e 
ocorrência de rearranjos cromossômicos. 
Verde: Centrômero do Cromossomo 17 
Vermelho: TP53 
Síndrome de DiGeorge 
22q11.2 
Hibridização genômica comparativa 
(HGC) 
 Técnica de citogenética molecular 
desenvolvida para rastrear ganho ou 
perda cromossômica em tumores 
 DNA teste (verde) hibridiza com DNA 
referência (vermelho). As imagens 
dos sinais fluorescentes são 
capturadas. A razão verde/vermelho 
é quantificada 
Sample 
CGH 
 Vantagens 
 Análise de todo geneoma em um só teste 
 Rapidez 9até 72 horas) 
 Desvantagens 
 Alto custo 
 Não detecta mosaicismos, translocações 
balanceadas 
Array-CGH 
Patologia dos Cromossomos 
Humanos: Aberrações 
cromossômicas 
Epidemiologia das Anomalias Congênitas 
Causa Freqüência (%) 
Genéticas 15 - 25 
 Cromossômica 10 - 15 
 Gene único 2 - 10 
Multifatoriais 20 - 25 
Ambientais 8 - 12 
 Doença materna 6 - 8 
 Uterina-placentária 2 - 3 
 Drogas e químicos 0,5 - 1 
 Gemelaridade 0,5 - 1 
Desconhecida 40 - 60 
Felix, T; Giugliani, R, 2007 
Jacobs et al., 2002 
Distúrbios cromossômicos 
TIPO DE ABERRAÇÃO FREQÜÊNCIA AO 
NASCIMENTO 
Trissomia do 21 1 em 600 
Trissomia do 18 1 em 3.000 
Trissomia do 13 1 em 5.000 
47,XYY 1 em 1.000 meninos 
47,XXX 1 em 1.000 meninas 
Prevalência de aberrações cromossômicas no RN 
Mecanismos de Criação de 
Mutações Cromossômicas 
Numéricas 
 O mecanismo mais importante é a não-
disjunção. 
 O atraso anafásico pode levar à perda 
de um único cromossomo, ou mesmo 
ganho, caso esse cromossomo seja 
incluído no mesmo núcleo de sua 
cromátide irmã. 
 Poliploidização por dispermia ou 
problemas de segregação. 
 Rearranjos estruturais podem originar 
gametas desbalanceados, devido a 
problemas na segregação dos 
cromossomos durante a meiose. 
Rearranjo estrutural: portador normal, 
gametas não balanceados. 
 Erros em divisões mitóticas após a 
formação do zigoto podem originar 
mosaicos, e o quadro clínico 
dependerá da percentagem de células 
afetadas. 
Algumas Síndromes causadas por 
Rearranjos Numéricos 
Síndrome de Down 
 Incidência: 1 a 2/1000 
 A condição é bem definida. 
 Sua freqüência aumenta com a idade 
materna. 
 Os indivíduos afetados são os únicos com 
a condição em uma família de outro modo 
saudável. 
 Em uma pequena minoria encontra-se 
mais de um caso na família. 
Cariótipo Padrão da Síndrome de Down 
 Presença de um cromossomo 21 a mais, seja 
como trissomialivre, seja como um 
cromossomo translocado. 
 Já foram observadas translocações com os 
cromossomos 21, 22, 13, 14 ou 15. 
 Aparentemente, a banda 21q22 é a 
responsável por esse fenótipo, visto que 
pacientes com 2n=46 e duplicação in tandem 
do 21 sem essa banda apresentava um leve 
retardo mental, sem o fenótipo 
característico. 
Idade 
materna 
Ocorrência de 
S. Down 
15 a 29 anos 1/1500 
30 a 34 anos 1/800 
35 a 39 anos 1/270 
40 a 44 anos 1/100 
Acima de 45 
anos 
1/40 
Sindrome de Patau 
 Patau et al. (1960) descreveram o 
primeiro caso de uma trissomia 
autossômica além da trissomia do 21. 
 Trissomia do cromossomo 13. 
 Afeta cerca de 1/20.000 nascidos vivos 
 As características diagnósticas incluem 
fenda labial e palatina, defeitos cardíacos 
congênitos, polidactilia, retardo mental, 
hérnia umbilical, unhas dos dedos 
deformados. 
 
Sindrome de Edwards 
 A trissomia do cromossomo 18 afeta 
1/10.000 nascidos vivos. 
 A maioria dos afetados é do sexo 
feminino. 
 Cerca de 80-90% morrem antes de 
completar 2 anos. 
 As características diagnósticas incluem 
nariz e boca pequenos, mandíbula 
retraída, orelhas malformadas e de baixa 
implantação, deformidades de flexão dos 
dedos, entre outros. 
 
Outras síndromes autossômicas 
 Outras síndromes autossômicas são 
conhecidas, mas são extremamente 
raras. 
 Essas incluem trissomia 8, síndrome 
de Warkany (47,XX ou XY,+8), e a 
síndrome do olho de gato, causada 
pela trissomia do cromossomo 22. 
 
Mutações numéricas envolvendo os 
cromossomos sexuais 
 
 Várias mutações cromossômicas 
numéricas envolvendo o par sexual são 
conhecidas em nativivos. 
 As duas síndromes mais conhecidas, 
devido aos seus respectivos quadros 
clínicos característicos, são a síndrome de 
Turner, única monossomia observada em 
nativivos (45, X0), e a síndrome de 
Klinefelter (47, XXY). 
 Outras anomalias numéricas, como 47, 
XXX ou 47, XYY, normalmente não 
causam quadros clínicos graves, muitas 
vezes passando despercebidos. 
 
Síndrome de Turner (45, X0) 
 
 Cerca de 1/10.000 meninas nascidas 
vivas apresentam essa syndrome. 
 Apresentam QI próximo ao normal, 
mas são caracterizadas por um 
quadro clínico que incluem 
subdesenvolvimento dos ovários, 
tronco em forma de barril, baixa 
estatura e pescoço alado. 
 
Síndrome de Klinefelter 
 
 Aproximadamente 1/10.000 meninos 
nascidos vivos apresentam essa síndrome 
caracterizada por um cariótipo 47, XXY 
 Estatura alta e infertilidade são comuns 
 O diagnóstico pode ser feito com esfregaço 
bucal, com a presença de um corpúsculo de 
Barr. 
 A maior parte das características dessa 
síndrome são causadas pela falta de 
produção de testosterona. 
 
Mulheres com trissomia do X 
 Correspondem a aproximadamente 
1/1000 mulheres. 
 A fertilidade é normal, mas 
apresentam um leve retardo mental. 
 Algumas vezes observa-se atraso no 
desenvolvimento físico 
 
Homens 47, XYY 
 Apresentam um QI um 
pouco mais baixo que seus 
irmãos normais 
 Apresentam altura superior 
à de seus irmãos 
 Afeta cerca de 1/1000 
meninos 
 
Síndromes causadas por 
Rearranjos Cromossômicos 
Estruturais 
 
 Rearranjos Estruturais balanceados, como 
traslocações e fusões/fissões cêntricas e 
inversões, normalmente não produzem 
nenhuma modificação fenotípica em seu 
portador. 
 Isso acontece porque nesse tipo de rearranjo 
não há perda nem ganho de material 
genético 
 
 
 Esporadicamente, esses rearranjos, que 
acontecem após a ocorrência de quebras 
cromossômicas, podem silenciar ou 
modificar genes funcionais, trazendo 
assim algum efeito deletério ao seu 
portador. 
 Algumas translocações estão diretamente 
ligadas ao surgimento de neoplasias, com 
a formação de genes quiméricos ou 
silenciamento de genes supressores 
tumorais. 
 
 As síndromes causadas por rearranjos 
estruturais envolvem a ocorrência de 
deleções ou duplicações, que são mutações 
não balanceadas com perda ou ganho de 
material genético. 
 Apesar da normalidade do portador, os 
rearranjos estruturais balanceados causam 
erros na meiose, produzindo gametas 
aneuplóides, com deleções ou com 
duplicações, aumentando assim o risco do 
portador vir a ter um filho afetado por 
alguma síndrome. 
 
Síndrome do X frágil 
 A Síndrome do X Frágil (também conhecida 
como Síndrome de Martin & Bell) é a causa 
herdada mais comum de atraso mental, e é 
também a causa conhecida mais comum do 
autismo. 
 É uma doença genética causada pela 
mutação do gene FMR1 (Estudos demostram 
que o gene FMR1 está ligado à formação dos 
dendritos nos neurônios) no cromossomo X, 
uma mutação encontrada em 1 de cada 2000 
homens e 1 em cada 4000 mulheres. 
 Em pessoas com o síndrome do X frágil, o 
alelo FMR1 tem mais de 230 repetições deste 
codão. Uma expansão desta magnitude 
resulta na metilação dessa porção do DNA, 
silenciando eficazmente a expressão da 
proteína FMR1. 
 A metilação do locus FMR1, situado na banda 
cromossómica Xq27.3, resulta numa 
constrição e fragilidade do cromossomo X 
nesse ponto, um fenómeno que deu o nome 
ao síndrome. 
Síndrome do Miado do Gato 
 Há uma deleção do braço curto do 
cromossomo 5. 
 Tal síndrome recebeu esse nome em virtude 
do choro típico dos pacientes afetados 
 Outras características são hipotonia 
muscular, microcefalia, pavilhão das orelhas 
dismórficos, pregas epicântricas, 
malformações dos membros., o qual lembra 
o miado de gatos. 
Síndrome de Prader-Willi 
 é um distúrbio genético no qual sete 
genes do cromossomo 15 estão 
faltando ou não são expressados 
(deleção no braço longo do 
cromossomo 15) no cromossomo 
paterno. 
 A incidência da síndrome é entre 1 
em 12.000 e 1 em 15.000 
nascimentos. 
CarlosCJR
Destacar
CarlosCJR
Destacar
CarlosCJR
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CarlosCJR
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 A síndrome de Prader-Willi é caracterizada 
por polifagia, pequena estatura e 
dificuldades de aprendizado. 
 Diagnósticos precoces da síndrome permitem 
intervenção adiantada, assim como 
prescrição de hormônio de crescimento. 
Injeções de hormônio de crescimento 
recombinante são indicadas para crianças 
com a síndrome 
Síndrome de Angelman 
 Atraso do desenvolvimento, 
funcionalmente severo; 
 Incapacidade de falar, com nenhum ou 
quase nenhum uso de palavras; 
 A criança se comunica mais pela 
capacidade compreensão de seus atos 
do que pela expressão verbal; 
 Problemas de movimento e equilíbrio; 
 Crises convulsivas; 
 
 É observado o atraso no crescimento 
do perímetro cefálico em 80% dos 
casos, ocorrendo microcefalia em torno 
dos dois anos de idade. 
 Incapacidade de coordenação dos 
movimentos musculares voluntários ao 
andar e/ou movimento trêmulo dos 
membros. 
 
Síndrome de Wolf-Hirschhorn 
 Deleção do braço curto do 
cromossomo 4. 
 retardo mental grave, microcefalia 
 Hipotonia, palato profundo em 
consequência de fissuras congênitas do 
lábio superior. 
 Possuem características faciais 
aparentes como o estrabismo, queixo 
pequeno e assimetria craniana (crânio 
desproporcional). 
Citogenética no Diagnóstico Pré-
Natal 
 
Indicações 
 Idade materna avançada 
 Filho anterior com cromossomopatia 
 Translocação balanceada de um dos 
pais 
 Testes de triagem anormais 
 Exames do pré-natal alterados 
 Filho anterior falecido sem 
diagnóstico 
O procedimento invasivo para diagnóstico 
pré-natal só deve ser indicado quando o 
risco para a anomalia for maior do que o 
riscode perda fetal pelo procedimento 
 Exames invasivos 
 Punção de VC (11-13 sem) 
 Amniocentese precoce (12-14 sem) 
 Amniocentese tradicional(15-18 sem) 
 Cordocentese (> 18 sem) 
Dificuldades 
 Artesanal 
 Treinamento de pessoal 
 Estudo de células vivas 
 Qualidade da coleta 
Cariotipo normal com anomalias 
sexuais 
 46 XX em homens – SRY está no X 
 46 XY em mulheres – perda do SRY – 
feminilização testicular 
 Pseudohermafroditismo – tecido gonadal de 
um sexo e genitália ambígua 
 Hemarfroditismo verdadeiro – presença de 
ovário e testículo ou ovotestis – cariotipo: 
46 XX/46 XY 
Alterações numéricas de 
autossomos 
 Trissomias 
 Cromossomo 20 é comum em aborto 
espontâneo 
 Polipliodias 
 Triploidia =18% dos abortos espontâneos 
(3n=69) 
 Tetraploidia = 7% dos abortos espontâneos 
(4n=96) 
 Cromossomo marcador 
 
FISH 
 Resultado com 24-48 horas 
 Identifica 90% das anomalias 
cromossômicas (13, 18, 21, X, Y) 
 Não detecta mosaicismos, 
translocações 
ATENDIMENTO AOS 
PACIENTES SUSPEITOS DE 
CROMOSSOMOPATIAS 
SERVIÇO DE CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO INFANTIL 
“CAMINHAR” 
 SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
HOSPITAL UNIVERSITÁRIO BETTINA FERRO DE SOUZA 
RN de Risco 
Transtornos Motores/ 
Paralisia Cerebral 
Botox 
Distúrbios Globais 
do Desenvolvimento 
(autismo) 
Distúrbios 
 do Crescimento 
Alterações Genéticas 
Síndrome 
 Cromossômica 
Reposição enzimática 
Transtornos 
 Hipercinéticos 
Atraso no 
Desenvolvimento 
Doenças neuro- 
Genéticas e 
neurometabólicas 
Epilepsias 
 
Endocrinologia 
 
Transtornos da 
Diferenciação Sexual 
Dismorfologia 
 
 
 
Perguntas???