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Distúrbios monogênicos - Herança autossômica recessiva Padrões de herança: Herança monogênica: Determinada por um genes apenas, apresentando genótipos e fenótipos distribuídos conforme padrões característicos. Herança autossômica: gene considerado localiza-se em cromossomos autossômicos. Herança ligada ao sexo: o gene se situa nos cromossomos sexuais. Herança autossômica – Fenótipo recessivo: Expresso apenas em homozigotos, hemizigotos ou heterozigotos compostos. Há saltos de gerações. Os afetados, em geral, possuem genitores normais; portanto, indivíduos não afetados podem ter filhos afetados. Em média, 25% dos irmãos de um afetado são também afetados. Ocorre apenas em indivíduos com dois alelos mutados e nenhum alelo selvagem. Alelo mutado – diminui ou abole a função do produto gênico. Prevê-se em média, cada pessoa carregue mutações recessivas em 5 a 8 genes. Doenças genéticas recessivas: Consanguinidade: Parente de terceiro grau (ex.: primos em primeiro grau). Parente de segundo grau (ex.: meios-irmãos, tio-sobrinha). Parente de primeiro grau (ex.: pai-filha, irmão-irmã). A maioria das mutações é recessiva (perda de função). A cópia normal remanescente do gene é capaz de compensar o alelo mutado. São transmitidas de forma “silenciosa”. Mutações nas proteínas estruturais (não enzimáticas) são herdadas como dominantes. Já nas proteínas enzimáticas são consideradas recessivas. Fenótipo clínico – Explicações genéticas: Heterogeneidade alélica: mutações diferentes em um gene podem resultar em um mesmo fenótipo (condição). Heterogeneidade de locus: mutações em genes diferentes podem causar o mesmo fenótipo. Efeito de genes modificadores: um gene cujos alelos alteram o fenótipo associado com mutações em outro gene não alélico. Heterozigoto composto: indivíduo que carrega dois alelos mutados, um em uma posição (a) e outro em outra posição (a’). Ex.: Albinismo oculocutâneo – heterogeneidade alélica. Albinismo: distúrbio de natureza genética em que há redução ou ausência congênita do pigmento melanina. Classificação: Ocular: quando somente os olhos sofrem despigmentação. Parcial: o organismo produz melanina na maior parte do corpo, mas em outras partes isso não ocorre. Oculocutâneo: todo o corpo é afetado. Principal tipo de albinismo. Caracterizado pela ausência total ou parcial de pigmento. OCA 1 – bloqueio da síntese de melanina é completo. Tirosinase – negativo. OCA 1 – forma mais severa. OCA 1B – nível de tirosinase é bastante reduzido, mas não é ausente. OCA 2 – albinismo oculocutâneo positivo. É o tipo de albinismo mais comum. Síntese de melanina: Feomelanina (amarela e vermelha). Eumelanina (preta e marrom). Gene TYR – 11q14.3 38 variações. Quais fatores definem o fenótipo de um indivíduo para uma dada característica? Estrutura da proteína. Nível de expressão da proteína. Eficiência da proteína/enzima. Hemoglobinopatias: Doenças monogênicas mais comuns em humanos. Hemoglobina é um tetrâmero formado por quatro subunidades. Distúrbios hereditários da hemoglobina: Variantes estruturais: alteram a sequencia de aa do polipeptídeo da globina, alterando a propriedade como sua capacidade de transportar O2 ou reduzindo sua estabilidade – Anemia Falciforme. Talassemias: doenças resultantes do decréscimo na abundância de uma ou mais cadeias de globina. Persistência hereditária da hemoglobina fetal: grupo de condições clinicamente benignas que impede a troca perinatal da síntese de gama-globina pela beta-globina. Anemia Falciforme: Hemoglobina S (α2β2 glu6val). Um (SNP) no gene da β-globina (11p15.5) causa anemia falciforme (AF). Mutação missense – alteração da adenosina (A) para timina (T) na posição 334 (este SNP foi chamado de rs334). Diminui a solubilidade da hemoglobina desoxigenada. Características clínicas: Condição hemolítica autossômica recessiva. Anemia hemolítica grave – vida média de eritrócitos 20d. Obstrução vascular e infartos dolorosos em vários tecidos. Hepatoesplenomegalia. AVC (90%). Os heterozigotos HbA/HbS, apresentam o traço falcêmico. No Brasil, 10% dos negros são heterozigotos. Talassemias: Distúrbios monogênicos humanos mais comuns no mundo. Conjunto de síndromes motivadas principalmente por alterações quantitativas da síntese de globinas causando desequilíbrio entre elas e graus variáveis de anemias hemolíticas. α-Talassemias: distúrbios genéticos de produção de α-globina. 4 cópias de genes alfa – genes HBA1 e HBA2 (16p13.3). Geralmente causado por deleções – mais grave conforme maior a deleção. αα/α: sem alteração hemograma nem sintomas. α-/α; αα/--: anemia leve com microcitose (diminuição do tamanho dos eritrócitos – hemácias ou glóbulos vermelhos). α-/--: anemia moderada, com hepatoesplenomegalia (aumento do tamanho do fígado e do baço). --/--: letal. Alteram a formação das hemoglobinas fetal e adulta. Hemoglobina ɣ4 – Hb de Bart. Recém – nascidos com altos níveis de Hb de Bart sofrem hipóxia intrauterina severa e nascem com acúmulo disseminado de fluidos (hidrópsia fetal). Hemoglobina β4- Hb H. β-Talassemias: distúrbios genéticos de produção de β-globina. Diminuição na produção de β-globina causa anemia hipocrômica (diminuição na taxa de hemoglobina), microcítica e desequilíbrio da síntese de globina (corpo de Heinz). Mutações na região promotora do gene acarretando níveis reduzidos do mRNA dessa cadeia. Mutações que afetam o splicing do mRNA, resultando em níveis reduzidos do mRNA correspondente. Mutações que modificam o RNA, ocorrendo nas sequências 5’ e 3’ do DNA, envolvidas respectivamente no capping e na poliadenilação do mRNA, com redução dos níveis de tradução. Mutações de término de cadeia ou com sentido trocado; em geral, a proteína formada é instável e rapidamente degradada. Não é detectada clinicamente ao nascimento, porque nesse período há o predomínio da hemoglobina fetal e níveis muito baixos da hemoglobina adulta. O aumento da destruição de hemácias resultam em anemia hemolítica grave. Deformidades esqueléticas decorrentes da hipertrofia da medula óssea. Talassemia major: homozigoto – anemia grave dependente de transfusões. Talassemia minor: heterozigoto – anemia leve, sem comprometimento orgânico. Doenças Monogênicas - Autossômicas Recessivas: Fibrose cística: Distúrbio autossômico recessivo do transporte iônico epitelial causado por mutações no gene do regulador da condutância transmembrana CF/CFTR. Fenótipo clínico: Decorrente de mutações no gene CFTR (7q31.2). Mutações no gene CFTR, acarretam a perda da função da proteína CFTR, que em condições normais atua como canal de cloro, ocasionando a FC. ΔF508 há deleção de três bases no éxon 10, resultando na perda do aa fenilalanina na posição 508. Mutação frequente. 70% dos casos são homozigotos, porém mais de 1000 mutações descritas). Características fenotípicas: Idade de início: neonatal à vida adulta. Doença pulmonar progressiva. Insuficiência pancreática exócrina. Azospermia obstrutiva. Concentração elevada de cloreto no suor. Íleo meconial. Sinais clínicos: Início precoce – íleo meconial. “suor salgado”. Déficit de crescimento pôndero-estatural. Obstrução pulmonar e infecções. Comprometimento pancreático. Azospermia. Diagnóstico: Teste do pezinho – tripsina imunorreativa (enzima pancreática). Iontoforese com pilocarpina. Tratamento: Reposição enzimas pancreáticas. Mucolíticos/antibióticos. Doença de Gaucher: Distúrbio de armazenamento lisossomal mais prevalente.Tipo 1: não neuropática. Fenótipo clínico: Decorrente de mutações no gene GBA1 (1q22). Deficiência da enzima lisossomal β-glucocerebrosidase (β-glicosidade). Acúmulo de glucocerebrosídeos dentro dos lisossomos dos macrófagos. Categorias fenotípicas: Tipo 1 – doença não neuropática. Tipo 2 – doença neuropática fulminante fatal durante a infância. Tipo 3- doença neuropática crônica, que geralmente resulta em morte na infância ou na vida adulta. Diagnóstico clínico: Biopsia da medula óssea ou do fígado – células de Gaucher típicas. Padrão ouro: atividade deficiente da β-glucocerebrosidase nos leucócitos. Tratamento: Tratamento de reposição enzimática (β-glicosidade recombinante). Hemocromatose hereditária: Doença de sobrecarga de ferro que ocorre em alguns indivíduos como mutações homozigóticas ou heterozigóticas compostas no gene HFE. Fenótipo clínico: Decorrente de mutações no gene HFE (6p21.3). Proteína sensora de ferro. Estimula a expressão de hepcidina e consequente redução na absorção de ferro. Mutação frequente: Cys282Tyr e His63Asp (mais de 20 mutações descritas). Acúmulo de ferro principalmente em fígado, pâncreas, tireoide e pele. Sinais clínicos: Inespecíficos (fadiga, artralgias – dor nas articulações, dor abdominal, manchas na pele). Enzimas hepáticas elevadas (AST, ALT), fibrose/cirrose hepática. Diabetes. Mulheres pós-menopausa. Diagnóstico: Laboratorial: saturação de transferrina e ferritina elevadas. Genótipo. Tratamento: sangria terapêutica. Doença de Tay-Sachs: Distúrbio pan-ético do catabolismo de gangliosídeos, causando por uma deficiência da hexoaminase A. Fenótipo clínico: Decorrente de mutações no gene da hexoaminase A (15q23). Inserção de 4bp no éxon 11 da Hexa A. Características fenotípicas: Idade de início: lactância até a idade adulta. Neurodegeneração. Ponto vermelho – cereja na retina. Psicose. Diagnóstico: Análise ausenta ou quase ausente da hexoaminase A no soro ou nos leucócitos, quanto na atividade normal a elevado da hexoaminase B. Análise de mutações do gene HEXA. Tratamento: Distúrbio incurável: tratamento farmacológico de convulsões. Fenilcetonúria: Enzimopatia decorrente de um erro congênito autossômico recessivo do metabolismo resultante de uma deficiência de fenilalanina hidroxilase (PAH). Fenótipo clínico: Decorrente de mutações no gene PAH (12q23.2) – enzima hidroxilase de fenilalanina. Mutação frequente: Arg408Trp (descritas mais de 500). Sinais clínicos: Manifestação precoce. Retardo no desenvolvimento intelectual. Convulsões. Risco de exposição do feto a hiperfenilalaninemia – microcefalia e problemas comportamentais. Diagnóstico: Teste do pezinho. Dosagem sérica de Phe. Tratamento: Dieta pobre em Phe. Fórmulas específicas para cada idade com conteúdo apropriado de Phe e Tir. Casos clínicos: 1) Mulher branca, foi encaminhada ao serviço de Gastrenterologia do Hospital Universitário pelo achado fortuito de índice de saturação de transferrina (IST) e ferritina sérica (FS) aumentados. Encontrava-se completamente assintomática e o exame físico não demonstrava qualquer alteração clínica; apresentava história familiar positiva para diabetes mellitus (pai e mãe). O teste genético no gene HFE por reação de cadeia de polimerase seguido de sequenciamento, detectou homozigose para a mutação Cys282Tyr. Foi realizada biopsia hepática percutânea que revelou fígado de estrutura normal, no entanto com hepatócitos repletos de pigmento granuloso acastanhado. a. Qual é a doença em questão? Qual o tratamento recomendado? b. Mesmo possuindo uma doença genética, como explicar a condição de assintomática desta paciente? 2) RT e ST, um casal de judeus, foram encaminhados para avaliação de risco de ter um filho afetado pela doença de Tay-Sachs. ST tinha uma irmã que morreu da doença quando criança. RT tinha um tio paterno que também morreu da doença. O teste enzimático para portador mostrou que ambos apresentavam a atividade da hexosaminidase bastante reduzida. Análises moleculares para mutações em HEXA confirmaram que ST era heterozigoto para um alelo patológico e RT era portador de um alelo normal e um alelo de pseudodeficiência. a. Defina pseudodeficiência e porque é difícil a triagem baseada na função enzimática? b. Qual risco de o casal ter um filho afetado pela doença? 3) E.G.S, 20 anos, pele, olhos e cabelos claros, tempo de amenorreia de 10 semanas e 2 dias, procedente da zona rural do Rio Brilhante – MS, casada, alfabetizada (ensino fundamental completo), sem antecedentes pessoais patológicos. Foi admitida para consulta pré-natal em sua localidade de origem. Foram solicitados os exames de rotina pré-natal, entre os quais se inclui a dosagem de fenilalanina no sangue materno. Foi constatada concentração de fenilalanina plasmática igual a 24,3mg/dL (normal < mg/dL). Referia parto cesáreo anterior, sendo a criança, do sexo feminino, nascido prematuramente há cinco anos, pesou 1.400g, apresentou microcefalia, dosagem de fenilalanina, no 11º dia pós parto, normal, e evoluiu com retardo do desenvolvimento psicomotor. Durante o período pré-natal, instituiu-se dieta específica para portador de PKU. Os níveis do aa foram monitorados ao longo da gestação. Foram realizadas mais 12 consultas de pré-natal paralelamente ao Ambulatório de Nutrição. Foram ainda realizados mais três exames ecográficos, demonstrando desenvolvimento fetal adequado. Doze dias após o parto, foi coletado sangue em papel filtro para triagem neonatal do RN, não sendo constatada PKU (fenilalanina plasmática de 0,73 mg/dL). Também não foram encontradas malformações congênitas no RN. A criança, atualmente com 1 ano de idade, está sendo acompanhada pelo serviço de pediatria do CAMS-APAE/UFMS, não apresentando alterações cardíacas e neurológicas, tendo desenvolvimento psicomotor adequado para a faixa etária até o presente momento. a. Baseado no seu conhecimento sobre a doença, como podemos justificar o retardo mental e microcefalia do primeiro filho. b. Podemos concluir que o segundo filho é homozigoto dominante? 4) Uma criança do sexo masculino foi recebida no ambulatório de triagem neonatal para FC aos 65 dias de vida. O paciente nasceu por parto vaginal, pesava 2100g com 33 semanas e cinco dias de idade gestacional. A mãe era uma primigesta de 19 anos, que havia feito nove consultas de pré natal, com sorologia negativa para infecções verticais e ultrassonografia obstétrica normal. Imediatamente após o nascimento, a criança foi levada para a unidade de cuidado intensivo neonatal devido a desconforto respiratório precoce e distensão abdominal grave. Uma radiografia simples de abdome revelou ausência de ar na parte inferior. O paciente foi submetido a uma laparotomia exploradora, no primeiro dia de vida, que identificou IM e peritonite secundária à perfuração intestinal. Ressecção ileal e ileostomia foram feitas. Ele teve sepse neonatal durante o período de internação e necessitou de antibioticoterapia prolongada. Aos 11 dias de vida, o resultado da primeira tripsina imunorreativa (TIR) foi 154ng/mL e a terapia de substituição de enzimas pancreáticas foi iniciada (1000UI/kg/dose por via oral a cada três horas antes da alimentação). Após 23 dias, a segunda TIR foi de 172ng/mL. Aos 25 dias de idade, ele pesava 2040g e recebeu alta. Aos 65 dias de vida, o teste de cloro no suor foi feito no serviço de referência com um resultado positivo (126 mEq/L). Ele apresentava taquipneia, palidez e tosse seca persistente. Sua radiografia de tórax revelou hiperinflação pulmonar e condensação compatível com doença pneumônica. Após a estabilizaçãoda doença pulmonar, o paciente evoluiu com ganho de peso satisfatório. O paciente recebeu alta após 40 dias, com 3490g, sem antibióticos. a. Qual doença genética poderia ter desencadeado o quadro infeccioso? b. A ausência de mutação delta508F significa que o indivíduo possui alelos normais? Justifique.
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