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17/11/2017 1 Herança Multifatorial Farmácia Herança multifatorial • São características herdadas? • Ou são uma combinação de natureza genética e ambiente? Herança multifatorial Estudo das características complexas • Maioria dos distúrbios monogênicos é rara • Maior parte é composta de malformações congênitas e doenças como o câncer, doenças do coração e diabetes ➢Importante entender como os genes contribuem para causá-las Herança multifatorial • Definição: herança no qual estão envolvidos vários genes e diversos fatores ambientais + Genética humana, Borges-Osório, 2013 Herança multifatorial Herança multifatorial Característica Monogênica Mendeliana Poligênica 1 gene Vários genes Multifatorial + influências ambientais 17/11/2017 2 Herança multifatorial • Muitas características quantitativas são multifatoriais ➢ Pesquisa genética: identificar os genes responsáveis e a interação com o meio ambiente Herança multifatorial Características qualitativas ou descontínuas Características quantitativas ou contínuas As características descontínuas e contínuas diferem no número de fenótipos exibidos Herança multifatorial • Características poligênicas têm variação contínua o Altura Herança multifatorial • Características quantitativas o Cor da pele • Genes atuam aditivamente ➢ Quando múltiplos loci afetam uma característica, mais genótipos são possíveis, então a relação entre o genótipo e fenótipo é menos evidente. ➢ À medida que o número de loci que afeta uma característica aumenta, o número de classes fenotípicas. Herança multifatorial • Distúrbios que apresentam herança multifatorial o Malformações congênitas • Defeitos do tubo neural, defeitos cardíacos congênitos, fenda labial-palatina o Doenças adquiridas na vida infantil e adulta • Asma, câncer, diabetes, hipertensão, doença de Parkinson, Artrite reumatóide, Osteoartrite, Alzheimer 17/11/2017 3 Herança multifatorial • Frequência de diferentes tipos de doenças genéticas Herança multifatorial com limiar •Não segue um padrão quantitativo: o distúrbio está presente ou não •Parece existir um limiar genotípico para que o distúrbio se manifeste quantidade mínima de genes •É comum existirem diferenças entre os sexos oEx.: Estenose do piloro, cardiopatias congenitas Herança multifatorial com limiar Herança multifatorial com limiar Herança multifatorial com limiar Herança multifatorial • Risco empírico • Esquizofrenia o Doença complexa ➢ Não apresenta padrão simples de herança o É familiar 17/11/2017 4 • Risco de recorrência • Os riscos de recorrência para doenças multifatoriais geralmente aumentam: ➢Caso mais membros da família sejam afetados, ➢Caso a doença apresente manifestação mais grave ➢Se o probando afetado for do sexo menos comumente afetado. • O risco de recorrência diminui drasticamente com graus mais distantes de parentesco. Herança multifatorial Métodos de Estudo da Herança multifatorial • Como estudar as heranças multifatoriais em humanos? • É possível controlar completamente o ambiente para verificar as variações nos fenótipos? • Estudo de quais tipos de famílias? Herança multifatorial • Estudo com gêmeos Gêmeos monozigóticos (MZ) Gêmeos dizigóticos (DZ) 100% dos genes em comum Em média, 50% dos genes em comum Herança multifatorial • Estudo com gêmeos o Avaliação do QI entre gêmeos • Gêmeos idênticos são marcantemente mais parecidos do que os gêmeos fraternos • Sugere influência genética. Herança multifatorial • Estudo com gêmeos o Concordância • Porcentagem de pares de gêmeos que concordam quanto a uma característica • ↑ Concordância entre MZ em relação à DZ o Fatores genéticos têm algum papel na variação genotípica • ↓ Concordância entre MZ o Fatores ambientais têm papel significativo. Herança multifatorial • Estudo com gêmeos o Concordância 17/11/2017 5 Herança multifatorial Herança multifatorial Herdabilidade (H2) = CMZ - CDZ 1 - CDZ • Estudo com gêmeos o Concordância entre gêmeos pode ser utilizada para calcular a herdabilidade o Herdabilidade porcentagem da contribuição dos genes na variação populacional da característica Herança multifatorial • Estudo com gêmeos o Herdabilidade • É específica para uma determinada população em um determinado momento. Herança multifatorial • Estudo com gêmeos o Herdabilidade • H2: pode variar de 0 a 1 (0 a 100%) • ↑ H2: fatores genéticos têm maior impacto nas variações fenotípicas • ↓ H2: fatores ambientais têm maior impacto nas variações fenotípicas Herança multifatorial Herança multifatorial • Estudo de adoção o Com a nova família • Compartilham influências ambientais • Mas não muitos genes ➢Semelhanças refletem influências ambientais o Com os pais biológicos • Compartilham genes • Mas não compartilham o mesmo ambiente ➢Semelhanças refletem influências genéticas 17/11/2017 6 Herança multifatorial • Estudo de adoção o Esquizofrenia em casos de adoção • Leonard Heston – 1966 47 adultos filhos biológicos de mães esquizofrênicas 5 já haviam sido hospitalizados por esquizofrenia 47 adultos filhos biológicos de mães sem doença mental Nenhum esquizofrênico X Incidência de 10% = Filhos criados pelos pais biológicos esquizofrênicos Herança multifatorial • Limitações nos estudos de adotados e gêmeos o Gêmeos • Maior similaridade ambiental em gêmeos MZ do que DZ; • Idênticos: mantêm contato físico mais próximo • Fraternos: menor contato • Mutações somáticas que podem afetar somente um dos gêmeos; • Diferenças do ambiente uterino; • Podem não compartilhar experiências semelhantes. Herança multifatorial • Limitações nos estudos de adotados e gêmeos o Adotados • Agências de adoção buscam famílias adotivas com ambientes étnicos, culturais e religiosos semelhantes aos dos genitores biológicos; • Influencias não genéticas dadas pelos pais biológicos durantes período de convivência • Influências do ambiente pré-natal ✓ Tais limitações, destacam a necessidade de cuidado ao basear as conclusões em estudos de gémeos e de adoção. ✓ Tais abordagens não fornecem uma definição do papel dos genes na doença multifatorial, nem podem identificar genes específicos responsáveis por uma doença. ✓ Ao contrário, fornecem uma indicação preliminar da extensão em que a doença multifatorial pode ser influenciada por fatores genéticos. Herança multifatorial • Limitações nos estudos de adotados e gêmeos Métodos de Estudo da Herança multifatorial • Como estudar as heranças multifatoriais em humanos? • Identificar gene individuais - Genética Molecular ➢ Ferramentas: ➢ Genômica ✓ Análise da sequencia do DNA Sequenciamento ✓ Análise da expressão do genes PCR quantitativa ✓ Geração de marcadores moleculares Identificação de genes relacionados a doenças
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