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GENÉTICA-BIOQUÍMICA A individualidade química requer uma especificidade química. Deve-se esperar que a diferença entre indivíduos seja sútil e difícil de detectar, surgindo assim a genética bioquímica. Erro inato do metabolismo (EIM): Efeito de um gene mutante. Suspensão total ou parcial da atividade de uma enzima que catalisa alguma reação do metabolismo intermediário. Inato: que nasce conosco. Metabolismo: é o conjunto de transformações que as substâncias químicas* sofrem no interior dos organismos vivos. *Substâncias químicas relevantes para o metabolismo: aa, proteínas, lipídeos, carboidratos, coenzimas (vitaminas, sais minerais e cofatores). Algumas Moléculas obtidas endogenamente e/ou do ambiente (nutrição). Eventos do metabolismo 1. Catabolismo: Quebra para utilização Digestão; Energia de compostos orgânicos; Fosforilação oxidativa; Energia de compostos inorgânicos. 2. Anabolismo: síntese\armazenamento Armazenamento de carboidratos; Ácidos graxos e esteroides; Proteínas; Síntese de nucleotídeos. Quase todos eventos metabólicos necessitam de enzimas; Variações na atividade enzimática são comuns; Minoria causa doença. “Temos dois genes para todas as funções do corpo humano (com exceção dos cromossomos sexuais, todos os outros são produzidos em dose dupla). São produzidas duas enzimas, uma em cada gene, se uma sofre uma mutação e não consegue produzir, ainda tem a outra produzindo, tendo a reação metabólica funcionando normalmente. Se tiver uma mutação, causando uma enzima defeituosa, a pessoa consegue ter uma vida basicamente normal. No entanto, se tiver dois genes alterados na mesma enzima (duas mutações), a pessoa não terá enzima funcionante, consequentemente, não irá conseguir processar determinada reação bioquímica (passo metabólico).” As variações causam doenças através da mutação. Um processo fundamental, o qual pode possuir vantagens ou prejuízos (variabilidade, diversidade, resistência, doenças adaptabilidade, vulnerabilidade). A mutação ocorre no gene, mas a alteração vai aparecer na função da proteína. Efeito de uma mutação na função da proteína: Perda de função: Proteína estruturalmente anormal (instável); Concentração celular reduzida; Função diminuída. Ganho de função: Intensificação da função da proteína, aumento da quantidade ou capacidade de executar uma função. Propriedade nova: Alteração da sequência de aminoácidos. Expressão heterocrônica/ ectópica: Alteração da região reguladora do gene em época ou local anormal. Consequência da variação enzimática: Sequência de reações normais: A B C D E As “” são as enzimas; E: produto final\fenótipo Se uma enzima da sequência (que catalisa a reação) perder a função: Ex. C D 1. C irá se acumular; 1.1 D e E não serão produzidos, ou 1.2 sua produção será em quantidades insuficientes. 2. O acúmulo do precursor imediato (P.I.) da reação bloqueada não ocorrerá se as reações anteriores ao ponto do bloqueio forem reversíveis. Se em consequência de uma mutação, a enzima que catalisa a reação C D perder sua atividade ou não atingir a atividade da enzima normal, o resultado poderá ser o acúmulo de uma substância precursora em algum ponto anterior à reação bloqueada. 3. Mutações que diminuem a atividade de uma enzima podem ter maiores consequências quando inclui mais de uma via metabólica como, por exemplo: onde A f g h é a via metabólica alternativa e as letras minúsculas indicam que a quantidade de substância A metabolizada por essa via é menor. Se houver um bloqueio da reação C D, o resultado pode ser não apenas a ausência de substâncias D e E (ou sua produção em quantidade insuficiente), e o acúmulo da substância A mas, ainda, um aumento de substâncias resultantes da via alternativa, em decorrência da utilização forçada dessa via metabólica. Manifestações clínicas decorrem, portanto: 1. Acúmulo de substrato de uma reação. (Galactosemia); 2. Falta do produto final da reação. (Albinismo); 3. Acúmulo de substância originada de rota metabólica alternativa. (Fenilcetonúria). Ocorrendo, portanto, Acúmulo de substâncias que deveriam estar em pequena quantidade, causando: deficiência de produtos intermediários críticos; deficiências de produtos finais específicos; e excesso de produtos das vias metabólicas alternativas. Prevalência dos EIM Cerca de 500 doenças conhecidas; Embora Raros, sua soma é Incidência 1/2500 nascimentos; Contribuição é substancial para mortalidade e morbidade pois é porcentagem comum dentre as doenças genéticas; São 10% de todas condições monogênicas em crianças; Morbidade é subestimada (diagnóstico difícil). Herança dos defeitos metabólicos Maioria autossômica recessiva (AR); Ligado ao X; Autossômica dominante (AD); Herança mitocondrial. Quais são os sintomas clássicos de um EIM: 1. Atraso ou regressão neurológica; 2. Hepatomegalia; 3. Atraso do crescimento; 4. Convulsões; 5. Vômitos, letargia. Processos metabólicos afetados: A) Metabolismo dos aminoácidos; B) Metabolismo dos carboidratos; C) Metabolismo dos lipídios; D) Metabolismo de nucleotídeos - Vias degradativas (distúrbios do armazenamento lisossômico e ciclo da ureia); E) Produção de energia; F) Sistemas de transporte. A) METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS Unidades proteínas Aminoácidos essenciais (exógenos) e não essenciais (endógenos). Exemplos de doença: alcaptonúria, fenilcetonúria, albinismo ALCAPTONÚRIA (AKU) Cerca de 1/250.000; Autossômica recessiva; Reconhecida por Garrod (séc XX); Acúmulo de Ácido homogentísico (HGA). Metabólito intermediário do metabolismo da fenilalanina e tirosina. HGA é excretado em grandes quantidades na urina urina escura. Doença causada por mutação de perda de função em homogentisato 1,2–dioxigenase (HGO). Mecanismo da AKU: A diminuição da HGO que se expressa fígado e rins é acompanhada pelo acúmulo de HGA em diversos órgãos e excretada na urina. Pigmento tem alta afinidade ao colágeno discos intervertebrais e causando artropatias Principais sintomas: Urina escura; Manchas negras na parte branca do olho, ao redor da orelha e laringe; Surdez; Artrite (causando dores nas articulações e limitação dos movimentos); Rigidez das cartilagens; FENILCETONÚRIA (PKU) Cerca de 1/10.000; 1/90.000 na África é menor; Maioria causada por mutação fenilalanina hidroxilase (PAH) PKU clássica. Mutação em 12q24; Fenilalanina é aminoácido essencial manter o balanço (ingestão/excreção) é necessário para vida toda. A deficiência de fenilalanina hidroxilase ou seu cofator (tetrahidrobiopterina) leva a acumulação de fenilalanina nos tecidos. Fenilalanina – tirosina. A fenilcetonúria (PKU) clássica tem sido justificadamente chamada de epítome dos erros inatos do metabolismo. É um distúrbio autossômico recessivo do catabolismo da fenilalanina resultante de mutações no gene codificador da PAH, a enzima que converte fenilalanina em tirosina. Os pacientes com PKU acumulam fenilalanina nos líquidos corporais por serem incapazes de degradar este aminoácido. A hiperfenilalaninemia prejudica o desenvolvimento do sistema nervoso central no início da infância e interfere na função do cérebro maduro. Níveis elevados de fenilalanina: interrompe processos celulares cerebrais, mielinização, etc, podendo causar retardo mental severo; Gestantes com PKU devem seguir dieta especifica, pois o feto pode desenvolver microcefalia, malformações, retardo mental (independente de qual seja o genótipo do feto). “Diferentes deficiências em diferentes enzimas causam doenças diferentes e manifestações clínicas diferentes” B) METABOLISMODOS CARBOIDRATOS Diversas são as funções dos carboidratos nos organismos; A falha de utilização desses açúcares responde pela maioria dos EIM do metabolismo destes. Exemplo de doenças: Galactosemia; Armazenamento de glicogênio (doença de Pompe); Intolerância hereditária à frutose; Diabetes melito tipo 1. GALACTOSEMIA Cerca de 1/35000 a 1/6 000; Autossômica recessiva; Mutação no gene que codifica galactose-1-fosfato uridil transferase (GAL-1-P uridil transferase); Função diminuída (não converte galactose em glicose); Restrição alimentar. Esse distúrbio resulta da incapacidade de metabolizar galactose, um monossacarídeo que é um componente da lactose (açúcar do leite). Indivíduos com essa doença autossômica recessiva carecem da enzima galactose-1- fosfatouridiltransferase (GALT), que normalmente catalisa a conversão de galactose-1-fosfato para uridina difosfogalactose (UDPG). Principais sintomas: Dano cerebral, catarata, icterícia, fígado aumentado, dano nos rins. Se um bebê galactosêmico ingerir leite, os açúcares não metabolizados do leite se acumularão afetando principalmente o fígado, os olhos, os rins e a região cerebral. Crianças com galactosemia são geralmente normais ao nascerem, mas começam a desenvolver problemas intestinais, cirrose hepática e catarata nas semanas seguintes à ingestão de leite. Uma vez não detectada, a galactosemia causa retardamento mental severo, sendo muitas vezes fatal. A retirada de leite da dieta, pode proteger contra a maioria das consequências prejudiciais da deficiência em GALT, embora, a deficiência no aprendizado seja comum mesmo nos pacientes tratados. Além disso, apesar do tratamento consciencioso, a maioria das mulheres com galactosemia têm disfunção ovariana que parece resultar de toxicidade persistente da galactose. DOENÇA DE POMPE Distúrbio no armazenamento do glicogênio, não há conversão em glicose. Defeito na alfa-glicosidase lisossômica; Tecidos afetados: músculo esquelético e coração; Acúmulo de glicogênio, causa: hepatomegalia, hipoglicemia, fraqueza progressiva e cardiopatia. Principais sintomas - infantil: Respiratório: Infecções respiratórias frequentes, respiração com distúrbios do sono, progressão para insuficiência respiratória, morte prematura por insuficiência cardiorrespiratória. Principais sintomas – adultos: Musculoesquelético: Fraqueza muscular proximal, anormalidades da marcha, dor muscular, dificuldade em subir escadas, quedas frequentes, asa escapular. C) METABOLISMO DOS LIPÍDEOS Funções estruturais; Energéticas; Constituintes hormonais; Mensageiros intracelulares; Jejum, exercícios ácidos gráxos (AG) substratos para produção de energia no fígado, músculo esquelético e cardíaco. Etapas de captação, ativação e transporte pelas membranas mitocondriais externa e interna; Defeito em cada uma dessas etapas já foram descritos, embora defeitos na oxidação dos AG sejam mais comuns. DEFICIÊNCIA DE MCAD (Acil-CoA Desidrogenase de Cadeia Média) É um distúrbio da oxidação do ácido graxo que geralmente não produz sintomas, mas se manifesta clinicamente quando o paciente se torna catabólico. Crianças e jovens afetados possuem risco muito alto de desenvolver hipoglicemia que ameaça a vida na primeira infância, durante o estresse catabólico causado por uma doença intercorrente, como uma infecção viral. Aproximadamente um quarto das crianças com deficiência MCAD não-diagnosticada morrerá em seu primeiro episódio de hipoglicemia. Cerca de 1/20.000; 1p31 Episódios de hipoglicemia por jejum, vômitos e letargia; Acúmulos de intermediários do ácido graxo, falha na produção de cetonas e exaustão de suprimentos de glicose; Pode ocasionar: Edema cerebral e encefalopatias. HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIAL (FH) Um distúrbio autossômico dominante (AD) que leva à doença cardíaca coronariana prematura, causado por mutações no gene LDLR; Mutação no gene estrutural que codifica o receptor da LDL (redução de receptor). Os raros pacientes homozigotos apresentam uma doença mais grave, com uma idade mais precoce de início e uma expectativa de vida muito mais curta, do que os heterozigotos, relativamente mais comuns. Níveis elevados do Colesterol plasmático → transportado pela LDL. Incidência: 1:500 (heterozigoto) Homozigoto: 1: 1milhão A FH ocorre entre todas as raças e apresenta uma prevalência de 1 em 500 na maioria das populações caucasianas. Ela responde por menos de 5% dos pacientes com hipercolesterolemia. Heterozigotos: Aumento do colesterol sangue, causa risco de doença coronária; Sintomas: depósitos nas paredes das artérias (ateromas) e depósitos na pele e tendões (xantomas) Homozigotos: níveis mais elevados de colesterol no sangue, leva a doenças coronárias na primeira infância. Sintomas: a maioria tem infartos antes dos 20 anos e poucos sobrevivem além dos 30 anos de idade. D) METABOLISMO DE NÚCLEOTIDEOS o Defeitos no ciclo da ureia: 5 reações ureia Papel do ciclo da ureia: prevenir acúmulo de resíduos nitrogenados, função produzir arginina de novo; Apresentações clínicas de todas alterações neste ciclo se apresentam de maneira similar: letargia e coma, morte; A maioria é AR, porém a deficiência da ornitina transcarbanilase é recessiva ligada ao X; Neonatal ou a qualquer tempo de apresentação; Deficiência de arginase quadriplegia espástica e retardo. ORNITINA TRANSCARBAMILASE (OTC) É um distúrbio do metabolismo do ciclo da ureia, pan- étnico e ligado ao cromossomo X, causado por uma mutação no gene codificante da ornitina transcarbamilase (OTC). Possui uma incidência de 1 em cada 30.000 homens (a incidência exata de mulheres manifestantes é desconhecida). Os bebês do sexo masculino com deficiência completa da OTC nascem normais, mas começam a vomitar, se tornam letárgicos, e por fim entram em coma entre 48 a 72 horas de vida. Normalmente, eles também estão desidratados, devido aos vômitos. Meninos com mutação nula que não são tratados morrem na primeira semana de vida. Mesmo se o paciente com deficiência da OTC é tratado prontamente e com sucesso no período neonatal, o risco permanece alto para surtos recorrentes de hiperamonemia, especialmente durante doenças intercorrentes. Isso ocorre porque o controle completo da deficiência grave de OTC é difícil, mesmo com restrição proteica na dieta e medicamentos que desviam a amônia para vias não-tóxicas. A cada episódio de hiperamonemia, o paciente pode sofrer danos cerebrais ou morrer em questão de apenas algumas horas após o início da descompensação metabólica. o Defeitos no armazenamento lisossômico: Maioria dos distúrbios lisossômicos são devido a deficiências enzimáticas; incapacidade de ativação enzimática ou transporte; Efeito fundador: prevalência Mucopolissacaridoses (MPS) Maioria AR, com exceção da síndrome de Hunter (recessiva ligada ao X). Doença de Tay-Sachs; Doença de Gaucher; Doença de Fabry. MUCOPOLISSACARIDOSES (MPS) São um grupo heterogêneo de mais de uma dúzia de doenças por armazenamento. Os mucopolissacarídeos acumulam-se nos lisossomos como resultado da deficiência de uma das enzimas necessárias para a sua degradação. Todos causam deterioração progressiva: audição, visão, articulações, cardíacas; Os distúrbios são distinguidos por avaliação clínica, bioquímica e molecular. As duas primeiras mucopolissacaridoses identificadas foram a síndrome de Hunter recessiva ligada ao X e a síndrome de Hurler autossômica recessiva mais grave. E) DISTÚRBIOS NA PRODUÇÃO DE ENERGIA Produção de energia envolve o catabolismo de diversos substratos: glicose, cetonas, aminoácidos, ácidos graxos; Sistema de fosforilação oxidativa (OXPHOS): passagem e íons hidrogênio; Alternativamente anaeróbia; Controle depende do aporte de oxigênio, hormônios, transcrição, etc. + 20 distúrbios são identificados; Inserções e deleções no mtDNA; Todas raras, autossômicas, ligadas ao X, multiplos loci. Enorme dimensão de variedade F) DISTÚRBIOS DE TRANSPORTE Fenótipo dos defeitos de transporte são dependentes do grau de danos dos compartimentos dos quais o trafego está comprometido. Distúrbios de transporte de metais pesados: Doença de Wilson 1/50.000; Produto mutante ATP7B; 13q14; AR; Anomalias hepáticas, por acúmulo de cobre; Encefalopatia grave e progressiva. OUTRAS DOENÇAS DE IMPORTÂNCIA PARA GENÉTICA BIOQUÍMICA A) Adrenoleucodistrofia B) Deficiência de anti-alfa 1 tripsina C) Hipercolesterolemia familial (FH) D) Fibrose cística E) Distrofias F) Osteogênese imperfeita G) Doença de Alzheimer A) ADRENOLEUCODISTROFIA Cerca de 1:15.000 a 1:100.000 nascimentos masculinos; Óleo de Lorenzo; Herança recessiva ligada ao X; Deficiência na beta oxidação de ácidos graxos de cadeia muito longa; Falha na ALDP – transportador de coenzima (Xq28 – mais de 340 mutações); Início dos sintomas: 2-20 anos de idade Sintomas: Ataxia, cegueira, convulsões, demência; Morte em 2 anos após início dos sintomas. B) DEFICIÊNCIA DE ANTI-ALFA1 TRIPSINA Uma importante condição autossômica recessiva associada a um risco substancial de doença pulmonar obstrutiva crônica (enfisema) e cirrose hepática. Prevalente entre caucasianos 1/2.500; AR; Diagnóstico feito no meio da fase adulta; 95% nunca serão diagnosticados Alfa1 inibe elastase de neutrófilos; Pacientes que fumam tem pior prognóstico; C) OSTEOGENESIS IMPERFEITA Um grupo de doenças hereditárias caracterizadas por ossos frágeis que se quebram com facilidade. A osteogênese imperfeita é causada por genes defeituosos que afetam o modo como o corpo produz colágeno (deficiência no colágeno), uma proteína que ajuda a fortalecer os ossos. AD na maioria; Pode ocorrer AR, existe 4 tipos de OI, sendo tipo II e III (recessivas as mais graves); Pode surgir AD de mutação nova; “ossos de vidro”; Sintomas: Fragilidade óssea; Rosto de forma triangular; Esclerótica (parte branca do olho) azulada; Perda progressiva de audição entre os vinte e os trinta anos; Escolioses; Pele delicada; Dentinogênesis Imperfecta; Estatura média. TESTES TRIAGEM Dados uteis para Epidemiologia endemia Teste do pezinho no Brasil: DOENÇAS TRIADAS (conforme estruturação do serviço SUS): Fibrose Cística; Hemoglobinopatias; Hipotireoidismo congênito; Fenilcetonúria; Hiperplasia adrenal primária* (SP) Deficiência de biotinidase* (SP). Características necessárias a um programa de triagem populacional: 1. A doença deve: Ser um problema importante de saúde pública; Ter a sua história natural bem entendida; Ser passível de diagnóstico no período pré-sintomático ou sintomático inicial. 2. O teste deve: Ser simples, seguro, confiável, barato e aceitável pelas pessoas que serão triadas; Associar-se a valores bem estabelecidos e que separem claramente os indivíduos “em risco” daqueles “sem risco” (pontos-de-corte); Ser sucedido, nos casos positivos, pela investigação diagnóstica; Associar-se a um risco de causar danos físicos e/ou psicológicos às pessoas triadas menor do que a chance de que elas sejam beneficiadas pela triagem. 3. O tratamento deve: Ser efetivo; Associar-se a um melhor prognóstico caso seja iniciado em período assintomático ou sintomático inicial da doença. 4. O programa de triagem deve: Ser clinicamente, socialmente e eticamente aceitável; Associar-se a acesso igualitário; Ser custo-efetivo; Possuir estrutura de suporte que garanta e que controle a sua qualidade. TRATAMENTO DE DOENÇAS GENÉTICAS A Busca por Terapia eficiente: Compreender a doença Objetivos das terapias: curar, amenizar ou gerenciar Avaliação de risco ao Paciente x família Tipos de tratamento: Substituição da parte defeituosa, administração direta, transplante célula ou órgão, terapia gênica, modificação de expressão gênica. DOENÇAS GENÉTICAS COMPLEXAS Multifatoriais influência do ambiente Tanto o Componente genéticos quanto ambientais pouco entendidos Exemplo de Intervenção eficaz reposição de insulina em diabéticos. DOENÇAS MONOGÊNICAS Tratamento completo ainda é precário. Quando o defeito bioquímico é bem conhecido, maior chance de sucesso. Situações ruins para tratamento: Genes não identificados; Doença não elucidada; Danos fetais pré- dignosticados. Obs: fenótipos severos são mais difíceis de intervir SITUAÇÕES AO LONGO DO TRATAMENTO Tratamento inicialmente bem sucedido pode se mostrar imperfeito; Algumas imperfeições são observadas a longo prazo; Comprometimento inesperado de um órgão inicialmente não afetado; Efeitos colaterais. TERAPIA DIRECIONADA AO FENÓTIPO Intervenções cirúrgicas – Coração (Ducto arterioso SWB) DOENÇAS METABÓLICAS Restrição alimentar; Fenilcetonúria pela vida toda; Atenção as gestantes com PKU Reposição Administrar a enzima ausente. Ex. doença de Pompe É a forma que tem mais êxito no tratamento; Mas existem poucas doenças tratáveis por este mecanismo Ex.: Doença de Gaucher tipo I e mucopolissacaridoses. Desvio Consiste em desviar a rota metabólica alterada para uma rota alternativa desde que o produto da rota alternativa não seja tóxico. Exemplo: distúrbios do ciclo da ureia Benzoato de sódio + amônia= hipurato [tóxico] Inibição farmacológica de enzimas. Ex. tratamento da Tirosinemia tipo I As estratégias utilizadas para o tratamento das doenças lisossomais incluem o transplante de células hematopoiéticas; a reposição de órgãos danificados (especialmente o rim); o uso de inibidores da síntese de substrato; e a depleção de substrato acumulado. ESTRATÉGIAS TERAPÊUTICAS Diversos níveis de tratamento diversas etapas Desde o diagnóstico até a escolha de tratamento; Educar o paciente a respeito. TRATAMENTO MOLECULAR Tratamento em nível proteico: Melhora da função da proteína mutante moléculas de baixo peso; EIM responsáveis a vitamina; Aumentar dobramento de polipeptídeo mutante; Permitir saltos sobre códons mutantes. Ex. salto sobre um stop codon mutante DMD REPOSIÇÃO DE PROTEÍNAS Extracelular; Substituição enzimática, reposição de enzima intracelular; Reposição direcionada. MODULAÇÃO DE EXPRESSÃO GÊNICA Aumentar a expressão de um gene normal; Reduzir a expressão de um gene; Utilização de microRNAs Ex. doenças pulmonares MODIFICAÇÃO DO GENOMA SOMÁTICO Transplante: introduzir cópias selvagens; reposição celular em órgãos Células tronco: Transplantes heterólogo imunossupressores, rejeição; Transplantes autólogo quimioterapia, reimplante CÉLULAS TRONCO PLACENTÁRIAS Receptores são mais tolerantes; Grande disponibilidade de sangue placentário; Risco reduzido de doença enxerto-hospedeiro; TERAPIA GÊNICA Gene introduzido para atingir o efeito terapêutico; Corrigir mutação de perda de função; Substituir ou inativar alelo mutante dominante; Alcançar efeito farmacológico ESTRATÉGIAS DA TERAPIA GÊNICA: Atingir a Célula alvo; Transferência de DNA por vetores; Riscos e questões éticas. Muitas condições não representam a cura, certamente significam muito melhora da qualidade de vida dos afetados e maior sobrevida; O tratamento dos EIM é uma situação complexa e que deve ser abordada por uma equipe multidisciplinar: pediatra, geneticista, neuropediatra, intensivista, patologista clínico e outros profissionais, como nutricionista, enfermeiro e fisioterapeuta, etc. Diagnóstico precoce,triagem neonatal e pré-natal. DETERMINAÇÃO E DIFERENCIÇÃO SEXUAL NORMAL E PATOLOGICA Os cromossomos sexuais desempenham um papel determinante na especificação sexual primária (gonadal). O número de genes localizados em ambos os cromossomos sexuais e autossomos está envolvido na determinação sexual e subsequente diferenciação sexual. Cromossomo X: Possui mais de 300 genes situados em si, destes cerca de 4 ou 5 são destinados ao sexo Cromossomo Y: (Possui 17 genes situados em si) é relativamente pobre em genes e contém apenas cerca de 50 genes, sendo todos eles relacionados ao desenvolvimento gonadal e genital (ligados a determinação e diferenciação de espermatozoides). CROMOSSOMO Y Yq12: Região heterocromática, nela não existe genes, sendo, possivelmente, responsável pela estabilidade do cromossomo. Regiões pseudo-autossômicas: localizadas abaixo dos telômeros (tanto do braço curto, quanto do longo). Essa região irá fazer o pareamento com X, durante a meiose (Crossing-Over). Gene Testículo-determinante, SRY: SRY codifica uma proteína ligada ao DNA que provavelmente é um fator de transcrição, embora genes específicos que fazem esta regulação sejam desconhecidos. Então, por todos os critérios genéticos e de desenvolvimento, SRY é equivalente ao gene TDF no cromossomo Y. Encontra-se próximo à região pseudo-autossômica do cromossomo Y, está presente em muitos homens 46,XX, e é deletado ou mutado em uma proporção de pacientes mulheres 46, XY, portanto implicando fortemente SRY na determinação sexual masculina. Pareamento dos cromossomos X e Y na meiose I: Cromossomos X e Y normalmente se recombinam no segmento pseudo- autossômico Xp/Yp na meiose masculina. Se a recombinação ocorre abaixo do limite da região pseudo- autossômica, entre porções X-específica e Y-específica dos cromossomos, sequências responsáveis pela diferenciação sexual masculina (incluindo o gene SRY) podem ser translocadas de Y para X. A fertilização por um espermatozoide contendo tal cromossomo X resultará em um homem XX. Em contraposição, a fertilização por um espermatozoide contendo um cromossomo Y que perdeu o gene SRY levará a uma mulher XY. Gene DAZ: Codifica proteínas ligadas ao RNA que se expressam apenas nas células germinativas pré-meióticas dos testículos. Fatores de azoospermia (AZF): são localizados no cromossomo Y, três regiões não sobrepostas em Yq (AZFa, AZFb e AZFc). Se essa região for deleta o individuo masculino não formará espermatozoide, passando a ser estéril. Nem todos os casos de infertilidade masculina são devidos a deleções cromossômicas. CROMOSSOMO X A presença do X é fundamental para existência da vida. Quando o Cromossomo X está ativo, não tem a coloração da cromatina. Corpúsculo de Barr = coloração da cromatina sexual = cromossomo X inativado. Inativação do cromossomo X: Inativação aleatória do cromossomo X no início do desenvolvimento feminino Consiste em um processo fisiológico normal, no qual muitos genes de um dos dois cromossomos X em mulheres são epigeneticamente silenciados e falham em produzir qualquer produto, ou seja, um cromossomo X é (em grande parte) inativado nas células somáticas nas mulheres normais (mas não nos homens normais), igualando a expressão da maioria dos genes ligados ao X em ambos os sexos. Nas células normais femininas, a escolha de qual cromossomo X deve ser inativado é aleatória, logo, algumas células expressam alelos do X herdados do pai, mas não herdados da mãe, enquanto outras células fazem o oposto. Logo após a concepção de um embrião feminino, ambos os cromossomos X herdados por parte paterna e materna estão ativos. Na primeira semana de embriogênese, um ou outro X é escolhido de forma aleatória para tornar-se o futuro X inativo. Esse X então se torna o X inativo na célula e na sua linhagem, formando o corpúsculo de Barr no núcleo em interfase. Características Cromossômicas da Inativação do X: Replicação tardia na fase S; Massa heterocromática (corpúsculo de Barr); Expressa RNA do XIST; Associada a modificações de histona macroH2A na cromatina. O Centro de Inativação do X (XIC) e o Gene XIST: XIST é o gene responsável pela inativação do cromossomo X, logo, a inativação do X não pode ocorrer na sua ausência. Tem a expressão de apenas um alelo do X inativado, é silencioso no X ativo tanto em células masculinas quanto femininas. O produto do XIST é um RNA não codificado que permanece no núcleo em íntima associação com o cromossomo X inativo e o corpúsculo de Barr. Nem todos os genes no cromossomo X estão sujeitos a inativação! DIFERENCIAÇÃO SEXUAL DAS GONODAS Até determinado momento da gestação, a gônada em desenvolvimento, seja cromossomicamente XX ou XY, é bipotencial e é frequentemente referida como indiferenciada, logo, não há uma diferenciação externa sexual. O desenvolvimento em ovário ou testículo é determinado pela ação coordenada de uma sequência de genes que leva normalmente ao desenvolvimento ovariano quando o cromossomo Y está ausente ou ao desenvolvimento testicular quando o Y (com o gene TDF\SRY) está presente. Cromossomo Y presente: O tecido medular forma testículos típicos com túbulos seminíferos e células de Leydig que, sob a estimulação da gonadotrofina coriônica da placenta, se tornam capazes de secretar androgênio. Cromossomo Y ausente: A gônada começa a diferenciar-se para formar um ovário, o córtex desenvolve-se, a medula regride, e a ovogônia começa a desenvolver-se em folículos. Formação da parte externa: A formação da genitália externa masculina é por meio de indução, pois desenvolve-se sob a influência dos androgênios (através de receptores da 5a-redutase). Enquanto, a formação da genitália externa feminina ocorre sem indução, sendo formada independentemente da presença de um ovário. SEXO É uma das estratégias da natureza para a manutenção de determinada espécie. Diante disso, para manutenção ou preservação da espécie, tem-se os sentidos e nos mamíferos, estes são dotados de prazer e\ou dor. Na espécie humana: tato, olfato, paladar, visão e audição (gozo, abolido nas civilizações ocidentais – religião cristã\judia). Categorias Homem Mulher 1- Sexo cromossômico 46, XY 46, XX 2- Sexo nuclear Cromatina Y Cromatina X 3- Sexo gonadal Testículos Ovários 4- Sexo genital Interno Canais deferentes; Vesícula seminal; Epidídimo Tuba; Útero; 1/3 superior da vagina 5- Sexo genital externo Glande; Corpo do pênis; Escroto; Uretra peniana Clitóris; Lábios menores; Lábios maiores; 2/3 inferiores da vagina 6- Sexo endocrinológico Andrógenos Estrógenos 7- Sexo social Menino Menina 8- Sexo psicológico Masculino Feminino SEXO CROMOSSÔMICO Fenótipo feminino: S. de Turner Fenótipo masculino: S. de Klinefelter SEXO NUCLEAR NORMAL ANORMAL MULHER 46, XX Cromatina do X: + Cromatina do Y: - S. Turner (45, XY) Cromatina do X: - Cromatina do Y: - HOMEM 46, XY Cromatina do X: - Cromatina do Y: + S. Klinefelter (XXY) Cromatina do X: + Cromatina do Y: + SEXO GONADAL E GENITAL INTERNO Para alguns recém-nascidos, a determinação do sexo é difícil ou impossível porque suas genitálias são ambíguas, com anomalias que tendem a fazer que pareçam com o oposto do sexo cromossômico. Hermafroditismo: presença de tecido gonadal de sexos diferentes; Ovotestis: gônada com tecido ovariano e tecido testicular; Ovotestis + ovotestis: equivalem a 30% dos casos Ovotestis + testículos ou ovário: 45% Testículos + Ovários: 25% (de um lado tem-se SRY e do outro não) Cariótipo, onde tem uma translocação do X e Y (homens 46 XX mais um ‘pedaço’ doY ou mosaicismo com células tanto XX (de um lado) quanto XY (do outro) Variabilidade de anomalias: - Homem: Presença de pênis e ovário; Condição de hipospadia (presença da uretra no lado de baixo do pênis ou no períneo, no lugar da glande) - Mulher: Clitóris aumentado; Presença de vulva, ovário e testículo. SEXO GENITAL EXTERNO - INTERSSEXO Pseudo-hermafroditismo Masculino: Fenótipo – intersexo ou feminino (aparência intermediária ou serão homens que terão a aparência de mulheres). Cariótipo – 46, XY; Genitais externos femininos e internos masculinos. Uma das formas de insensibilidade androgênica que resultam em pseudo-hermafroditismo masculino, é a deficiência de 5 α-redutase esteroide (enzima responsável por converter o hormônio masculino testosterona em sua forma ativa diidrotestosterona). Esta condição hereditária resulta em feminilização da genitália externa em homens afetados. Embora o desenvolvimento testicular seja normal, o pênis é pequeno e há uma vagina de fundo-cego. A definição de gênero pode ser difícil. Síndrome de insensibilidade androgênica (feminilização testicular) Mulheres altas. Neste distúrbio, as pessoas afetadas têm cromossomo masculino (cariótipo 46, XY) com genitália externa feminina aparentemente normal, vagina em fundo-cego, ausência de útero ou tubas uterinas, pelos axilares ou pubianos são esparsos ou ausentes, os testículos estão presentes tanto no abdome como no canal inguinal, possui ausência total/parcial de hormônio androgênicos, amenorreia primária e esterilidade. Pseudo-hermafroditismo Feminino: Fenótipo – intersexo ou masculino Cariótipo – 46, XX O desenvolvimento ovariano é normal, porém a produção excessiva de androgênios causa masculinização da genitália externa, com hipertrofia do clitóris e fusão labial, para formar uma estrutura semelhante a bolsa escrotal. É usualmente causado por hiperplasia adrenal congênita (HAC), um distúrbio hereditário oriundo de defeitos específicos em enzimas do córtex adrenal (necessárias à biossíntese do cortisol e resultando em virilização de lactentes do sexo feminino). Além disso, a HAC responde por cerca de metade de todos os casos com genitália ambígua externa. Síndrome de hiperplasia da suprarrenal Déficit de 21-hidroxilase, causando excesso de testosterona. Homens baixos, apresentando musculatura masculina, hipospádia/abertura vaginal, "menstruação" e esterilidade. Enquanto o lactente feminino (46, XX) com deficiência de 21-hidroxilase nasce com genitália ambígua, lactentes masculinos (46, XY) afetados têm genitália externa normal e podem não ser reconhecidos no início da infância. SEXO SOCIAL Baseia-se em conotações sociais impostas culturalmente, criadas pela sociedade (jeito que a sociedade lida com o dimorfismo sexual). Distúrbio no sexo social: apresentar/vestir a filha como menino ou vice e versa. SEXO PSICOLÓGICO Como a pessoa se sente, como sua psique se sente. Homossexualidade: variação do comportamento normal (libido para indivíduos do mesmo sexo) Transexualidade: patologia passível de intervenção médica (cirurgia). ONCOGENÉTICA O câncer remete a um grupo de doenças genéticas complexas que envolvem alterações dinâmicas no genoma, as quais possuem um processo caracterizado por proliferação celular descontrolada (de origem multifatorial), resultando em uma massa ou tumor (neoplasma - deve ser maligno para ser um tumor), ou seja, ocorre um “desbalanço” da homeostase celular dos tecidos e órgãos, pois as células individuais crescem em detrimento das vizinhas, destruindo toda a sociedade celular sadia adjacente. Derivado de uma única célula somática e suas descendentes; Clone neoplásico acumula uma série de alterações genéticas; Fenótipo alterado está sujeito à seleção (Evolução perpetuou); Células anormais desconsideram o controle normal da proliferação Existem três formas principais de câncer: Os sarcomas, nos quais o tumor surge em um tecido mesenquimal, como o osso, músculo, tecido conjuntivo ou no sistema nervoso; Os carcinomas, que se originam de tecido epitelial, como as células que revestem os intestinos, os brônquios ou os ductos da mama; e Os neoplasmas malignos hematopoiéticos e linfoides, como as leucemias e os linfomas, se espalham por toda a medula óssea, pelo sistema linfático e pelo sangue periférico. Dentro de cada um dos grupos principais, os tumores são classificados de acordo com o local, o tipo de tecido, a aparência histológica e o grau de malignidade Todo câncer é uma anomalia genética! Câncer + frequente na população BR: Mama (M), Próstata (H) e Pele (Geral). “Câncer como consequência de um processo caótico, uma combinação das leis de Murphy e Darwin: o que pode dar errado, dará e em um ambiente competitivo, o mais bem adaptado sobrevive e prospera” Desvendando as raízes do câncer: As células melhores adaptadas (neoplásicas) devem obter pelo menos seis alterações gênicas. Continuariam a se dividir, em situações em que células normais esperariam por novos estímulos. Células tumorais morrem rápido, logo, devido a desorganização do material genético que possuem necessitam crescer (proliferaram rápido). Retrospectiva histórica: Broca, 1866: Síndrome do Câncer hereditário; Boveri 1914: Teoria da mutação somática no Câncer; Nowell & Hungerford, 1960: Cromossomo Philadelphia (Ph); Levan e van-Stenis, 1966: Ploidia em tumores gástricos; Rowley, 1973: (Ph) é o resultado da t(9;22); Atualmente: Molecular = ABl/BCR (Os estudos moleculares mostram que o cromossomo Ph é uma junção de 2 genes, o gene ABL e o BCR Fatores de risco para o desenvolvimento de câncer: Tabaco; álcool; carne grelhada, sol; infecção por papiloma vírus; e abestos Tratamento das neoplasias: químico, medicamentoso ou cirúrgico. Fases (psicológicas) que uma pessoa pode passar, após receber diagnóstico de câncer: choque, negação, tristeza e raiva, equilíbrio e reorganização, respectivamente. Tumores: Massa anormal de tecido cujo crescimento excede e é incoordenado em relação àquele dos tecidos normais e que persiste da mesma maneira excessiva após a parada do estímulo que provocou a alteração. O padrão de crescimento maligno é o resultado de uma alteração genética que pode ser transferida para as células filhas, por mutações somáticas ou acúmulo de várias mutações. Pode ocorrer por: exposição a mutágenos, erros de duplicação e efeitos do envelhecimento Características do fenótipo da célula cancerosa: Desconsideração dos sinais de parada da proliferação; Desconsideração dos sinais para diferenciação; Capacidade de manter a proliferação; Evasão da apoptose; Invasão do tecido e metástase; Auto-suficiência em sinais de crescimento; Insensibilidade em sinais de anti-crescimento; Potencial de duplicação ilimitado; e Potencial de angiogênese. Portanto, terá várias dessas alterações, resultando na célula cancerígena A combinação dos genes envolvidos, determina a especificidade tecidual. GENES ENVOLVIDOS NO PROCESSO TUMORIGÊNICO Oncogêneses: São genes predisponentes a tumores, uma versão alterada do gene normal, sendo eles dominantes a nível celular, codificando proteínas estimuladoras do crescimento, descontrolando as divisões celulares. Entre eles temos os genes supressores de tumor e os genes de reparo a danos no DNA Genes supressores de tumor: genes recessivos, que atuam reprimindo a divisão celular e ativando a apoptose. Sua função pode ser perdida/alterada por deleção ou mutação pontual, contribuindo assim para o desenvolvimento de câncer; e Genes de reparo a danos no DNA: Quando esse gene está alterado o DNA sofre um determinado dano e não é reparado (dano se prolifera),a ausência do reparo pode resultar em mutações. Oncogenes: Mutação ativadora; Eventos - amplificação, rearranjos cromossômicos, inserção DNA viral. Dominantes (ganho de função) Supressores de tumor: Reguladores negativos da proliferação celular; Inativação por mutação (2 etapas). Recessivos (perda de função) Reparo: Reconhecimento e reparo de nucleotídeos pareados incorretamente; Influencia na estabilidade do genoma. Recessivo (perda de função) GTS - TSGS (GENES SUPRESSORES TUMORAIS) Inibição da proliferação celular; Reparo ou apoptose. A malignidade era um traço recessivo que poderia ser suprimido em células híbridas. Transferência de cromossomos humanos específicos, suprimia a proliferação de células em diferentes linhagens de câncer “in vitro” Eles podem ser classificados em genes controladores (gatekeepers) ou de manutenção (caretakers). Genes controladores: controlam o crescimento celular. Inibição do crescimento; Morte celular programada; Varia de acordo com o tecido; e Inativação específica. Tipos de defeitos nos Gatekeepers: Retinoblastoma; Síndrome de Li-Fraumeni; Tumor de Wilms; Neurofibromatose Tipo I e II; Carcinoma renal; Melanoma maligno; Síndrome de Cowden; Câncer de pele; Câncer de mama; e Tumor colo-retal Genes de manutenção: atuam reparando danos no DNA, mantendo a integridade genômica e evitando a instabilidade genética. Não promovem diretamente o crescimento do tumor; A inativação de um gene supressor do tumor do tipo caretaker leve ao incremento na instabilidade genética. Tipos de Defeitos nos caretakers: Xeroderma pigmentoso; Ataxia telangiectasia; Síndrome de Bloom; Anemia de Fanconi; e Síndrome de Werner Perda de parte de um cromossomo, terá uma hemizigose – deleção (perda de material), não se tem a função do gene. Perda de heterozigose - LOH: Perda de um alelo normal de uma região de um cromossomo pertencente a um par, permitindo que um alelo defeituoso no cromossomo homólogo se manifeste clinicamente – mutação (deixa de funcionar). Um alelo está inativado por mutação somática ou herdada – LOH. Perda do outro alelo bem como os marcadores adjacentes - Hemizigose. A LOH é uma característica de vários outros tumores hereditários e esporádicos e é sempre considerada evidência da existência de um TSG, mesmo quando esse gene é desconhecido. Rb: Inibe a atividade de vários fatores de transcrição; Localização: 13q14 1º criança desenvolve: Retinoblastoma infantil (perde o olho); 2º pode desenvolver um segundo câncer por causa da primeira mutação: Osteossarcoma (adulto), podendo ser um sarcoma de partes moles ou melanoma Tp53: Fator de transcrição que regula proteínas que inibem CDKS necessárias a progressão de um ciclo celular. Localização: 17p13.1 Responsável pela formação de: Sarcomas; Linfomas, principalmente em SNC; e pela Síndrome de Li- Fraumeni (AD – câncer diferentes, qualquer faixa etária, em qualquer região). PROTO-ONCOGENES | ONCOGENESES Os proto-oncogenes são uma classe de genes normais que codificam proteínas que promovem o crescimento e a sobrevivência das células. O oncogene é um alelo mutante do proto-oncogene (uma versão alterada do gene normal), eles facilitam a transformação maligna por estimularem a proliferação ou a inibição da apoptose. Os oncogenes codificam proteínas tais como: Proteínas das vias de sinalização para a proliferação celular; Fatores de transcrição que controlam a expressão dos genes promotores de crescimento; Inibidoras da maquinaria de morte celular programada. Nas células normais, a expressão de proto-oncogenes é rigorosamente regulada. Desta forma, os proto-oncogenes não causam malignidade. Numa célula maligna, esta progressão ordenada (ciclo celular, mitose e diferenciação) é parcialmente alterada ou perdida, quando um ou mais proto-oncogene é mutado em oncogene. GANHO DE FUNÇÃO | Dominante (Alteração da estrutura, quantidade ou expressão do DNA) Progressão ordenada do ciclo, divisão e diferenciação celular, vão alterar: - Fatores de crescimento - Citocinas extracelulares - Receptores transmembrana de fator de crescimento - Proteínas citoplasmáticas de sinalização nuclear - Fatores de transcrição - Enzimas de controle de replicação. c-MYC: Ativação transcricional e estímulo do crescimento celular Localização: 8q24 Está envolvido com: Linfoma de Burkitt; LLA-B; Neuroblastoma; Retinoblastoma; e Câncer de pequenas células do pulmão. PROPRIEDADE GST ONCOGENES Alelos mutados no CA 2 Alelos 1 Alelo Transmissão alelo mutante pela linhagem germinativa Frequente Raro Mutação somática envolvida formação do tumor Perda da função Ganho Efeito crescimento tumor Inibe Promove Predisposição CA como resultado da mutação CA tipo-especifico Muitos CA GENES DE REPARO DE DANOS NO DNA Não controla diretamente o crescimento celular, mas atua no controle da taxa de acúmulo de mutações. Os genes de reparo de danos no DNA, quando alterados, permitem que as células acumulem mutações em todas os genes em uma taxa elevada, contribuindo para tumorigênese. Pacientes com alterações nestes genes apresentam maior susceptibilidade ao desenvolvimento do câncer. S. do Câncer familial Bases genéticas do câncer; Predisposição a eventos esporádicos Função destes genes cobre todos os aspectos do controle celular variando desenvolvimento embrionário até as vias de sinalização: Contato e interação celular; Transcrição; Controle do ciclo celular; Diferenciação celular; e Morte celular programada (apoptose) METODOLOGIAS CLÁSSICAS PARA DIAGNÓSTICO E PROGNÓSTICO DAS NEOPLASIAS E PERSPECTIVAS FUTURAS A Citopatologia refere-se às técnicas diagnósticas utilizadas no exame de células oriundas de vários pontos do organismo para determinar a causa ou a natureza da doença. CARCINOGÊNESE Leucemia Mielóide Crônica: T(9;22) Leucemia Linfocítica Aguda: Inv(14q11.2;q32.3) Linfoma de Burkitt: T(2;8); T(8;14); T(8;22) Carcinoma de próstata: Del(10)(q23-24q36) Leiomioma uterino: Del(7q21-31) Retinoblastoma: Del(13q14) LEUCEMIAS Neoplasias do tecido hematopoiético, com acúmulo ou multiplicação irregular de células leucêmicas, substituindo as células normais e se infiltrando nos demais tecidos, são derivadas de mutações genéticas adquiridas e acumuladas nas células primordiais da medula óssea. Nelas há um crescimento anormal dos glóbulos brancos que perdem as suas funções, mas mantém a sua capacidade de proliferação, aumentando o seu número no sangue periférico. Podem ocorrer por predisposição genética, mas também por mutações somáticas, como alterações cromossômicas de translocações e inversões nas células da medula óssea. 4 grandes grupos: leucemia mieloide aguda (LMA), leucemia mieloide crônica (LMC), leucemia linfoide aguda (LLA), leucemia linfoide crônica (LLC). As agudas são progressivas e faz com que células primitivas percam a capacidade de desempenhar suas funções, enquanto que as crônicas são mais lentas, permitindo crescimento das células normais. CÂNCER DE MAMA Câncer de mama é caracterizada por uma longa duração, marcado pela heterogeneidade entre cada paciente. Possui um dos crescimentos mais lentos, sendo a maior causa de mortes por neoplasia no Brasil; - 32% de todos carcinomas nos EUA; - 13% Colon, Reto e Pulmão; - Associado com hormônios estrógeno (estradiol). Dois genes aumentam a suscetibilidade ao câncer de mama, o BRCA1 no cromossomo 17q21 e o BRCA2 no cromossomo 13q12.3. Em conjunto, esses dois loci são responsáveis por cerca de metade e de um terço do câncer de mama familiar autossômico dominante, respectivamente, mas por menos que 5% de todos os cânceres de mama napopulação. Anormalidades genéticas e progressão em tumor de mama: Epitélio normal hiperplasia e displasia Carcinoma in situ Carcinoma invasivo Carcinoma metastático. Profilaxia preventiva em pré-disposição: Seguimento intensivo: exame clinico semestral a partir dos 25 anos e mamografias semestrais a partir dos 35; Quimio-prevenção: uso de Tamoxifeno por 5 anos ou Raloxifeno por 9 meses; e Cirurgia profilática: mastectomia (90% de eficiência) HIPERPLASIA E NEOPLASIA DE PRÓSTATA A próstata é uma glândula acessória do trato reprodutivo masculino, localizada no abdome, em frente a bexiga urinária, possui consistência fibroelástica e produz secreções que mantém a viabilidade dos espermatozoides. Exames: PSA (antígeno específico da próstata), ultrassonografia, análise de alterações genéticas – toque retal. Mais comum após o câncer de Pulmão no sexo masculino; Andrógenos - diferenciação e o desenvolvimento da próstata; Responsáveis - hiperplasia benigna e câncer prostático; 95% envolvido é a testosterona; 5% nas adrenais - adenocorticotrófico (ACTH) - hipófise. CÂNCER DE PELE É o mais comum de todos os cânceres. Incidência: 1\4 de todos os tipos de câncer (em cada 100 casos de câncer, 25 são câncer de pele). Quando diagnosticados precocemente, 90% dos tumores são curáveis. São divididos em três principais tipos: carcinoma basocelular, carcinoma espinocelular e melanoma maligno. C. Basocelular Nódulo integro ou ulcerado, rosado ou translúcido. É o menos agressivo, com crescimento lento transformando-se em ferida. Mutação se inicia no folículo piloso. C. Espinocelular: Apresenta-se como um nódulo quase sempre ulcerado e crostoso, e se não diagnosticado e tratado adequadamente, pode metastizar. As mutações ocorrem nas células de queratina. M. Maligno: Apresenta-se quase sempre como uma lesão enegrecida, decorrente ou não de um "sinal" prévio. Sua malignidade está relacionada ao fato de sofrer metástase para outros órgãos. Inicia-se nos melanócitos. Melanoma Atualmente ocorre um vigoroso aumento do melanoma, um dos tipos de câncer de pior prognóstico; 35% das pessoas que desenvolvem melanoma morrem; Quando a exposição à radiação UV é excessiva os melanócitos normais da pele podem sofrer uma série de transformações genéticas e morfológicas, desenvolvendo câncer. Modelos para a progressão dos melanomas - cinco etapas: 1) Nevus comum apresentando melanócitos estruturalmente normais; 2) Nevus displásico com estruturas morfológicas celulares atípicas; 3) Melanoma primário em fase de progressão radial (RGP); 4) Melanoma primário em fase de crescimento vertical (VGP); 5) Melanoma metastático (M), composto por células invadindo locais TERAPIA GÊNICA Intervenção médica baseada em modificações do material genético em células vivas, havendo reposição de um gene mutante por uma cópia correta, restaurando o funcionamento celular normal e alterando terapeuticamente o fenótipo maligno. Algumas doenças são causadas por genes defeituosos. Ex: fibrose cística, hemofilia, fenilcetonúria Em algumas outras doenças, a ativação ou o bloqueio de genes específicos pode auxiliar a cura. Ex: Câncer (GST e PO), AIDS TIPOS: Terapia gênica in vivo: é a inserção de genes nas células e tecidos de um indivíduo, afim de suplementar através de alelos funcionais, aqueles que estão defeituosos\mortos; Vacinas de DNA: Introdução do gene que codifica uma proteína do patógeno, ativação do sistema imune, levando a imunização; Vetores: Todos os veículos usados para transportar o DNA para a célula ou organismo alvo. Microinjeção in vitro; Microinjeção in vivo; Biobalística: método de transferência direta de genes em uma célula, com o objetivo de criação de organismos transgênicos - DNA ligado a micropartículas; Transferência gênica (vetores virais): utiliza adenovírus para transferir e expressar genes heterólogos para células- alvo do hospedeiro. MEDICINA FETAL - DIAGNÓSTICO PRÉ-NATAL Steele & Greg (1966): Mostraram que a constituição cromossômica de um feto podia ser determinada por análises de células cultivadas do líquido amniótico. A medicina fetal\diagnóstico pré-natal possui como objetivo: Fornecer escolhas informadas aos casais com risco de virem a ter filhos afetados; Dar apoio e reduzir ansiedade, entre os grupos de risco; Casais em risco de filho afetado, iniciem a gestação conscientes – DPN; Propiciar aos casais conduta apropriada para o nascimento psicológica, cuidados gestacionais/parto e cuidados pós-natais; Possibilitar o tratamento pré-natal da criança. As anomalias congênitas podem ocorrer devido a causas: - Genéticas; - Ambientais; - Multifatoriais; - Desconhecidas. O diagnóstico pré-natal possui 4 vertentes: Análises morfológica, citogenética, bioquímica e molecular Métodos de Diagnóstico e Triagem Pré-natais A) Testes não-invasivos: podem ser feitos em todas as gestações 1. Sorologia (verificar se a mãe possui algum problema sorológico); 2. Glicemia (controlar os níveis de glicemia da gestante. Em caso de Diabetes Gestacional, evitar que isso cause danos ao feto); 3. Triagem em sangue materno no 1º e 2º trimestre (Alfa-feto proteína do soro materno); 4. Ultrassonografia (Ultrassom morfológico). Triagem em sangue materno (Alfa feto proteína – AFP) A AFP é uma globulina formada no saco vitelínico e fígado, apresenta-se em altos níveis no líquido amniótico e soro materno, estando presente em defeitos do tubo neural. É certo dizer que quando se tem um nível de AFP muito mais levado, pode-se estar presente de uma cromossomopatia (geralmente S. de Down) ou de erros de fechamento do tubo neural, os quais possuem um espectro de patologias. Causas de AFP do Soro Materno Elevada: Anencefalia, espinha bífida aberta, sangramento fetal intraútero, ameaça de abortamento, gravidez múltipla, síndrome nefrótica congênita, defeito da parede abdominal. Baixa concentração de AFP: em casos de baixa concentração de AFP não existe indicação de problemas com o tubo neural, no entanto, pode-se ser um indicativo de S. de Down. Os defeitos durante o fechamento do tubo neural (DTN) irão produzir uma série de malformações, dependendo do momento, extensão e altura da falha (ex.: anencefalia, encefalocele e espinha bífida). Ultrassom morfológico O ultrassom morfológico possui melhor resolução, quando comparado a ultrassonografia comum. Apresenta importância crescente para a avaliação geral da idade fetal, gestações múltiplas (verificação do nº de fetos), verificar o crescimento, determinar o sexo, auxiliar na escolha do tipo de parto e viabilidade fetal, bem como para a detecção de anomalias morfológicas específicas (diagnosticar defeitos congênitos) e guiar a colheita de amostras (amniocentese, biópsia de vilosidade coriônica, cordocentese). Transluscência nucal: TN é uma medida realizada na região da nuca do feto que estima o risco do mesmo apresentar algumas doenças, como S. de Down. A TN consiste no aumento\excesso da espessura do espaço livre de eco entre a pele e o tecido mole que recobre o aspecto dorsal da espinha cervical, a ultrassom podem detectar o excesso anormal de líquido no tecido mole do pescoço. A transluscência nucal deve ser determinada com relação à idade gestacional, uma vez que ela varia com a idade do feto. Características que podem ser verificadas na US para indicação de S. de Down: transluscência nucal, osso nasal (narinas antevertidas) e idade gestacional. Além da transluscência nucal, pode-se observar na ultrassonografia: rim (cistos), hidrotórax (derrame pleural), atresia duodenal e higroma cistico. US tridimensionalpode detectar: fenda labial, polidactilia, “pé torto” e micrognatia (podendo causar uma tríade de anomalias, conhecida como Sequência de Pierre R.). A Sequência de Pierre R., é uma malformação caracterizada por uma tríade de anomalias, constituída por: micrognatia (mandíbula pouco desenvolvida), glossoptose (língua deslocada para trás) e fissura palatina (fenda labial - céu da boca aberto). B) Testes invasivos: devem ser indicados em casos especiais 1. Amniocentese (líquido amniótico); 2. Punção de vilosidades coriônicas (formações no córion que irão formar a placenta); 3. Cordocentese (sangue do cordão); 4. Diagnóstico genético pré-implantação; 5. Biópsia fetal; 6. Exames: Raio-X, RM e CT Principais Indicações para Testes Invasivos: Idade materna avançada (igual ou maior que 35 anos); Filho anterior com alteração cromossômica; Presença de alteração cromossômica estrutural em um dos genitores; História familial de alteração genética que pode ser diagnosticada ou excluída por análise bioquímica ou do DNA; História familial de distúrbio ligado ao X para o qual não há teste DPN específico; Risco de defeito do tubo neural; Alteração na triagem do soro materno e/ou no US morfológico. Amniocentese: Procedimento no qual se insere uma agulha por via transabdominal no saco amniótico e se extrai uma amostra do líquido amniótico com seringa. Antes da amniocentese, é realizada uma ultrassonografia para avaliar a viabilidade fetal, a idade gestacional, o número de fetos, o volume do líquido amniótico, a normalidade das estruturas anatômicas fetais e a posição do feto e da placenta, para saber a posição ideal para a inserção da agulha. Além da análise cromossômica do feto, a concentração de alfa-fetoproteína (AFP) pode ser medida no líquido amniótico para detectar NTDs abertos. Punção de Vilosidades Coriônicas: Envolve a biópsia de tecido da área vilosa do córion por via transcervical ou transabdominal. Principal vantagem da CVS (comparada com a amniocentese de meio trimestre): Permite que os resultados estejam disponíveis em um estágio mais inicial da gestação, reduzindo o período de incerteza e permitindo que a interrupção da gestação, se for o caso, seja realizada no primeiro trimestre. Vilosidade X Líquido amniótico Mais precoce (9 a 12s) Mais tardia (16s) Risco de aborto 1% Risco de aborto 0,5% Resultados duvidosos (cromossômicas) Resultados mais precisos (cromossômicas) Não permite AFP Pode AFP Cordocentese: Procedimento usado no diagnóstico pré-natal para obter uma amostra do sangue fetal diretamente da placenta. Final da gestação cordão umbilical grande. Colhido na base Indicado: quando já foi apresentado alguma anomalia em amniocentese ou vilosidade coriônica, para realizar exame bioquímico do feto e introdução medicamentosa para o feto. Fetoscopia: Técnica para visualização direta do feto (pouco usado atualmente). Diagnóstico genético pré-implantação: Uso de técnicas moleculares ou citogenéticas durante a fertilização in vitro, para selecionar embriões livres de uma condição genética específica e transferi-los para o útero. Pode ser realizado por meio de técnicas de micromanipulação para remover um glóbulo polar ou por biópsia de uma única célula de um embrião de seis a oito células após a fertilização in vitro. ACONSELHAMENTO GENÉTICO Consultoria genética (erroneamente conhecida como aconselhamento genético) é o processo de comunicação que lida com os problemas humanos associados a ocorrência, ou ao risco de ocorrência, de uma doença genética em uma família. A consultoria genética é um conjunto de atividade profissionais que: Auxiliam no diagnóstico da afecção; Avaliam as condições sociais, econômicas, emocionais e psicológicas dos familiares; e Transmitem as informações médicas (em uma linguagem que o paciente compreenda). Possui cinco etapas (processos): 1ª etapa: Diagnóstico 2ª etapa: Cálculo de risco (qual o risco futuro de ocorrer um problema) 3ª etapa: Comunicação (conversa com a família) 4ª etapa: Apoio as decisões 5ª etapa: Manutenção (acompanhamento com o indivíduo, durante a vida toda) Deve ser constituído por uma equipe multidisciplinar, com médicos, biomédicos, biólogos, bioquímicos, psicólogos, nutricionistas, fonoaudiólogos, enfermeiros e assistentes sociais. A) 1ª etapa Diagnóstico Para se chegar ao diagnóstico, utiliza-se da propedêutica genética, realizando o levantamento do histórico familiar, histórico gestacional, histórico pediátrico, da avaliação genético-clínica, hipótese diagnóstica, de exames complementares e por fim, a confirmação diagnóstica. 1. HISTÓRICO FAMILIAR O levantamento do histórico familiar deve contemplar informações sobre: Anamnese sobre a composição da família; Construção do heredograma; Ocorrência ou recorrência de anomalias; Consanguinidade; e Planejamento Familiar. 2. HISTÓRICO GESTACIONAL Anamnese de intercorrências gestacionais; Anamnese de utilização de drogas medicamentosas (ou não); Tocotraumatismos (traumatismo no parto). 3. HISTÓRICO PEDIÁTRICO Anamnese do período neonatal; Apgar; Intercorrências pediátricas; e Evolução pediátrica. 4. AVALIAÇÃO GENÉTICO-CLÍNICA ou SEMIOLOGIA GENÉTICA Avaliação antropométrica: comprimento/estatura, peso, perímetro cefálico, envergadura, distância intercantal interna e externa, comprimento das mãos, comprimento dos pés, comprimento do pênis e volume testicular. Avaliação Genético Clínica (ordem cefalo-caudal): crânio, face, pescoço, tórax, coluna, abdômen, genitais, membros superiores, membros inferiores, pele e anexos e condições gerais (tônus, flexibilidade, etc.) 5. HIPÓTESE DIAGNÓSTICA Afecção monogênica (mendeliana); Aberração cromossômica; Herança multifatorial; Fatores ambientais - intrauterino (não genéticos). Afecção monogênica (mendeliana): Herança Autossômica Dominante (Acondroplasia); Herança Autossômica Recessiva (Albinismo); Herança Ligada ao X Recessiva (Hemofilia tipo A); Herança Ligada ao X Dominante (Raquitismo hipofosfatêmico | Resistente a Vit. D); Herança Mitocondrial. Aberração cromossômica: Aberrações cromossômicas dos autossomos (S. de Down); Aberrações dos cromossomos sexuais (S. de Turner); Microdeleções (S. de Williams). Herança multifatorial: Monotópicas (um só sistema está afetado) – Ex. erro de fechamento do tubo neural, ocasionado por fatores genéticos e ambientais 6. FATORES AMBIENTAIS (NÃO-GENÉTICOS) Fatores físicos (Hipertermia materna – febre acima de 38,5º por 4 dias ou mais - Dengue), Fatores químicos (uso de álcool – Mãe etilista, criança com hipomimia), Fatores biológicos (Diabete gestacional, macrossomia). 7. EXAMES SUBSIDIÁRIOS E COMPLEMENTARES Citogenética clínica: Cariótipo por coloração convencional; Cariótipo por bandamento GTG, CBG, QFQ, RBG, NOR, TCI, etc. Citogenética Molecular: Hibridização in situ por Fluorescência (FISH); Cariótipo Espectral (SKY) Genética Molecular: PCR; Southern Blot; Sequenciamento. Radiologia (verificar a caixa craniana do paciente) Sorologia (sífilis congênita) Bioquímica (EIM – S. Smith-Lemli-Opitz | SLOS) Oftalmologia (Doença de Tay-Sachs) Dermatologia (Ictiose – Doença da escama de peixe) Patologia (autopsia) 8. CONFIRMAÇÃO DA HIPÓTESE DIAGNÓSTICA B) 2º Etapa Cálculo de risco Afecção monogênica (mendeliana) Leis mendelianas Probabilidades Relativas (método bayesiano) Aberração Cromossômica de novo portadores de translocações Herança multifatorial Riscos empíricos (mudar o ambiente\comportamento, para mudar o risco de repetição) Fatores ambientais (não genéticos) Sem risco de recorrência na ausênciado fator causal C) 3ª Etapa Comunicação Utilizando-se de metodologia psicológica (método rogeriano – centrado na pessoa) e entrega de relatório por escrito. A transmissão das informações visa ajudar os indivíduos a: Compreender os fatos médicos, inclusive o diagnóstico, a causa provável da afecção e o tratamento possível. Apreciar a contribuição da hereditariedade para a afecção e o risco de recorrência para os parentes específicos. Entender opções frente ao risco de recorrência (gravidade da doença também deve ser levada em conta). Escolher a conduta que lhes pareça apropriada, tendo em vista o risco e as aspirações da família, e agir de acordo com a decisão tomada. Ajustar-se aos indivíduos afetados da família, e ao risco de recorrência. Tomada de decisões e as consequências referentes a terapêutica e reprodução, proporcionando-lhes o apoio necessário a obtenção dos meios para realizar suas decisões (auxiliar para ‘facilitar’ processos como anticoncepção definitiva ou adoção, visto que, existe o risco de conceber\gerar um filho com má formação). Relatório genético-clínico Identificação do paciente. Descrição dos históricos familiares, gestacionais e pediátricos. Descrição dos resultados de exames subsidiários e complementares. Conclusão = Diagnóstico Risco de Recorrência Sugestões de terapias de suporte Avaliações periódicas D) 4ª Etapa Apoio as decisões Decisões Reprodutivas Métodos anticoncepcionais: Métodos de barreira Métodos naturais Métodos hormonais Anticoncepção definitiva: Laqueadura Vasectomia Diagnóstico Pré-natal de futuras gestações Métodos não invasivos: Ultrassonografia Testes de Triagem neonatal Cardiotocografia Métodos Invasivos: Análise de trofoblastos Amniocentese Cordocentese Reprodução Assistida: ICSI FIV Doação heteróloga Adoção E) 5ª Etapa Manutenção Terapias de suporte: Fonoaudiologia, Psicologia, Psicopedagogia, Dietética, Fisioterapia, Ludoterapia (terapia do prazer, envolvendo o “brincar” para estimular o desenvolvimento da criança), Terapia Ocupacional. ÉTICA EM GENÉTICA A ética possui como base, uma tríade composta por justiça, benevolência e igualdade. Portanto, para que algo seja considerado ético, deve-se seguir, obrigatoriamente, os três componentes que sustentam\baseiam a ética. Além disso, a ética irá justificar uma ação, a qual estará revestida de moral (voluntário) e de direito (obrigatório). Justiça: Particularidade daquilo que se encontra de acordo com o que entende-se e/ou julga-se como correto Benevolência: Fazer o bem, sem causar danos Igualdade: assegurar que todos indivíduos sejam tratados igualmente, sem apresentar diferenças de qualidade, valor, proporções, dimensões, naturezas, aparências e intensidades. Moral: é a diferenciação de intenções, decisões e ações entre aquelas que são distinguidas como próprias e impróprias, socialmente. A moral constitui-se por preceitos e regras voluntárias, estabelecidos e admitidos por uma sociedade que tende a regulamentar o comportamento das pessoas. Direito: conjunto de regras/normas obrigatórias da vida em sociedade, que buscam expressar e alcançar um ideal de justiça, mantendo e/ou regulando a vida em sociedade Ética: conjunto de regras e preceitos de ordem valorativa e moral (de indivíduos, grupos, etc.), é a investigação geral sobre aquilo que é bom. Na prática a ética é sempre uma resposta a problemas que provocam reflexões, como direito à saúde, etc. (Papel da Mulher/Feminismo; Usos e Abusos de Animais; Direitos das Crianças; Degradação do Ambiente; Guerra/Paz; Pesquisa em Seres Humanos; e Alocação de Recursos) BIOÉTICA: Estuda os problemas e implicações morais levantados pelas pesquisas científicas em biologia e medicina, abrangendo questões como a utilização de seres vivos em experimentos, a legitimidade moral do aborto ou da eutanásia, as implicações profundas da pesquisa e da prática no campo da genética etc. Atualmente, a biótica enfrenta como desafios pautas envolvendo: Início da vida de uma pessoa; Morte e Morrer; Privacidade e Confidencialidade; Abusos contra a pessoa; e Deveres com as gerações futuras. Ética em pesquisa: Conselho Nacional de Saúde (CNS) – resoluções aplicadas como leis de demandas da população para o poder público, controlando implicações sociais na saúde; Comissão Nacional de Ética em Pesquisa (CONEP) – função consultiva, deliberativa, normativa e educativa, visando implementar as normas e diretrizes regulamentadoras de pesquisas envolvendo seres humanos; Ambos com composição multidisciplinar, com participação de pesquisadores, estudiosos de bioética, juristas, profissionais de saúde, das ciências sociais, humanas e exatas e representantes de usuários.
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