Aula 1 - Citogenética Clínica

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Genética 3 
Aula 1 - Citogenética Clínica 
 
Anormalidades Cromossômicas 
 
Dentro da citogenética temos vários nuances e tudo o que envolve as alterações dos cromossomos, sendo alterações 
que modificam estruturas ou quantidades desses cromossomos. Isso é estudado na área médica pois as anormalidades 
cromossômicas estão dentro de tipos de mutações associadas as doenças genéticas. Portanto, quando vamos estudar as 
causas de perdas gestacionais, por exemplo, pode ser que tenhamos ligação com anormalidades cromossômicas, que 
podem ter causado o aborto espontâneo. Deficiências intelectuais podem ser causadas por algumas síndromes e 
cromossomopatias. Existem ainda malformações congênitas que podem estar relacionadas às anormalidades 
cromossômicas e ainda algumas alterações ou perdas cromossômicas estão intimamente ligadas ao aparecimento de 
câncer. 
Os exemplos dados estão presentes em quantidades significativas de pessoas e casos, sejam elas recém nascidos vivos 
(aprox. 1%), gestações em mulheres acima dos 35 anos (2%) ou ainda metade de todos os abortos espontâneos de 1º 
trimestre. 
 
Indicações clínicas para análise cromossômica 
 
No que se refere a citogenética, existem alguns exames e abordagens que são recomendadas ou até exigidas para que 
se entenda e feche um diagnóstico sobre a síndrome de determinada pessoa. Por exemplo, quando temos problemas de 
crescimento ou até mesmo desenvolvimento precoce - podendo citar falhas no crescimento, malformações múltiplas, 
deficiência intelectual, fácies dismórficas, baixa estatura ou ainda genitália ambígua – há os indicativos para solicitar exames 
citogenéticos, sendo de tradicionais até moleculares. 
Sabemos que existem também síndromes relacionadas a natimortos e morte neonatal devido a alterações cromossômicas. 
Segundo dados, que são escassos sobre o tema, a incidência de alterações envolvendo cromossomos é de cerca de 10% 
em natimortos e de 0,7% em nativivos, além de cerca de 10% em crianças que falecem no período neonatal. Análises 
cromossômicas, segundo a OMS, deveriam ser realizada em todos natimortos e óbitos neonatais, pois, rastreando essas 
alterações cromossômicas, temos o mapeamento e a possibilidade de um aconselhamento genético para os pais, trazendo 
mais segurança para uma possível futura gravidez. 
Temos também algumas cromossomopatias que estão intimamente ligadas à problemas de infertilidade. Temos 
associações com a amenorreia em mulheres e ainda com casais com história de infertilidade ou abortos recorrentes (de 
3 a 6% dos casos). Neoplasias também tem alta associação a anomalias cromossômicas, sendo praticamente todos os 
canceres relacionados com 1 ou mais alterações. Um último indício é a gestação em mulher de idade avançada, pois há 
um risco aumentado de anomalias nos fetos de mães com idade maior de 35 anos (processo regular de ovogênese). 
 
Obtendo células para análise cromossômica 
 
Para análises cromossômicas precisamos obter células que contenham cromossomos. Temos vários materiais biológicos 
para que isso seja feito, sendo o mais usado a cultura de sangue periférico, obtendo um número grande de células que 
possuam cromossomos (leucócitos), e aí fragmentamos e conseguimos analisar, como vantagem desse processo temos 
que sua análise é rápida, porém, após a coleta a cultura tem curta duração, com apenas 3 ou 4 dias. Podemos fazer 
análises cromossômicas através de biópsia de pele, sendo a sua desvantagem o método invasivo e sua vantagem a 
produção de fibroblastos, que possui riqueza para a análise de cromossomos. Temos também a análise via linfócitos, que 
podem ser imortalizados via procedimentos laboratoriais, porém é caro e trabalhoso. A medula óssea também pode ser 
utilizada para essas análises, não sendo necessário a cultura, porém é um processo extremamente invasivo e, dependendo 
da forma da coleta, há riscos de obtenção de cromossomos pobres. 
Podemos fazer a análise de cariótipo em indivíduos já nascidos e em fetos através de células obtidas antes do nascimento 
(células fetais). Uma das técnicas nesse processo é a Amniocentese, onde fazemos cultura de amniócitos, ou ainda pela 
coleta de células das vilosidades coriônicas, que não dependem de cultura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cariótipo 
 
Quantidade e os aspectos dos cromossomos eucariotos, ou seja, conjunto completo de cromossomos em uma espécie 
ou em um organismo individual. O intuito da determinação do cariótipo é avaliar o comprimento, posição dos 
centrômeros, padrão de bandas e qualquer diferença entre os cromossomos. 
A técnica mais comum de análise de cariótipo é: 
Amniocentese – obtenção de amniócitos 
Método de amostragem do fluído amniótico que se 
insere uma agulha por via transabdominal na cavidade 
amniótica 
Agulha é inserida através das paredes abdominal e 
uterina (evitando placenta e feto) no saco amniótico 
que rodeia o feto 
10-30 mL de líquido é retirado – contém células 
expelidas da pele, do trato respiratório e do trato 
urinário do feto 
Células são separadas por centrifugação e cultivadas 
em laboratório 
Utilizado no diagnóstico de transtornos genéticos e do 
desenvolvimento fetal 
Geralmente realizada na 16ª semana de gravidez 
 
Punção de vilosidades coriônicas (CVS) 
Método de amostragem de células coriônicas fetais 
(tecido fetal que faz parte da placenta) inserindo um 
cateter através da vagina (transcervical) ou parede 
abdominal no útero (transabdominal) 
Normalmente realizado na 8ª ou 9ª semana de 
gravidez 
Amniocentese e CVS podem ser acoplados com testes 
de DNA genômico para o diagnóstico pré-natal de 
alelos mutantes 
 
 
Identificação Cromossômica 
 
À medida que os cromossomos se condensam e tornam-se visíveis durante a divisão celular, certos aspectos estruturais 
podem ser reconhecidos: 
Cromossomos replicados – cromátides irmãs 
Centrômero (constrição primária) 
• É importante observar no centrômero principalmente as proteínas que darão o arcabouço para as fibras do fuso 
na hora de divisão das cromátides, chamadas de cinetócoro. Além disso, a localização confere ao cromossoma a 
sua forma característica, sendo que o braço curto é igual o p e o braço longo é o q. 
Temos outras regiões, como as secundárias de constrição (RON), 
com alta repetição de DNA, temos regiões organizadoras de 
nucléolo e, ainda, não podemos esquecer que quando vamos avaliar 
o cariótipo não temos apenas cromossomos autossomos, mas 
também cromossomos sexuais, importantes para avaliar situações 
onde houve a perda ou duplicação desses cromossomos, que 
geram algumas síndromes. 
 
 
 
 
Cariótipo – Bandeamento 
 
A forma mais comum de coloração de cariótipo é o bandeamento. Quando fazemos um coração de um material de 
cromossomos, conseguimos identificar regiões mais claras e mais escuras, esses graus de coloração são observados até 
no próprio ideograma (representação esquemática dos cromossomos no próprio banco do projeto genoma). 
Há diferentes corantes e padrões de bandas específicas para cada cromossomo mediante o corante utilizado. 
 
 
Bandeamento G 
Essa representação segue o tipo de bandeamento G, que significa guinça. 
As regiões mais escuras são ricas em A e T e em relação a quantidade de genes presentes são pobres e essa região 
é chamada de heterocromatina, regiões mais condensadas. As regiões mais claras são chamadas de eucromatina, ricas 
em G e C e rica em genes. 
É importante a observação e comparação de bandas pois, caso observarmos diferenças e não apresentação de bandas, 
há indícios de que houve a perda dos genes que ali deveriam estar. 
 
 
Bandeamento Q 
Coloração pela quinacrine mostarda e examinado por microscopia 
fluorescente 
Bandas brilhantes ou turvas com diferentes intensidades de 
fluorescência 
Bandas brilhantes são ricas em A e T, pobres em genes e as bandas 
opacas são ricas em G e C, ricas em genes 
Importância: detecção de deleções, inversões e duplicações em humanos.Bandeamento C 
Antes de corar com guinça, fazemos várias lavagens de hidróxido de bário 
Coloração de DNA altamente repetitivo (centrômero, heterocromatina constitutiva, telômeros, DNA satélite) 
Quando há bandas heterocromáticas 
aumentadas pode ser indício de 
problemas no pareamento e não 
disjunção dos cromossomos ou ainda 
influencia na expressão de alguns genes, 
resultando em prole anormal, abortos ou 
morte neonatal. 
Bandeamento R 
Cromossomos aquecidos, antes da coloração, apresentam 
bandas reversas 
Alta temperatura desnatura proteínas e DNA de constituição 
AT rica, mantendo o DNA GC-rico com a configuração 
original 
Pode ocorrer a utilização tanto de corantes fluorocromos 
como de convencional 
Usado para detectar deleções ou translocações que envolve regiões dos telômeros ou cromossomos de difícil coloração 
em G ou Q 
 
Citogenética Molecular 
 
Até agora, todos os métodos de coloração citogenética estão 
contidos na citogenética clássica, porém, nem sempre essas técnicas 
são certeiras, uma vez que é necessária uma capacidade observatória 
muito avançada. Portanto, são desenvolvidas técnicas e métodos de 
citogenética mais avançados, chamada de era da citogenética 
molecular. Sendo assim, foi possível a utilização de sondas específicas 
para jogar na cultura e dizer se tem ou não o que é procurado na 
sua procura. 
 
Fluorescent In Situ Hybridization – FISH 
Técnica de mapeamento físico de DNA em que uma sonda de DNA marcada com fluorocromo é hibridizada ao 
cromossomo ou núcleo interfásico e visualizado em microscópio de fluorescência 
O material consiste em núcleo interfásico ou cromossomos metafásicos, e podem comtemplar tecidos preservados, 
tecidos fixados em formol, preparações para citogenética convencional, amostras de sangue periférico, entre outros. 
Pode ser utilizado para várias razões diferentes, como na onco-hematologia visando identificação de anormalidades 
cromossômicas em leucemia/câncer, na genética constitucional, a fim de diagnóstico de síndromes genéticas específicas 
ou ainda no diagnóstico pré-natal para detecção de aneuploidias cromossômicas 
Tudo isso tem um envolvimento técnico: 
 
Nesse momento iremos entrar na parte que discute acerca das 
características das alterações cromossômicas. Dentro das 
alterações cromossômicas podemos envolver tantos 
cromossomos autossômicos e/ou sexuais, sendo as alterações 
podendo ser numéricas ou estruturais. Dentro das numéricas 
temos as poliploidias ou as aneuploidias. O ser humano é diploide, 
com dois conjuntos cromossômicos n de nossos pais, portanto, 
quando temos adições do que foge do normal, temos a 
poliploidia, sendo a mais comum a triploidia e a tetraploidia. As 
aneuploidias acontecem quando temos perda ou acréscimo de 
cromossomos individuais, como a monossomia (estudaremos as 
perdas em cromossomos sexuais, como a síndrome de Turner 
2n-1, X) e as trissomias (S. Down 47 XX ou XY + 21, S. Edwards 
47 XX ou XY + 18 e S. Klinefelter 47 XXY). 
Nas estruturais temos as deleções, duplicações, translocações (recíprocas ou robertsonianas), inversões e inserções 
 
Alterações cromossômicas numéricas 
 
Euploidia 
• Composição cromossômica normal de um indivíduo (eu = verdadeiro ou normal, ploide = múltiplo), ou seja, 23 
cromossomos 
• Gametas haploides e células somáticas diploide são euploides 
• Quando ocorre a adição de lote haploide é chamado poliploidia ou heteroploidia (ex: triploidia 3n e tetraploidia 4n) 
• São considerados anormais porque os cromossomos adicionais expressam produtos gênicos extra que provocam 
anomalias 
 
Triploidia (3n) – 69, XXX ou XYY 
• Número cromossômico três vezes o número haplóide de todos os autossomos e sexuais, com uma incidência 
de 1:10.000 nascidos vivos 
• É encontrado de 15-18% de todas as alterações cromossômicas 
• Os recém-nascidos triploides tem múltiplas anormalidades: macrocefalia, dedos dos pés e mãos fundidos, 
malformações na boca, olhos e genitais, sendo que não sobrevivem por muito tempo. 
 
Tetraploidia (4n) – 92, XXXX ou 92, XXYY 
Número cromossômico 4 vezes o número haploide: 4 cópias de todos autossomos e sexuais 
Encontrado em 5% de todos os abortos espontâneos 
Incompatível com a vida 
Erro mitótico no embrião inicial (todos cromossomos duplicados migram para uma das células filhas) e fusão de dois zigotos 
diploides 
 
 
Alterações cromossômicas numéricas – Origem das euploidias 
 
Principalmente quando falamos em triploidias, temos a sua principal causa de um processo chamado dispermia, que pode 
ser ocasionada por três fatores: dupla contribuição paterna na fertilização, fertilização de um óvulo 2n ou a fertilização 
por um espermatozoide 2n. 
Diandria = erro paterno e Diginia = erro materno 
A ocorrência de gametas 2n é devido, majoritariamente, por anomalia meiótica, em que não ocorre a disjunção meiótica 
(erro na meiose I ou II), resultando num óvulo ou espermatozoide diploide. 
 
 
 
Aneuploidias 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Síndrome de Down 
• Única trissomia autossômica que permite a sobrevivência na idade adulta – embora poucos tenham 50 anos 
• Incidência de 1:800 – dados EUA 
• Características: hipotonia, braquicefalia com occipital plano, aspectos faciais dismórficos, pescoço curto, ponte 
nasal baixa, orelhas de baixa implantação e com aparência dobrada, boca aberta com a língua protusa, mãos 
curtas, manchas na íris, 40% tem defeitos cardíacos congênitos 
• Fatores que podem causar a S. Down: Predisposição genética, Exposição à radiação, infecção viral e níveis 
anormais de hormônios 
• A idade materna é o principal fator de risco: menores de 30 anos tem chance de 1:1000, maiores de 35 1:400, 
maiores de 40 1:100 e maiores de 45 1:25. Outro fato é de que 94% das não-disjunções ocorrem na mãe 
Por que a idade materna é um fator de risco? 
1- Meiose não é completa até a ovulação: Ovócitos I são formados no desenvolvimento embrionário e a meiose I 
é concluída somente na ovulação, durante este tempo, eventos intracelulares ou agentes ambientais podem 
aumentar o risco de não disjunção 
2- Seleção materna – embriões cromossômicos anormais normalmente resulta em abortos espontâneos: Esse 
mecanismo torna-se menos efetivo quando aumenta-se a idade 
• A trissomia simples é responsável por 95% dos casos de S. 
Down, sendo que a não disjunção meiótica materna na meiose I 
corresponde a cerca de 75% dos casos, da meiose II corresponde a 
25% e a meiose paterna II corresponde apenas a 5% dos casos. 
• A translocação robertsoniana rob (14;21) corresponde a cerca 
de 4% dos casos. Nele ocorre a translocação do 21q, sendo assim, uma 
fertilização entre 46, XY e 45, XXrob (14;21) pode gerar prole normal, 
indivíduos com Down ou ainda prole inviável 
 
 
Síndrome de Edwards 
• Incidência de 1:6.000 nascimentos 
• Sobrevida: 2 a 4 meses 
• 95% são abortados espontaneamente 
• Características: hipertonia, deformação da mandíbula inferior, pequenos ao nascer, crescem lentamente, 
punhos cerrados, malformações cardíacas, esterno curto, “pé de cadeira de balanço” 
• 47, XX ou XY +18 em 95% dos casos 
• Trissomias completas ou translocação envolvendo todo ou quase todo o cromossomo 18 
 
Síndrome de Patau (+13) – (47, XY ou XX +13) 
• Incidência: 1:10000 nascimentos 
• 50% dos indivíduos afetados morrem no 1º mês 
• Malformações faciais, defeitos oculares, dedos ou dedos extras, malformações do SNC, defeitos cardíacos 
congênitos, fendas labial e palatina 
• Pais de criança com S. Patau são mais velhos (média de 32 anos) do que pais que tem filhos sem 
síndromes 
• 80% dos casos são 47, XX ou XY, +13 
 
Síndrome de Turner (45, X) – monossomia X 
• Incidência de 1:2.500 do sexo feminino 
• Resulta em esterilidade feminina 
• Características: baixa estatura, peito largo, ovários 
rudimentares, inchaço das mãos e pés, pode apresentar 
constrição da aorta, sem retardo mental e pescoço 
alado. 
 
Síndrome de Klinefelter(47, XXY) 
• Incidência de 1:1.000 sexo masculino 
• Comprometimento intelectual 
• Características: altos e magros, pênis e testículos pequenos, ginecomastia, infertilidade, dificuldade de 
aprendizagem 
• Em 50% dos casos o cromossomo X é derivado da mãe, em 50% dos casos pode ser relacionado ao erro 
da meiose I paterna. Há outras influencias genéticas que podem caracterizar um monaicismo. 
• Formas variantes apresentam fenótipos e acometimentos mais graves 
 
Alterações cromossômicas estruturais 
 
Rearranjos estruturais resultam da ruptura dos cromossomos seguida pela reconstituição em uma combinação 
anormal, sendo menos frequentes do que aneuploidias 
Uma vez que temos um defeito de estrutura dos cromossomos, a reconstituição pode ser balanceada, ou seja, 
aquilo que foi alterado ainda complementa uma quantidade normal de cromossomos sendo o impacto fenotípico 
ausente (inversões, translocações e inserções); ou ainda a recombinação pode ser não-balanceada, faltando material 
cromossômico ou tendo um acréscimo, afetando o fenótipo das pessoas (deleções, duplicações, marcadores e 
cromossomos em anel, isocromossomos e cromossomos discentricos) 
 
Inversões (B) 
• Cromossomo sofre duas fraturas e é reconstituído de forma invertida 
• Não provoca fenótipo anormal na maioria das vezes 
• Apresenta risco de gerar gametas anormais. 
• As inversões podem ser paracentricas, que não incluem o centrômero, ou paricentrica, que inclui o 
centrômero e ruptura em cada braço, que pode apresentar características fenotípicas, mas de maneira 
mais rara. 
 
Translocações (B) 
• Envolve a troca de segmentos de dois cromossomos, geralmente não homólogos 
• Translocações recíprocas: Ocorre a ruptura de cromossomos não homólogos com a troca recíproca dos 
segmentos. Geralmente só 2 cromossomos são envolvidos, sendo que o número total de cromossomos 
normal. São comuns em 1:600 neonatos 
• Alto risco de produção de gametas desbalanceados 
 
Translocações robertsonianas (B) 
• Ruptura de dois cromossomos acrocêntricos (13, 14, 15, 21 e 22) que se fundem próximo a região do 
centrômero, causando como consequência a perda dos braços curtos 
• Cariótipo de 45 cromossomos, sendo 1 cromossomo com os braços longos 
• Perda dos braços curtos não é deletaria devido a presença de genes RNAr. 
 
Deleções (Não-B) 
• Perda de um segmento resultando em desequilíbrio cromossômico 
• Portador monossômico para informação genética (homólogo normal e homólogo removido) 
• Deleção terminal – simples quebra, sem reunião das extremidades 
• Deleção intersticial – dupla quebra, perda de um segmento inteiro e depois união 
• A consequência que chama mais atenção é a Síndrome do Cri Du Chat, que acomete 1:50.000 nascidos 
vivos, caracterizada por deficiência intelectual, microcefalia, hipertelorismo, baixa implantação da orelha. Taxas 
de mortalidade elevada e choro infantil que se assemelha a um miado de gato. 
 
Duplicações (Não-B) 
• Repetição de um segmento cromossômico, causando um aumento do número de genes ou outras 
sequencias 
• Maioria resultante de crossing over desigual entre cromátides homólogas durante a meiose, produzindo 
segmentos adjacentes duplicados ou deletados 
 
Cromossomo em Anel (Não-B) 
• Geralmente originam-se da quebra de ambos os braços de um cromossomo com a subsequente fusão das 
extremidades e perda de segmento distal 
• Acomete 1:27.000 nascimentos 
• Pode ocorrer em todos os cromossomos, mas é mais comum no 13 e no 18 
• Pode resultar em monossomia das regiões onde ocorreram as deleções 
• É visto com frequência em anomalias congênitas e está relacionado a deficiência mental e mal formações