Citogenética Clínica: Importância e Análises

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BBPM III – Genética – Prof. Dr. Édis Beline
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Citogenética Clínica
Importante categoria de doenças genéticas, geralmente associados a alterações cromossômicas, seja por quantidade ou estrutura dos mesmos. Além disso, as cromossomopatias são, em grandes proporções responsáveis por perdas gestacionais, deficiências intelectuais, malformações congênitas e também a patogênese do câncer. Essas anormalidades estão presentes em 1% dos nativivos, 2% de todas as gestações em mulheres com idade superior a 35 anos e em 50% dos abortos espontâneos do 1° trimestre. Por isso, a importância do estudo do tema.
Indicações clínicas para análises cromossômicas
Problemas de crescimento e desenvolvimento precoce: falha no crescimento, malformações múltiplas, deficiência intelectual, fáceis dismórfica, baixa estatura, genitália ambígua e etc.
Natimortos e morte neonatal: incidência de 10% dos natimortos e 0,7% dos nativivos; Incidência de 10% e crianças que falecem no período neonatal
Problemas de infertilidade: mulheres que apresentam amenorreia e casais com história de infertilidade ou abortos recentes (3 a 6%)
Neoplasias: Praticamente todos os cânceres – associados a uma ou mais anomalias
Gestação em mulher de idade avançada: risco aumentado de anomalias nos fetos de mães com idade superior a 35 anos. 
Obtenção de células para análises cromossômicas
Qualquer núcleo pode ser utilizado para fazer cariótipo (representação dos cromossomos): 1. Cultura de sangue periférico, sendo o mecanismo mais utilizado, por meio da análise de cultura de leucócitos (células com material cromossômico). Tem uma análise rápida, porém de curta duração, processo deve ser realizado rapidamente (3 a 4 dias); 2. Biópsia de pele, coma produção de fibroblastos, porém invasivo; 3. Linfócitos, com ouso de linfoblastoides (imortalizados), porém caro e trabalhoso; 4. Medula Óssea, que não necessita de cultura, entretanto é invasivo e cromossomos pobres.
Já para a realização de análises cromossômicas anteriores ao nascimento, com células fetais, pode-se realizar: 1. Aminiócitos: amniocentese por meio de cultura das células; 2. Células da vilosidade coriônica: sem a necessidade de cultura. (explicação do processo de amniocentese e de punção de vilosidades coriônicas no slide seguinte)
Cariótipo
Quantidade e o aspecto dos cromossomos eucarióticos, ou seja, conjunto completo de cromossomos em uma espécie ou em um organismo individual. O intuído de se realizar o cariótipo é avaliar o comprimento, posição dos centrômeros, padrão de bandas após colorações e qualquer diferença entre os cromossomos. 
Para a realização do exame, segue o seguinte roteiro: 
Identificação Cromossômica
À medida que os cromossomos se condensados e tronam-se visíveis durante a divisão celular (METAFÁSICOS = totalmente duplicado), certos aspectos estruturais podem ser reconhecidos. 
Revisão rápida: 1. Centrômero: região à qual as fibras dos microtúbulos se ligam durante a divisão celular com o cinetócoro, conferindo sua forma característica; 2. Braço curto (p) e braço longo (q); 3. Contrição secundária; 4. Cromossomos sexuais: X e Y e seres humanos, com tamanho e forma diferente dos demais; 5. Cromossomos autossomos: não sexuais, pares 1 ao 22. 
Bandeamento (citogenética clássica)
Diferentes corantes para identificação de padrões de bandas específicas para cada cromossomo. 
+ Bandeamento G: tratamento com tripsina e coloração com Giemsa, formando bandas claras e escuras intercaladas, onde: 1. Banda G escuras: ricas em AT (podres em genes / heterocromatina); 2. Banda G claras: Ricas em GC (ricas em genes / eucromatina). Esse método é importante para a observação de alterações estruturais e parâmetros de comparação dos cromossomos, quando visto com o banco de dados padrões.
+ Bandeamento Q: Coloração pela quinase mostarda e examinado por microscopia fluorescente, onde: 1. Bandas brilhantes ricas em AT (poucos genes) e Bandas brilhantes ricas em GC (mais genes). Importante também para a observação de deleções, inversões e duplicações.
+ Bandeamento C: Lâminas tratadas por várias lavagens de hidróxido de bário e posteriormente colore com Giemsa. Objetivo de mostrar DNA altamente repetidos (centrômero, heterocromatina constitutiva, telômeros, DNA satélite. Banda heterocromática aumentada: pode acarretar em problemas no pareamento e não-disjunção dos cromossomos e influenciar na expressão de alguns genes, resultando em prole anormal, abortos e morte neonatal. 
+Bandeamento R: Os cromossomos são aquecidos, anteriormente a coloração, desnaturando proteínas e, com a utilização de coloração por fluorescência ou Giemsa, identificar deleções ou translocações em regiões de difícil coloração, principalmente em G ou Q. Exemplo de deleção para Linfoma não-Hodgkin.
Citogenética molecular (meios modernos para realização dos cariótipos)
+ FISH: Flourescent In Situ Hybridization: Técnica de mapeamento físico de DNA em que uma sonda de DNA marcada com flourocromo é hibridizada ao cromossomo ou núcleo interfásico e visualizado em microscópio de fluorescência, buscando a visualização principalmente, de centrômeros. Pode ser utilizado por onco-hematologia, genética constitucional, diagnóstico pré-natais para detecção de aneuploidias e outros. Existe uma técnica específica para a realização do exame. No exemplo, temos translocação do cromossomo 1 para o 16.
Alterações Cromossômicas
Numérica - Poliploidia: um lote haploide é adicionado (exemplo: triploidia 3n e tetrapliodia 4n). Não se trata de uma questão “vantajosa” pelo fato de ocorrer então desequilíbrios, por exemplo, na necessidade bioquímica de determinadas funções, impossibilitando a vida, ou o aumento de reações deletérias. 
+ Triploidia: 3 vezes o número cromossômico haploide; 1 : 10.000 nascidos vivos; Encontrado em 15 – 18% de toas as alterações cromossômicas; Apresentação: Macrocefalia, dedos dos pés e mãos fundidos, malformações na boca, olho e genitais; Baixa expectativa de vida. 
Adendo: geralmente é ocasionada devido a diandria (ocorre devido a dupla contribuição paterna na fertilização ou a fertilização de um espermatozoide 2n), diginia (óvulo 2n), ou por anomalias meióticas (não ocorre a disjunção meiótica por erro na meiose I e II, resultando em um óvulo ou espermatozoide diploide).
+ Tetraploidia: 4 vezes o número cromossomos haploides; 5% dos abortos espontâneos; incompatível com a vida; erro mitótico no embrião inicial (todos os cromossomos duplicados migram para uma das células filhas) ou fusão de dois zigotos diploides.
Numérica - Aneuploidias: observar os slides para maiores detalhes de cada síndrome
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Estruturais – rearranjos estruturais de ruptura dos cromossomos seguida pela reconstituição em uma combinação anormal, porém menos frequentes que aneuploidias. 
+ Balanceados: conjunto cromossômico possui o complemento normal do material cromossômico. Quase sempre não apresenta efeito fenotípico.
- Inversões: podem ser paracêntricas (não inclui o centrômero e somente um braço do cromossomo) ou pericêntricas (inclui o centrômero e ruptura de ambos os braços).
 - Translocações: envolve a troca de segmentos de dois cromossomos, geralmente não homólogos. Pode ocorrer também a translocação recíproca, com a ruptura de cromossomos não homólogos com a troca recíproca de segmentos; São comuns em 1/300 neonatos, porém tem um alto risco de produção de gametas desbalanceados, podendo acarretar a trissomia parcial.
- Translocações Robertsonianas: ruptura de dois cromossomos acrocêntricos que se fundem próximo a região do centrômero, perdendo o braço curto, porém não deletério devido a presença de genes RNAr; cariótipo com 45 cromossomos, sendo 1 com dois braços longos; novamente, o problema está na formação de gametas.
+ Não balanceadas: material cromossômico ausente ou adicional, proporcionando deleção, duplicação, marcadores e cromossomos em anel, isocromossomos ou cromossomos discêntricos.
- Deleção: perda de um segmento resultando em desequilíbrio cromossômico, que pode ser por deleção terminal (quebra simples, sem reuniãodas extremidades) ou por deleção intersticial (dupla quebra, perda de um segmento inteiro e depois união) SÍNDROME DO CRI DU CHAT = Deleção simples do cromossomo 5, de região importante na fala, desenvolvimento mental e etc.. 
- Duplicação: repetição de um segmento cromossômico, causando aumento do número de genes e outras consequências, maioria resultante de crossing over desigual entre cromátides homólogas durante a meiose, produzindo segmentos adjacentes duplicados ou deletados.
- Cromossomo em anel: perda de genes por quebra simples dos braços e junção das extremidades; mais comuns nos cromossomos 13 e 18; é visto em anomalias congênitas e está relacionado a deficiência metal e malformações.