Diagnóstico Pré-Natal e Farmacogenética - RESUMO

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Carolina Pithon Rocha | Medicina | 3o semestre
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Diagn�tic� Pr�-Nata� � Farmacogenétic�
DIAGNÓSTICO PRÉ-NATAL E TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO PRÉ-NATAL
é o conjunto de técnicas destinado a investigar a saúde fetal ainda no período de vida
intrauterina. É dirigido principalmente a casais com risco aumentado de gerar uma
criança com uma anomalia genética. Seu objetivo fundamental pressupõe a
identificação de anomalias.
Não invasivos: avaliação ultrassonografia e sangue materno.
Invasivo: biópsia de vilosidade coriônica, amniocentese, cordocentese e diagnóstico
pré-implantacional.
Abordagens:
- ultrassom em toda a gestação
- biópsia de vilosidade coriônica BVC está entre a 9-13 semana
- amniocentese - 14 a 18 semanas
- cordocentese - 18 a 36 semana
- alfa-fetoproteína em soro materno - 15 a 18 semanas
- fetoscopia - 15 a 18 semanas
Indicações para invasivos:
- idade materna avançada
- criança anterior com anormalidades cromossômicas
- anomalia cromossômica estrutural em um dos país
- história familiar para doenças genéticas que tenham diagnóstico por biologia
molecular ou exames bioquímicos
- doenças ligadas ao X sem teste diagnostico específico (determinação do sexo)
- achados ultrassonográficos sugestivos de patologia que pode ser
diagnosticada laboratorialmente
- risco e defeitos do tubo neural
Amniocentese
- procedimento no qual se insere uma
agulha por via transabdominal no
saco amniótico e extrai a amostra
com seringa. Realização de
ultrassonografia previamente para
avaliar a viabilidade fetal, a idade
gestacional (pela determinação de
parâmetros biométricos variados,
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como circunferência da cabeça, circunferência abdominal e comprimento do
fêmur), o número de fetos, o volume do líquido amniótico, a normalidade das
estruturas anatômicas do feto, e a posição do feto e da placenta para
possibilitar a melhor posição para inserir a agulha.
O material obtido pode ser submetido à análise citogenética, bioquímica ou molecular.
Em geral, o exame é realizado a partir da 15a semana gestacional (tradicional). A
precoce é feita 12 a 14a semana de gestação. Alguns centros 11a semana e outros a partir
da 10a semana gestacional.
Evita que a agulha seja introduzida mais de uma vez, diminuindo a probabilidade de
haver uma lesão no feto. Concentração da alfa-fetoproteína (AFP) para detectar NTDs
abertos. AFP é uma glicoproteína produzida pelo fígado e excretada no líquido
amniótico, pode ser medida também no soro materno e utilização de imuno.
complicações primeiro trimestre:
- perda de líquido amniótico
- risco 1 em 1600 de abortos no entre 15 a 16 semanas gestacionais
Amniocentese precoce
- definida como aquela realizada com quatorze semanas ou menos de gestação
- aumenta risco de aborto
- resultado é mais precoce
- melhoria técnica e dos aparelhos de ultrassonografia
- maior fidedignidade que seus resultados apresentam quando comparados à
punção de vilosidades coriónicas
Tardia x Precoce
- risco 3 vezes maior de abortos espontaneos na precoce
- perda maior de líquido na amniocentese precoce
- anomalia genética precoce é o Talipes equinovarus (pé torto)
- incidência de 1,3% contra o risco da população geral
de 0,1% e 0,3% na amniocentese precoce
- a maior parte do risco é aumentado antes da 13
semana de gestação
Cordocentese
exame ultra-sonográfico, para a localização da região de
implantação do cordão, é minucioso, deve sempre visualizar
os vasos do cordão. Deve ser feito dentro da cavidade
amniótica, de tal modo, que não vier sangue, haverá a
penetração do líquido amniótico. A agulha deve penetrar
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perpendicularmente no cordão. Devemos vê a ponta da agulha penetrando no cordão
visualizar os vasos do cordão no sentido longitudinal, o ponto em que a agulha deve
penetrar na pele perpendicularmente ao cordão. Medir essa distância e, após, locar a
sonda do ultra-som de tal modo que e possa ver a ponta da agulha "tocando o
cordão"
Punção de vilosidades coriónicas (CVS)
são vilosidades que
florescem na placenta
dos córios, permitindo o
maior contato do sangue
materno durante a
gravidez, vantagem
comparada a
amniocentese resultados
nos estágios iniciais da gestação, a AFPs não pode ser dosada nesse estágio. Via
transcervical ou transabdominal. Geralmente entre a 10a e 13a semana de gestação.
As vilosidades coriônicas são derivadas do trofoblasto.
Complicações:
- aumento de aborto
- risco basal de 2% a 5%
- anomalia com defeitos genéticos
relacionado a membros inferiores
- sucesso de 90% para distúrbios
cromossômicos quando
associada a ultrassonografia
defeito do tubo neural, espinha bífida - identificado por proteínas no sangue materno. Não
há história familiar conhecida dessa malformação. Proteína alfa-feto-proteína no
sangue materno vai ser medida a sua concentração e a sua variação na concentração
que vai mostrar se existe ou não um defeito no tubo neural. Aberto -> concentração
elevada no soro materno.
AMNIOCENTESE
- concentração da alfa-fetoproteína AFP para detectar NTDs abertos:
- AFP é uma glicoproteína produzida pelo fígado e excretada no líquido
amniótico
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- pode ser medida também no soro materno
- utilização de imunoensaios
alfa-feto-proteína, proteína A plasmática, HCH -> proteínas para marcadores do
primeiro trimestre não invasivos. Verificar se existe aumento ou diminuição e associar
à tomografia.
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proteínas rastreáveis -> PAP, AFP, B-HCG ou HCG
no segundo semestre -> AFP, hCG, uE3 (estreou livre ou não conjugado) e inibina A
trissomia do 13 -> Patau
Limpeza, higiene e hidratação da
pele
- sabonetes: são definitivos
como formulações para higienização e
limpeza da pele usando tensoativos
através de emulsão do sebo e
sujeiras aderidas na pele. Eles
necessitam de enxágue
- tensoativos: é um tipo de
molécula que apresenta uma parte
com características apolar ligada a
uma outra parte com características
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polar. Figura de uma barra (que representa a parte apolar da molécula - portanto
solúvel em hidrocarbonetos, óleos e gorduras) e um círculo (que representa a sua
parte polar, solúvel em água). Polar de um tensoativo normalmente têm origem
em uma cadeia carbônica (linear,ramificada ou com partes cíclicas), pois os
carbonos dessa cadeia, apesar de serem mais eletronegativos que os átomos de
hidrogênio, não formam polos de concentração de carga eletrostática. Formada por
alguns átomos que apresentem concentração de carga, com formação de um polo
negativo ou positivo. A parte polar é responsável pela solubilidade da molécula
em água, pois as cargas (negativas ou positivas) apresentam atração
eletrostática pelas moléculas de água vizinhas, já que estas apresentam cargas
negativa e positiva na mesma molécula.
- tensoativos catiônicos: têm cadeia polar positiva. São os menos utilizados em
cosméticos, pois apresentam incompatibilidade com outros tensoativos como
os aniônicos. Possuem como desvantagem a irritabilidade na pele e nos olhos,
além de baixa.
- tensoativos não iônicos: têm carga elétrica nula. São utilizados como
desengordurante se possuem também poder espumante e baixa capacidade de
irritação. São usados juntamente com tensoativos aniônicos para balancear a
formulação.
- Tensoativos aniônicos: têm cadeia polar negativa e são os mais utilizados em
sabonetes e shampoos. Representam essa classe os sabões de ácidos graxos, os
alquil sulfatos. Têm grande capacidade de gerar espuma, também apresentam
alto poder de detergência. São bons umectantes se comparados aos demais
tensoativos e possuem baixo custo.
- Tensoativos anfóteros: podem desempenhar as funções dos aniônicos,
catiônicos ou não iônicos, dependendo do pH associado.Têm essa
característica devido a sua estrutura química.
FARMACOGENÉTICA
estuda a contribuição da genética na variação à respostas do fármaco, drogas
FARMACOLOGIA
ação defármacos, moléculas, substâncias químicas em um organismo vivo.
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Objetivo: Uso Racional de Medicamentos; Minimizar a toxicidade dos fármacos; Evitar
interações medicamentosas; Gerar conhecimentos para avaliar os efeitos colaterais e
Tratamento de possíveis intoxicações.
O efeito de uma droga em diferentes pessoas raramente é igual. Pacientes tomando
uma dose padronizada de determinado medicamento podem:
Resposta ao fármaco pode ser influenciadas por diversos fatores
- Idade
- Gênero
- Doenças
- Gravidez
- Tabaco
- Álcool
- Drogas
- Exercícios físicos
- Outros medicamentos
- Genética
Contribuição genética na variação da resposta a um fármaco
Genética: 20 a 95% da variação na biodisponibilidade do medicamento e em seus efeitos
(Kerb et al., 2006). Quantidade de fármaco que vai chegar ao sangue.
Estados Unidos:2.000.000 de hospitalizações e 100.000 mortes por ano - reações adversas
a medicamentos.
~ 4% de todos os novos medicamentos lançados são retirados do mercado devido às
reações adversas.
1/3 obtém benefícios de medicamentos prescritos.
Objetivo da Farmacogenética
Otimizar o tratamento através da personalização terapêutica - prescrição individualizada
Identificar genes que modulem respostas aos medicamentos
Desenvolvimento de testes genéticos para a escolha de medicamentos
Reavaliação de medicamentos retirados do mercado devido a efeitos tóxicos em alguns
indivíduos.
Hemólise causada por antimalárico em soldados afro- americanos (G6PD).
Efeito prolongado da succinilcolina – anestésico - em certos pacientes (BChE).
Friedrich Vogel - 1952: primeiro a usar o termo farmacogenética – resposta diferencial a
uma mesma droga ministrada em doses equivalentes e que algumas respostas
apresentavam padrão de herança mendeliana.
Como os Fármacos atuam
Quando o medicamento é administrado, ele passa pelos processos de:
- farmacocinética; envolve os processos de absorção, distribuição,
biotransformação (fígado) e eliminação (excretados)
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- farmacodinâmica (têm haver com receptor): envolve a interação do fármaco
com o alvo, através de um receptor
Após administrado: absorvido e distribuído até seu sítio de ação, onde produz a resposta
farmacológica e é então excretado.
Polimorfismo genéticos: associados a diferenças individuais na eficácia e toxicidade
de muitos medicamentos: enzimas metabolizadoras, transportadoras e receptoras de
drogas.
METABOLIZAÇÃO
Mecanismos enzimáticos complexos que tem como objetivo inativar compostos
endógenos ativos (hormônios, enzimas, neurotransmissores, etc) e eliminar
substâncias estranhas ao organismo (xenobióticos).
A maioria dos fármacos são lipossolúveis -> transforma de lipo em hidro através da
proteína que têm o gene que faz essa atividade.
Objetiva tornar o fármaco mais polar para tornar-se ativo ou mais facilmente
excretável (lipo->hidro)
Principais órgãos: fígado, pulmão PGs, rins (imipenem), ID (Clonazepam, Salbutamol),
plasma (Suxametônio).
Enzimas Metabolizadoras
Metabolismo dos medicamentos
- Alterações químicas
transformando o medicamento
em compostos inativos ou
ativos.
- Metabolismo ou reação de
biotransformação é classificado
como: metabolismo de fase 1 e
de fase 2
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- As enzimas envolvidos na biotransformação estão localizadas principalmente no fígado,
outras no plasma, pulmões, cérebro e no intestino.
Metabolismo de fase 1
Catalisado por enzimas da superfamília das enzimas do Citocromo P450 (CYPs),
Flavinas monoxigenadas (FMOs) e Epóxis hidrolases (EHs).
Introdução de grupos funcionais (-OH, -COOH, -SH, -O- ou NH2).
-Levando:
Inativação de fármacos
Ativação de fármacos - moléculas originalmente inativa tornem-se ativas - pró
fármacos.
Metabolismo de fase 2
As reações de fase 2 envolvem a conjugação com um
substrato endógeno:
- tomando os metabólitos hidrofílicos e passíveis de excreção
- inativando o produto do metabolismo fase 1
- enzimas de fase 2 que catalisam reações de conjugação: Glutationa-S-transferase
(GSTs), UDP-glucoronil transferase (UGT), sulfotransferase (SULTs),
N-acetiltransferase (NATs) e metiltransferases (MTs)
Metabolismo Fase I
Citocromo P450 (CYPs) CYP1A1 CYP2E1 CYP2D6
Metabolismo Fase II
Glutadiona-S-transferase (GSTs) GSTM1 GSTT1 GSTP1
Metabolismo de fase 1 - Superfamília Citocromo P450 (CYPs)
Principal classe de enzimas de metabolismo de fase I,
Mais de 500 isoenzimas – correlação evolutiva e homologia gênica
Reações ocorrem preferencialmente no fígado
Presentes: animais, plantas, leveduras e bactérias
Responsável pelo metabolismo de cerca de 60% dos 200 medicamentos mais prescritos
nos EUA.
Polimorfismos das enzimas CYPs:
têm um grande efeito nas variações das respostas a medicamentos utilizados nos
tratamentos de muitas doenças.
Ex.: depressão, psicose, câncer, doenças cardiovasculares, gastrintestinais, dor,
epilepsia e outras.
Enzima CYP2D6
O gene CYP2D6 (22q13.1) codifica a enzima CYP2D6
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Tecidos de expressão: pulmão e fígado
Altamente polimórfico: 26 alelos
A variação na atividade da CYP2D6 resulta de mutações:
-SNPs
-Deleção do gene
-Múltiplas cópias do gene.
primeiro duplicação do gene -> aumento do número de enzimas -> aumenta
quantidade de citocromo -> aumento de metabolismo -> todo fármaco que estava na
corrente sanguínea vai ser metabolizado -> fica menos disponível na corrente
sanguínea, ou seja, têm seu efeito reduzido. Aí aumenta a dosagem do fármaco ou
diminui a distância de horários para ele ser tomado.
Enzima que diminui a afinidade -> metabolismo diminui -> fármacos mais tempo na
corrente sanguínea, sua concentração aumenta -> diminui a dose ou aumenta o
espaço de tempo para tomar
Pró -fármaco -> fígado pela CYP -> se torna ativo
enzima com afinidade reduzida -> metabolismo reduzido -> pouco ativado ->
concentração reduzida do pró-fármaco ativo -> aumenta a dose ou diminui o espaço
de tempo para poder passar a dor do paciente -> aumentando as concentrações
plasmáticas
Pró-fármaco -> fígado CYP -> aumento de enzimas -> aumento do metabolismo
Enzima CYP2D6
Fenótipos: desde a completa deficiência até metabolismo ultra- rápido.
Os efeitos das variantes enzimáticas dependem do medicamento e das
variantes alélicas envolvidas.
Enzima CYP2D6 e Metabolismo da Codeína
Medicamento usado no controle da dor
Pró-fármaco - na forma original é inerte - efeito analgésico após ativação pela enzima
CYP2D6
Metabólito ativo: morfina
Metabolizadores lentos/intermediários: droga não é eficaz na dose padrão - não atinge
concentrações plasmáticas suficientes para obter resposta terapêutica desejada
Metabolizadores normais
Metabolizadores ultra rápidos: efeito tóxico
40% das lactantes nos EUA usam Codeína para alívio de dores associadas ao parto.
Relato de morte de neonatos devido a intoxicação - amamentados por mães de
Metabolismo Ultra rápido - várias cópias do gene - que faziam uso de codeína
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Mães tipo Metabolismo Ultra rápido que fazem uso de codeína, quando amamentam
podem oferecer risco a seus filhos recém nascidos.
Metabolismo de fase 2 - Família Glutationa S-transferases (GST)
Enzima que atua no metabolismo de fase 2 - tornando os metabólitos hidrofílicos e
passíveis de excreção e inativando produtos do metabolismo de fase 1.
Agem na detoxificação de fármacos e Carcinógenos - impedindo a ligação destes ao
DNA
Expressão: maior concentração no fígado, menores concentrações no pulmões e
intestino delgado.
Enzima GSTM1 - gene GSTM1: polimórfico na população humana
-GSTM1*A e GSTM1*B - alelos funcionais - têm a mesma eficácia metabólica.
-GSTM1*0 - alelo com atividade nula - deleção.
Enzima GSTT1 é codificada pelo gene GSTT1 – polimórfico, podendo apresentar
fenótipo nulo por deleção
A deleção em homozigose do gene GSTM1 - taxas que variam entre 20 a 70% - variação
étnica
A deleção em homozigose do gene GSTT1 - taxa é de 11a 38% - variação étnica
Como essas enzimas catalisam a detoxicação do organismos, a sua ausência reduzir
a capacidade do organismo de desintoxicar-se de metabólitos reativos.
Diversos estudos detectaram - freqüência elevada do fenótipo nulo deste gene em
indivíduos portadores de diferentes neoplasias, como: câncer de pulmão, colorretal,
pele e de bexiga.
Enzima butirilcolinesterase (BChE)
Codificada – gene BCHE - 3q26.1-q26.2
Síntese hepática e ampla distribuição no organismo.
Encontrada: no plasma, músculo liso, pâncreas, adipócitos, pele, cérebro e coração.
Metaboliza a Succinilcolina: relaxante muscular - efeito passageiro, rápido.
Em algumas pessoas: efeito prolongado – paralisia muscular e apnéia respiratória
Efeito rebote -> receptores começam a se adaptar, funciona de maneira inversa para
compensar
Mutações no gene BCHE: GAT para GGT aminoácido 70 (D'70 G) - Asp > Gli
Aminoácido 70: local de ligação do substrato
-Menor afinidade da enzima pelo substrato
-Succinilcolina agindo por mais tempo
Frequência:
-2% – América do Norte
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-1,8% população de Curitiba – doadores de sangue
TRANSPORTADORES DE MEDICAMENTOS
Moléculas transportadoras de medicamentos são proteínas transmembrânicas.
Localizadas principalmente - células intestinais, hepáticas e no epitélio renal.
Responsáveis pela absorção, biodisponibilidade e eliminação de vários
medicamentos
A glicoproteína-P (GpP) - gene ABC1 (codifica) - muito estudada por ser um
transportador de vários medicamentos.
-Polimorfismos:
•+ 28 variantes genéticos no gene ABC1
Interesse particular porque afetam a expressão e a conformação, afetando sua afinidade
pelo substrato
POLIMORFISMOS QUE AFETAM RECEPTORES
Receptores: proteínas ou glicoproteínas - membrana plasmática, membrana das
organelas e no citoplasma.
A união de uma molécula sinalizadora (fármaco) a seus receptores específicos
desencadeia uma série de reações no interior das células (resposta ao fármaco)
Genes que codificam receptores também apresentam polimorfismo
Canais de sódio SCN1 e os Receptores Adrenérgicos apresentam importância quanto
a resposta a medicamentos
Receptores Adrenérgicos
Receptores adrenérgicos são alvos da adrenalina e noradrenalina e interagem com
vários medicamentos.
Genes que codificam os receptores adrenérgicos apresentam uma série de SNPs -
diferentes polimorfismos estão associados a diferentes graus de atividade do
receptor .
Isoproterenol.
Isoproterenol - tratamento da asma e bronquite relaxando as vias aéreas permitindo
fluxo maior de ar.
Doenças Genéticas que influenciam a resposta a drogas - via das pentoses
responsável pela enzima G6PD
Exemplo - Deficiência de G6PD
A deficiência em Glucose-6-fosfato desidrogenase (G6PD) é uma doença hereditária
recessiva ligada ao cromossomo X. Essa enzima produz NADPH que junto com a
glutationa é responsável pelo estresse oxidativo
Xq28
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A G6PD catalisa o primeiro passo da via glicolítica nas hemácias - obtenção de
energia - produzindo NADPH, que é crucial para a proteção das células - manutenção
da membrana celular protegendo do stress oxidativo.
Deficiência de G6PD
deficiência - ruptura da membrana das hemácias levando a anemia (hemólise)
crises hemolíticas - ação oxidativa de: infecções virais ou bacterianas
medicamentos: antimaláricos, aspirina e sulfanilamida
alimentos: vicia faba - favismo
Deficiência enzimática mais comum em humanos (400 milhões de pessoas)
Mais de 400 variantes da enzima identificadas
Deficiência da G6PD é comum em Afrodescendentes e rara em Euro descendentes.
A farmacogenética - futuros benefícios à saúde pública evitando reações adversas a
medicamentos em subgrupos de pacientes geneticamente distintos.
Será necessário traçar o perfil genético de cada paciente com exames que poderão se
tornar de rotina.
Genotipagem e estudo da expressão do gene:
- Detectar problemas terapêuticos prevenindo efeitos adversos
(metabolizadores ultra-rápidos e lentos)
- Individualização da dosagem
- Reduzir custos e tempo do tratamento
farmacogenética/farmacogenômica na população brasileira. http://www.refargen.org.br/
Características brasileiras: heterogeneidade - extensa miscigenação indígena, européia e
africana.
Estas características distinguem a população brasileira da dos países industrializados, nos
quais são gerados e desenvolvidos, em sua vasta maioria, os medicamentos em uso
clínico.