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(genetica) – w Interesse econômico social w Pesquisas e aplicação prática » Modificação de alimentos » Realizações de Vacinas » Transplantes » Modificação de organismos superiores » Reprodução assistida - Mutações - são fundamentalmente alterações transmissíveis na sequência de nucleotídeos do DNA w Genética e Saúde » Diagnóstico » Tratamentos w Genética e as Especialidades Médicas w Interação com as disciplinas básicas – w Charles Darwin (1809-1882) → origem das espécies, Inglaterra 1855 w Gregor Mendel (1822-1884) → ensaios com plantas híbridas 1865. Monge Agostiniano Autríaco w Jean Bapstit Lamarck (1744-18290 → filosofia zoológica, França 1809 w James Watson (1928- ) e Francis Crick (1914-2004) Molécula de DNA, Inglaterra - 1953 w Desenvolvimento da tecnologia w Segmentos únicos de DNA como marcadores w Sequência exata do código genético humano w 30000 a 35000 genes humanos w Diferença entre ratos e humanos = 300 genes -Antes da tecnologia molecular w Triagem pré natal w Triagem neonatal Profs. Reynaldo, Ricardo e Fernando -Após a tecnologia molecular w Diagnóstico Molecular w Avaliação individualizada de risco para algumas doenças w Prevenção de fatores de risco para doenças w Genoma e ancestralidade w Sondas DNA w Marcadores Biológicos e Moleculares w Painel para doenças genéticas w Técnicas de engenharia genética w Diretrizes de Doenças Raras w Éxons, introns, epigenética w Farmacogenõmica w Genômica do microbioma w Bios = sistemas vivos w Ética = conduta humana w Bioética estudos dos sistemas vivos em consideração ao estudo dos sistemas vivos em consideração ao estudo dos valores w A Bioética interfere diretamente nas decisões médicas w Pesquisa com humanos w Transplantes w Manipulação do Genoma Humano w Teologia – Eutanásia / aborto / uso de métodos anticonceptivos » Ser humano é composto por 10 trilhões de células » Fábricas de material biológico nanotecnologia permitirá decodificar as relações entre os genes e sua produção w Modelar e modificar o DNA w Reparo celular w Criação de órgãos artificiais w Implantes eletrônicos w Cirurgia robótica w Nano implantes w Nano diagnósticos w Modelização (análise e decodificação do ser vivo) w Eletrônica médica; Bioengenharia w DNA = engenharia genética = reprogramação celular w Célula = engenharia celular = reparação e regeneração tecidual – células tronco w Tecido = engenharia de tecidos = fabricação de órgãos inteiros – w Muco: produzido pelas membranas mucosas como método de proteção de superfícies no ser vivo, contra desidratação, ataque químico ou bacteriológico w Taquidispneia: Respiração rápida e difícil w Sialorreia: excesso de quantidade de saliva causada pelo aumento da produção ou descontrolo da atividade oral w Obstipação: ou constipação, evacuação menos de três vezes por semana w Dispepsia: Alteração da digestão w Desconforto epigástrico w Baixo ganho ponderal w Infecções bacterianas pulmonares de repetição w Obstrução nasal w Respiração bucal w Roncos w Apneias w Lesões fibrosas w Cistos w Canais de cloreto » Alguns tipos de doenças Infecciosa, congênita, inflamatórias, mentais, cânceres, metabólicas, genéticas 1.Citogenéticas; 2.Multifatoriais; 3.Monogênicas w Distúrbios Citogenéticos ou Cromossômicos - Síndrome de Down (trissomia do 21) - Síndrome de Edwards (trissomia do 18) - Síndrome de Patau (trissomia do 13) - Síndrome de Turner (monossomia do X; síndrome XO) - Síndrome de Klinefelter (síndrome XXY) - Síndrome do miado do Gato (síndrome de cri-du-chat; deleção do braço curto do cromossomo) w Distúrbios Multifatoriais (São multifatoriais por envolver vários genes (poligênica) e fatores ambientais também) - Cardiopatias congênitas - Defeitos do tubo neural - Fenda labial com ou sem fenda palatina - Cânceres - Diabetes w Distúrbios Monogênicos w Genes Letais: doenças causadas por Genes Letais Doenças autossômicas Doenças autossômica dominante: osteogênese imperfeita; braquidactilia; hipercolesterolemia familial; esclerose tuberosa complexa w Ocorre quando um fenótipo pode ser causado por mais de um gene separadamente. Ex: » Surdez hereditária » Distúrbios da coagulação » Palato fendido » Albinismo » Distrofia musculares » Doença de Tay-sachs » Betatalassemias » Retinite pigmentosa » Xeroderma Pigmentosso w Conjuntos poligênicos; são condicionados por uma combinação de fatores genéticos e ambientais. Os caracteres complexos são, portanto, multifatoriais. Ex: » Doenças Cardiovasculares- envolvimento com genes que codifica, para apolipoproteínas; com genes que controlam a pressão sanguínea » Obesidade- associada a genes de leptina e lipoproteína lipase, entre outros » Inteligência; Esquizofrenia » Alcoolismo- genes envolvidos com álcool desidrogenases; proteinoquinases; receptor de dopamina (neurotransmissor) * Xantomas - acumulo de colesterol nos tecidos; xantelasma- acumulo de colesterol nas pálpebras* Pele ressecada bb – análise macroscópica, formada por ácidos, fundamentalmente DNA -Waldeyer (1888): corpo que se cora -Redescoberta dos caracteres de Mendel (1900): comportamento dos caracteres hereditários de Mendel se refletia no comportamento dos cromossomos na meiose (drosophila – meio de estudo) w Solenoide: compactação dos nucleossomos em estruturas de cromatina secundárias helicoidais: 30nm de diâmetro w 1 solenoide: 6 nucleossomos w Cada indivíduo possui normalmente dois números cromossomos diferentes: o haploide ou gamético (n) e o diploide ou somático (2n) w Cromossomos: dois exemplares idênticos em cada célula diploide. Portanto nos núcleos existem pares de cromossomos homólogos w Células diplóides: 2 n cromossomos w Células haploides: n cromossomos (n: número básico de cromossomos de uma espécie) w Centrômero ou constrição primária: região estrangulada -> ponto de referência citológico básico dividindo os cromossomos em dois braços: p (petit); braço curto. q (quente): braço longo w Os braços são indicados pelo número do cromossomo seguido de p ou q. Ex: 11p é o braço curto do cromossomo 11. w Além do centrômero, certos cromossomos apresentam estreitamentos que aparecem sempre no mesmo lugar -> constrições secundárias w Estruturas localizadas nas extremidades dos cromossomos lineares, cujo encurtamento ocorrido a cada mitose pode resultar em senescência celular w Nos seres humanos os telômeros são formados pela repetição de seis nucleotídeos: TTAGGG w Em alguns tecidos, a enzima telomerase é capaz de contrapor o encurtamento dos telômeros. Estes exercem ainda papel de proteção celular, evitando a instabilidade genética m Cultura Celular: As células para análise cromossômica devem ser capazes de crescimento e divisão rápida em cultura. As células mais acessíveis são os leucócitos, especificamente linfócitos T m Metáfase: neste estágio, os cromossomos aparecem ao microscópio como uma dispersão cromossômica e cada cromossomo apresenta duas cromátides, unidas pelo centrômero Procedimento para análise: -Amostra de sangue periférico e acrescenta-se heparina para evitar a coagulação -Centrifugação: permite aos leucócitos se sedimentarem como uma camada distinta -Os leucócitos são colocados em meio de cultura tecidual e estimulados a dividir-se pelo acréscimo de um agente mitogênico: a fito-hemaglutina. ( a cultura é incubada por cerca de 72 horas) -Adição de uma solução diluída de colchicina para impedir a conclusão da divisão celular inibindo a formação de fusos e retardando a separação dos centrômeros. (Acúmulo de células em metáfase no meio de cultura) -Adiciona-se uma solução hipotônica-> tumefação nas células, lisando-as e liberando cromossomos, mas mantendo os centrômeros intactos. (os cromossomos são fixados, espalhados em lâminas e corados por uma das várias técnicas e prontos para análises w Técnica usada em citogenética para produzir um cariótipo visível pela coloraçãode cromossomos condensados. É útil para a identificação de doenças genéticas através da representação fotográfica de todo o complemento do cromossomo. Bandeamento C (Centrômero): envolve a coloração da região centrômero de cada cromossomo e outras regiões que mantenham heterocromatina. As cromátides aparecem claras enquanto o centrômero e a heterocromatina ficam escuras Tecidos adequados para análise citogenética w Sangue periférico w Líquido Amniótico w Vilosidades coriônicas w Cultura de fibroblastos w Medula óssea w Tumores sólidos w FISH: fluorescense in situ hybridization; Q hibridização in situ é uma técnica baseada na detecção de pequenos segmentos de DNA ou RNA a partir de “sondas” específicas: sequências de nucleotídeos complementares desenvolvidas a partir de segmentos conhecidos do DNA ou RNA que se deseja identificar. Q Utiliza sondas de DNA marcadas com fluorescência para detectar anomalias cromossômicas que estão além do poder de resolução da citogenética de rotina, como micro deleções e rearranjos cromossômicos como Obs: - Centrômero – região da cromatina bastante condensada com sequências de DNA altamente repetidas. No centrômero existe o cinetócoro (estrutura proteica em forma de discos empilhados; o mais interno liga-se aos microtúbulos do fuso de divisão) - Constrição secundária – essa constrição situa-se em mais de 80% dos casos, no braço curto do cromossomo. O segmento cromossômico situado entre a constrição secundária e o telômero é denominado satélite. Nessa constrição também ocorre a região organizadora do nucléolo - O encurtamento dos telômeros pode contribuir para o processo de envelhecimento. Os telômeros de camundongos geneticamente modificados que não têm um gene funcional de telomerase (e, portanto, não expressam a telomerase nas células somáticas ou germinativas) sofrem um encurtamento progressivo em gerações sucessivas. Após várias gerações, esses camundongos mostram alguns sinais de envelhecimento prematuro. – w Alteração de múltiplo exato do número haplóide (n) de cromossomos Perda: -Haploidia (conjunto n de cromossomos) Ganho: -Triploidia (conjunto 3n de cromossomos) -Tetraploidia (conjunto de 4n de cromossomos) -Pentaploidia (conjunto 5n cromossomos) w Somente foram observados em abortos espontâneos w Raros os casos que chegaram a termo e, mesmo assim, eram de natimortos ou de morte neonatal w Aumento ou diminuição de um ou mais cromossomos Diminuição: -Monossomia 2n-1 cromossomo -Nulissomia 2n-2 cromossomos A monossomia de cromossomos autossomos inviabiliza indivíduo, provocando sua eliminação Aumento: -Trissomia 2n+1 cromossomo -Trissomico duplo: 2n+1+1 cromossomos -Tetrassomia: 2n+2 cromossomos -Pentassomia: 2n+2+1 cromossomos -Hexassomia: 2n+2+2 cromossomos Exemplos: As euploidias são alterações cromossômicas numéricas que alteram todo o conjunto cromossômico de um indivíduo, ou seja, todo o seu genoma. Isso quer dizer que todos os cromossomos de um indivíduo são afetados, diferentemente da aneuploidia, em que ocorre a adição ou perda de apenas um tipo de cromossomo. w Presença de 2 cromossomos provenientes do mesmo genitor em uma prole diplóide w Forte relação com idade materna avançada Características físicas w Baixa estatura, Hipotonia generalizada, braquicefalia; occipital achatado, pavilhão das orelhas é pequeno; Implantação baixa das orelhas; face achatada e arredondada; olhos com fendas mongólicas; boca entreaberta; língua protrusa, sulcada e saliente macrogossia Características Oculares w Fenda Palpebral Mongólica, Epicanto Interno Evoluções: w Melhora do Tônus muscular; piora do Q.I; Desempenho social é acima do esperado; Dóceis, felizes e amáveis; gostam de musica e tem gosto senso rítmico apurado, imitam pessoas; Sexo feminino: podem menstruar e gerar filhos. Sexo masculino: considerado estéreis por baixos níveis de testosterona – w Cromossomo submetacêntrico de tamanho médio; w 5% do DNA do genoma nuclear; w 1500 genes codificantes; w Doenças ligadas ao X (maioria recessiva) 1949: Murray Barr & Ewart Bertram w Estudo com neurônios de gatas; w Cromocentro (condensação no núcleo) -> Corpúsculo de Barr (cromatina sexual) w Técnicas de citogenética: cromossomo X condensado -> Em neutrófilos da mulher, o corpúsculo de Barr é conhecido como baqueta, o corpúsculo de barr é uma cromatina sexual X inativo e condensado nas células (mulheres) ° w Sexo Feminino: 2X; duas cópias de cada gene ligado ao X w Sexo Masculinos: apenas uma cópia w Dois sexos não diferem em termos de produtos codificados pela maioria destes genes: expressão do X semelhante nos dois sexos w Na inativação do X, um cromossomo X é compactado, para formar uma estrutura pequena e densa chamada de corpúsculo de Barr. w Início da década de 1960 w Um cromossomo x em cada célula somática da fêmea é inativado no início do desenvolvimento embrionário w O fenômeno de inativação do X pode ser também denominado “lyonização” em homenagem a Mary Lyon. w Compensação de dose: equalização dos produtos gênicos ligados ao X em ambos os sexos w A inativação do cromossomo X ocorre para que as fêmeas, que possuem dois cromossomos X, não produzam o dobro de produtos gênicos referentes ao X que os machos, os quais possuem somente uma cópia do cromossomo Prof. Ricardo 1. Estudo em animais: características determinadas pelo cromossomo x com padrões distintos em machos e fêmeas EX: cor de pelos em gatos: a) Fêmeas: pelos com manchas pretas e laranjas (2 populações de células: uma com X com gene ativo para cor laranja e uma com X com alelo ativo para cor preta) b) Machos: pelagem preta ou laranja 2. Evidências bioquímicas: enzima G6PD (codificada por um gene no X), a glicose 6 fosfato desidrogenase catalisa a formação de fosfogliconato a partir de glicose 6 fosfato a) Mulheres heterozigotas: para os dois alelos: produção de variante A por algumas células e variante B por outras células da enzima glicose-6-fosfato desidrogenase 3. Evidências citogenéticas (1949) a) Corpúsculo de Barr: células somáticas normais em intérfase → massa de cromatina densamente corada → cromossomo x → altamente condensado -Visível apenas em células com dois ou mais cromossomos X w 7 a 10 dias após a fertilização w Centro de inativação: braço longo do cromossomo x w Presença do gene XIST: codifica um produto do RNA que cobre o cromossomo X inativo w Metilação e desacetilação de histonas do cromossomo X ( metilação - adição de grupos metil (CH3) às histonas) (desacetilação - remoção de grupos acetil (H3CCOO) das histonas) w Reativação nas células germinativas Inativação: ao acaso, fixa e incompletas ✓ Algumas regiões permanecem ativas em todas as cópias; ✓ 15% dos genes escapam da inativação -> localizadas nas extremidades dos braços; ✓ Genes localizados na região homóloga ao cromossomo Y (braço curto do X) w X frágil: quebra do cromossomo quando cultivado em meio deficiente de ácido fólico w Sítio frágil: final do braço longo do cromossomo x-.> gene FMR1 -> expansão de uma repetição CGG neste gene (de 54 para 4000 cópias) w A síndrome do X frágil é um exemplo de distúrbio ocasionado pelas repetições excessivas de trinucleotídeos, como a doença de Huntington citada na aula de doenças Características emocionais w Atrasos no desenvolvimento psicomotor, com aquisição tardia de posturas/dificuldade na coordenação de movimentos finos w Dificuldade para articular a fala w Alterações em estruturas e funções cerebrais w Convulsões e epilepsia Tratamento: utilização de neurotransmissores; ácido fólico; anticonvulsivantes; ansiolíticos; terapia psicomotora w Ginecomastia – do G. gyne, gynaikos, mulher e mastos, mama, seio, portanto: ‘condiçãode mama de mulher’. Prof. Fernando w Homologia dos Cromossomos X e Y – Existem duas regiões nesses cromossomos que possuem homologia, garantindo o pareamento e a recombinação entre eles, dando estabilidade ao par e propiciando sua adequada segregação na meiose. Esses segmentos contêm genes homólogos que segregam como autossômicos, daí a denominação de região pseudoautossômica (PAR). w SRY – gene responsável pela determinação do sexo masculino; codifica a proteína SRY que atua como importante fator de transcrição de inúmeros genes, iniciando a cascata de expressão gênica que promove o desenvolvimento testicular resultando na determinação primária do sexo. (monossomia do X) w Suporte psicológico, reposição hormonal, cirurgia reparadora (plástica, cardíaca) (síndrome xxy) w Partes dos cromossomos podem ser perdidos ou duplicados durante a gametogênese w Organização de determinadas porções cromossômicas podem ser alteradas w Pode ocorrer quebra cromossômica durante a mitose ou meiose (clastógenos ex: Raio x) w Anomalias balanceadas: rearranjo não produz perda ou ganho de material genético -> menores consequências para a saúde w Anomalias não balanceadas: rearranjo causa um ganho ou perda de material genético -> sérias consequências a saúde w Deleção (deficiência): desequilíbrio do cromossomo por perda de um segmento cromossômico Tipos: a) Terminal (única quebra cromossômica) b) Intercalar (entre dois pontos de quebra) ✓ Fragmento acêntrico: perdido ✓ Radiação ionizante (X e gama): altamente energética -> provocam numerosas quebras bifilamentares no DNA w Cada cromossomo é uma molécula única de DNA bifilamentar w Primeiro evento na produção de um rearranjo cromossômico é a geração de duas ou mais quebras bifilamentares nos cromossomos de uma célula w Quebras bifilamentares são potencialmente letais a menos que sejam reparadas w Sistemas de reparo da célula: corrigem as quebras bifilamentares ao reunir as extremidades quebradas; w Se duas extremidades da mesma quebra voltam a se juntar, a ordem original do DNA é estabelecida Caso as extremidades de duas quebras diferentes se unam, o resultado é o outro tipo de rearranjo cromossômico w Rearranjos cromossômicos que sobrevivem à meiose são aqueles que produzem moléculas de DNA que tenham um centrômero e dois telômeros w Se o rearranjo duplicar ou deletar um segmento de um cromossomo, o balanço gênico pode ser afetado w Quanto maior o segmento perdido ou duplicado, maior a probabilidade de anormalidades fenotípicas - Quebras do DNA - Lembrar que quebras bifilamentares do DNA podem ocorrer normalmente durante a replicação sob ação das DNA topoisomerases, que servem para afrouxar as torções que ocorrem nos cromossomos. - Cromossomo em anel - uma das condições associadas a um cromossomo em anel é a epilepsia na síndrome do anel no cromossomo 14. w A letalidade de grandes deleções heterozigotas pode ser explicada pelo desbalanceamento gênico e pela expressão de recessivos deletérios w Inversão: ruptura do cromossomo por 2 quebras seguidas pela reconstituição com inversão do segmento cromossômico que ficava entre as 2 quebras a) Paracêntrica: sem o envolvimento do centrômero b) Pericêntrica: com o envolvimento do centrômero w Os principais aspectos diagnósticos das inversões heterozigotas são alça de inversão, frequência de recombinantes reduzida e fertilidade reduzida, devido a produtos meióticos deletados ou desbalanceados w Esta síndrome é uma anomalia cromossômica, causada pela deleção parcial (quebra) do braço curto do cromossomo 5, apresentando um cariótipo 46, XX, 5p- e 46, XY, 5p-. w Transferência de parte de um cromossomo para outro não homólogo -> quebra de ambos, com reconstituição em uma posição anormal - Recíproca: quebra com troca recíproca de segmentos (balanceada) - Não recíproca: inserção / de um cromossomo para outro sem troca w Robertsoniana: translocação entre as regiões centroméricas de dois cromossomos acrocêntricos não homólogos -> braços curtos são perdidos e os longos se fundem no centrômero para formar um único cromossomo (recíproca) w Podem surgir de crossing desigual durante a meiose ou ocorrer entre a prole de portadores de translocações recíprocas (trissomia parcial) w Consequências menos sérias do que as deleções w Durante a divisão celular, o centrômero se divide de maneira incorreta, separando os dois braços e não as duas cromátides w Um braço estará ausente e o outro duplicado A inversão, deleção, translocação e formação de isocromossomos levarão a resultados de gametas inviáveis que causarão diminuição na fertilidade ou em gametas portadores de anomalias cromossômicas, levando a deformidades fenotípicas no embrião. características – w Representação gráfica de uma genealogia, ou seja, estudo de características de uma família ✓ Dominância- quando o efeito produzido por um gene se sobrepõe ao efeito do seu alelo ✓ Recessividade- para haver a manifestação é necessário a presença dos alelos em homozigose ✓ Codominância- os 2 genes apresentam manifestação codominante w 1 gene/ 2 alelos w Tanto homens quanto mulheres afetadas, mulheres mais prevalentes w Homens não transmite para filhos homem w Homozigose geralmente é fatal ->Raquitismo hipofosfatêmico, Incontinência pigmentar w Holândrica (determinação de masculinidade e manutenção de espermatogênese) w Só é transmitida de pai para filho: herança restrita ao sexo. Ex. Hipertricose w Holândrico – do G. holos, total, completo, inteiro e andros, homem (macho). -Cuidados na interpretação do heredograma w Penetrância: porcentagem de indivíduos de uma população com um determinado genótipo que exibem o fenótipo associado a esse genótipo. Capacidade de um gene manifestar-se ou não. Caracteriza-se pela porcentagem de indivíduos afetados em relação a determinado genótipo. Penetrância completa (100%) –Ex. braquidactilia; Penetrância incompleta (inferior a 100%) – Ex. polidactilia (70%). a) Completa: quando o gene produz o fenótipo correspondente sempre que estiver presente em condições de se expressar b) Incompleta: quando apenas uma parcela dos indivíduos com o mesmo genótipo expressa o fenótipo correspondente. Um determinado genótipo pode não expressar o fenótipo correspondente devido a genes epistáticos ou devido ao efeito do ambiente, por exemplo. w Fenocópia: fator não hereditário, que ocorre quando o indivíduo manifesta um fenótipo diferente do seu genótipo por uma influência do meio ambiente, por exemplo, bronzeamento da pele, cabelo tingido, diabetes adquirida ao longo da vida w Dissomia Uniparental (DUP): um indivíduo herda duas cópias de um par de cromossomos de um progenitor e nenhuma cópia do outro. A DUP pode resultar em transtornos recessivos raros ou problemas no desenvolvimento. A DUP também pode ocorrer sem nenhum impacto aparente na saúde e no desenvolvimento do indivíduo. w Expressividade – é a variabilidade na manifestação de um gene. Costuma referir-se à severidade da expressão do gene. Um fenótipo é variavelmente expressivo se os sintomas variam em intensidade em indivíduos diferentes. Ex. na polidactilia um indivíduo pode ter um dedo extra em ambas as mãos e pés; outro, pode ter dedo extra do lado direito na mão e no pé; uma outra, pode ter o dedo extra somente do lado esquerdo. w Pleiotropia ou pleiotropismo – do G. pleion, mais numeroso, maior e tropos, direção, feição, maneira. Define-se como o efeito múltiplo de um único gene, que afeta mais de um caráter fenotípico. Ocorre quando uma única proteína alterada afeta diferentes partes do corpo. Casos de pleiotropia ocorrem em: síndrome de Marfan; fibrose cística; fenilcetonúria; anemia falciforme. Dissomia Uniparental – um caso ocorre na fibrose cística (autossômica recessiva- aa). Uma mulherAa casada com homem AA teve uma criança afetada. Isso ocorreu porque a criança herdou duas cópias do gene da mãe (aa) e nenhuma do pai. w 7Mosaicismo germinativo: durante o desenvolvimento embrionário de um dos genitores, ocorre uma mutação que afeta toda ou parte da linhagem germinativa, mas poucas ou nenhuma das células somáticas do embrião. Assim, o genitor tem a mutação em sua linhagem germinativa, mas não expressa a doença. Como resultado, pode transmitir a mutação para vários descendentes – - w nanismo não proporcionado/ acondroplasia - do G. akhondros, sem cartilagem e plasis, ação de modelar, dar feição a. Também denominada condrodisplasia ou condrodistrofia. w Forma mais frequente dentre mais de 200 tipos de nanismo w 80% a 90% dos casos não têm histórico familiar (mutação nova) w Incidência 1:20.00 mv w Produzido por um distúrbio de crescimento devido a uma deficiência da ossificação endocondrial - Inteligência normal - Autossômica dominante w (albus (lat) = branco) w Incapacidade de produção de melanina (melan (greg= negro) Etiologia w Autossômica recessiva (heterogeneidade) w Deficiêcia da enzima tirosinase (monofenol monoxigenase) Classificação: w Albinismo Universal = óculo cutâneo (AOC) w Tirosinase negativa (mais severo) AOC1 – não produz melanina w Tirosinase positiva (mais comum) AOC 2 – não produz proteína P - Capaz de produzir melanina - Bulbo capilar pode conter melanócitos ativos - Podem melhorar a acuidade visual nos adultos -Tirosina negativa AOC1: cromossomo 11 (11q14-q21) – 1 par de alelos BB e Bb = s/ albinismo bb= albinismo -Tirosinase positiva AOC2: cromossomo 15 (15q11,2-q12) – 1 par de alelos AA e Aa= s/ albinismo aa= albinismo Albinismo parcial w Autossômico dominante w Hipopiagmentação em áreas bem delimitadas de pele ou cabelos w Sem comprometimento do globo ocular Albinismo Ocular w Recessivo ligado ao X w Pele e cabelos normais w Ausência da pigmentação de retina – w Ligada ao sexo: − Genes que estão presentes no cromossomo X − Dominantes XD XD ou XD Xd XDY − Recessivos Xd Xd ou XdY w Limitada ao sexo Y (só nos homens) – holândrica w Influenciada pelo sexo − Maior frequência estatística expressa em um sexo do que em outro. Ex: Lábio Leporino/Gota -> Homens Fenda palatina/ espinha bífida/ câncer de mama-> mulheres w Não se distribui igualmente em homens e mulheres na família w Há mais mulheres afetadas do que homens afetados w Não ocorre transmissão gene de pai para filho w As manifestações ocorrem em: − Homozigose (XDXD) − Heterozigose (XD Xd) − Hemizigose (XDY) nos homens − Todas as filhas do homem afetado, serão afetadas. Ex: Raquitismo hipofosfatêmico, Incontinência pigmentar I Síndrome de Rett − Histórico/definição: - Descrita em 1966 por Andreas Rett (atrofia cerebral com hiperamonemia - Doença neurológia progressiva exclusivamente em meninas - Início entre 6 e 18 meses com parada do desenvolvimento e involução - Fatal nos indivíduos do sexo masculino - Incidência 1:10000 meninas nascidas vivas − Evolução clínica: 1. Estágio 1- estagnação precoce - Inicio 6 meses a 18 meses - Parado do desenvolvimento - Desaceleração do crescimento do perímetro cefálico (6 meses a 4 anos) - Perda de contato social - Duração alguns meses 2. Evolução 2- rapidamente destrutivo - Início de 1 e 3 anos - Rápida regressão psico motora - Comportamento autista - Perda da fala - Crises convulsivas - Disfunções respiratórias - Duração de semanas ou meses 3. Estágio 3- pseudo estacionário - Início entre 2 e 10 anos - Melhora de alguns sinais e do contato social - Ataxia/bruxismo/espasticidade/escoliose 4. Estágio 4- deteriorização motora tardia - Início aos 10 anos - Lenta progressão dos déficits motores - Escoliose - Severa deficiência mental - Epilepsia − Etiologia: - Mutação dominante fatal em homozigoto - Localizado no locus 28q do cromossomo X - Mutação no gene proteína MECP2 (metil- CpG Proteína 2) - Proteína MECP2, associada a ativação e repressão global da transcrição regula VÁRIOS genes, permitindo atividade anormal - Provoca acetilação de um grupo de histonas das células do cerebelo e córtex cerebral comprometendo a arquitetura dessas regiões, paralisando seu crescimento - Podem chegar aos 60 anos w Homens são mais afetados que as mulheres w Pai afetado passa o gene para todas as filhas e nunca para os filhos w Em média, metade dos filhos de mulher filha de um pai afetado são afetados w Para uma mulher ser afetada o pai deve ser afetado e sua mãe deve possuir um gene. Ex: distrofia muscular e daltonismo I Distrofia muscular progressiva tipo Duchenne − Histórico - Descrita em 1861 pelo neurologista Francês Guillaume Benjamin Amand Duchenne - Doença progressiva com disfunção da contração muscular iniciando-se na infância - Acometimento apenas de indivíduos do sexo masculino - Doença recessiva ligada ao cromossomo X - Substituição das fibras por tecido gorduroso - A protease ativada perde o controle e promove a destruição de proteínas antigas sem função, como também as novas proteínas ativas - CK MM cai na corrente sanguínea indicando lesão muscular − Incidência: - 1: 3500 meninos nascidos vivos - Casos sem história familiar 1: 12000 - Muito raramente mulheres afetadas 1% mutação dupla − Evolução Clínica: - Atrofia dos músculos da cintura pélvica - Perda progressiva de função, iniciando com 4 anos de idade - Atraso para deambulação - Quedas frequentes - Dificuldades para subir escadas e para levantar-se da posição horizontal − Quadro clínico: - Levantar característico, apoiando-se no próprio corpo. Manobra de Gower - Lordose lombar - Pseudo-hipertrofia da panturrilha - Degeneração progressiva ascendente até musculatura respiratória - Primeira década=cadeira de rodas. Segunda década=óbito - Atraso intelectual em 30% dos casos − Tratamento: - Fisioterapia - Ginástica corretiva e natação - Ventilação invasiva - Terapia gênica com vírus - Terapia com células tronco [avg] – w Plaquetas por ml: 140 a 400 mill. Abaixo de 30 mil: risco de sangramento iminente w Leucócitos 10 mil no corpo, abaixo de 5 mil leucopenias, e acima de 10 mil leucocitose - Plasma: Líquido amarelo claro que representa 55% do sangue, constituído por 90% de água, onde se encontram dissolvidas proteínas, açúcares, gorduras e sais circulam os elementos nutritivos necessários á vida das células - Plaquetas: São fragmentos de células que atuam na coagulação e obstrução de lesões ocorridas nos vasos sanguíneos (hemorragias) - Leucócitos: são glóbulos branco ligados a defesa do organismo contra bactérias e elementos estranhos a ele w São glóbulos vermelhos do sangue w Hemoglobina: transporta o oxigênio do pulmão para as células e elimina o gás carbônico para os pulmões Neutrófilo segmentado w Transporta: a) Oxigênio molecular dos pulmões para os tecidos e dióxido de carbono no sentido inverso b) Água e alimentos obtidos do processo digestivo c) Alimentos armazenados de um órgão ou tecido para outro, por exemplo, a glicose armazenada sob forma de glicogênio d) Resíduos metabólicos, excesso de água ou íons para órgãos excretores e) Hormônios das glândulas onde são produzidas para os tecidos com células-alvo de sua ação f) Anticorpos para a defesa do organismo e imunização w O sangue controla o PH dos tecidos, participando da homeostase, dentro de limites estreitos, por tampões fosfato e bicarbonato. O sangue é ligeiramente alcalino (pH= 7,4) w Há vários grupo sanguíneos herdados independentemente entre si (ABO, Rh, MNS, Kell, Lewis, etc). O sistema ABO é o de maior importância na prática transfusional por ser o mais antigênico, ou seja, por ter maior capacidade de provocar a produção de anticorpos, seguido pelo sistema Rh w Estudo iniciais:Landsteiner (1900) w Hemácias de alguns indivíduos + soro de outros indivíduos -> aglutinação em alguns casos e nenhuma reação em outros casos w Testes cruzados de aglutinação -> classificação nos diferentes grupos sanguíneos w Logo após o nascimento, surgem no sangue da criança vários antígenos que resultam da exposição do organismo substâncias antigênicas produzidas pelas bactérias da flora intestinal e patógena ambientais, semelhantes aos antígenos A e B humanos. i. Criança com antígeno A: reagirá ao antígeno B, produzindo anticorpos anti-B ii. Criança com antígeno B: produção de anticorpos anti-A iii. Criança do grupo O: reagirá ás duas substâncias produzindo anticorpos anti-A e anti-B iv. Criança do grupo AB: não produzirá anticorpo w Após sensibilização -> anticorpos permanecem por toda a vida Importância: - Determinação das transfusões sanguíneas - Transplante de tecido e órgãos - DHR (doença hemolítica do recém-nascido) w Grupo O: - Doador universal (não possui antígenos) - Só recebe de outro P devido a presença de anticorpos anti-A e anti-B w Grupo AB: - Receptor universal (não possui anticorpos) - Só doa para outro AB w Os antígenos deste sistema estão presentes na maioria dos tecidos do organismo. Fazem parte deste sistema três genes A, B e O podendo qualquer um dos três ocupas o loco ABO em cada elemento do par de cromossomos responsáveis por este sistema. A isso, chamamos de Polialelia ou Alelos Múltiplos w Substância precursora: presente em todas as pessoas, independentemente de seu grupo sanguíneo (mucopolissacarídeo) w Gene H: regula a formação de uma enzima (glicosiltransferase) que adiciona um resíduo de fucose à galactose terminal da cadeia -> substância H (antígeno H) w Grupos sanguíneos ABO são determinados pela atividade de uma glicosil- transferase, codificada por um gene polimórfico localizado no cromossomo 9 (9q34) w Genótipo hh: não produz a enzima que altera a substâcia H; - Não ocorre ligação do complexo do substância A ou B + substância H ao precursor - São considerados como flaso grupo O, embora possam ter genes A ou B e transmiti-los aos seus descendentes - Extremamente raro w Não estão confinadas à membrana da hemácia w Componentes de superfícies de células epiteliais e de todas as células endoteliais w Presentes em secreções: saliva, suco gástrico, secreções pancreáticas, suor, lágrima, líquido amniótico É um antígeno encontrado também na membrana plasmática das hemácias de indivíduos Rh positivos (85%) Rh negativo: fator antigênico ausente sendo estas pessoas capazes de responder com a produção de anticorpos anti- Rh (anti-d), quando entram em contato com o antígeno (através da placenta ou transfusão de incompatível) w Fisher: 3 pares alélicos de genes ligados (Cc, Dd, Ee) responsáveis pelo fator RH localizados no cromossomo 1; w Multiplicidade de especificidades de antígenos -> incompatibilidade com esta teoria; w Wiener: todas as especificidades de Rh sçao devidas a um único local, com muitos alelos w Geneticamente existem dois locus muito ligados, sendo o principal o Locus D que é responsável pela DHRN: são 2 alelos com relação de dominância e recessividade: D e d – w Antígeno (Ag) = Qualquer molécula que é capaz de induzir (estimular) um organismo a produzir anticorpos w Anticorpos (Ac) = Glicoproteínas, da classe Imunoglobulinas que são capazes de neutralizar o antígeno w Reação Antígeno-Anticorpo = específica = “chave e fechadura” A prova cruzada (Cross Match) é o exame realizado para detectar a presença de anticorpos pré-formados específicos contra antígenos do doador. Conjugação da bilirrubina com ácido glicurônico ocorre no retículo endoplasmático liso da célula hepática Bilirrubina – composto tetrapirrólico derivado da degradação do grupo heme Heme -------> biliverdina -------> bilirrubina Enzimas: heme- oxigenase (converte heme em biliverdina); biliverdina redutase (converte biliverdina em bilirrubina). O kernicterus ocorre no caso da síndrome de Crigler - Najjar um distúrbio em que há defeito no funcionamento da enzima glicuronil transferase, que conjuga o ácido glicurônico com a bilirrubina 1) Pré-natais w Tipagem sanguínea ABO e Rh na mãe e no pai w Testes de coombs na mãe (dosagem de anticorpos anti Rh) 2) Pós natais w Tipagem sanguínea no primeiro filho w Realização de terapia com imunoglobulina anti d na mãe (entre 24h e 48h deve ser administrada o soro após o parto) 3) Tratamento do RN w Transfusão de concentrado de hemácias e exsanguineotransfusão Slides adicionais no site – w Gonalgia: dor no joelho w Protocinética: dor nas articulações w Artralgia: dor nas juntas w Lombalgia: dor lombar w Artrite: inflamação das articulações w Colúria: urina escurecida w Escurecimento de cerume: cera de ouvido escura w Escleras de coloração azulada w Ocronose: acúmulo de ácido homogentísico que escurece áreas da pele w Hipoacusia: perda da capacidade auditiva w Os erros inatos do metabolismo correspondem a um grupo de doenças, em geral, resultantes da inatividade de uma enzima responsável por determinada etapa numa cadeia de reações metabólicas w São doenças resultantes de mutação de um gene; esta mutação ocasiona uma alteração na estrutura ou produção do produto gênico w Os erros inatos do metabolismo costumam ocorrer nas seguintes condições: − A enzima não é produzida − A atividade enzimática é reduzida − A enzima é degradada excessivamente − Ocorrem mutações associadas ao cofator − Ocorrem mutações associadas a uma das cadeias polipeptídicas da enzima w Os erros inatos do metabolismo podem ser classificados levando-se em conta os seguintes critérios − Ausência do produto final (albinismo cretinismo bocígeno) − Acúmulo de substrato (galactosemia; alcaptonúria) − Doenças de armazenamento (lisossômicas) w Fenilcetonúria: irritabilidade; convulsões; vômitos; retardo mental w Cretinosmo Bocígeno: interrupção física e mental do desenvolvimento; distrofia óssea w Tirosinase: cirrose hepática; icterícia; disfunção renal w Alcaptonúria: ocronose; artrite; cardiopatia w Galactosemia: cirrose hepática; retardamento mental; anemia; galactose- 1-fosfato uridil transferase; galactoquinase; UDP-galactose-4-epimerase. Aspectos genéticos: alelos G; GD; g. Variante Duarte w Hipofosfatasia: ossos frágeis; insuficiência respiratória; nefrocalcinose. Fosfatase alcalina w Acatalasia: gengivite; necrose maxilar; queda de dentes. Catalase. w Doenças de armazenamento: glicogenoses, lipidoses, mucopolissacaridoses w O número de genes envolvidos com a regulação e a manutenção dos processos metabólicos é bastante elevado. Já foram descritos mais de 500 erros do metabolismo, de modo que, essas doenças possam ser classificadas de vários modos: w Fenilalanina quando não oxidado em tirosina (deficiência da fenilalanina hidroxilase), transforma-se em ácido fenilpiruvico como forma de livramento da fenilalanina, que acarreta a intoxicação do SNC – destrói neurônios. - Retardo mental - Crises convulsivas - Epilepsia - Microcefalia +tremores - Pele seca - Erupções cutâneas - Descamação - Diminuição da pigmentação da pele e cabelos w Exame de triagem neonatal = teste do pezinho w Teste de sobrecarga de fenilalanina - Global 1:10000 - Turquia 1:2600 - Brasil 1: 15000 - Japão 1: 143000 w Dieta pobre em fenilalanina - Carnes - Derivados de leite - Alguns tubérculos, leguminosas - Doces - RN – tirar o leite materno w Bom se tratado a tempo (dieta até 8 anos) w Maioria apresenta retardo mental w Sobrevida média 30 anos - Doença recessiva que causa deficiência na transformação da galactose em glicose. Mais frequente e mais grave é a deficiência da enzima GALT. w Estimativas nomundo 1: 7500 algum tipo de alteração do metabolismo da galactosemia w 1: 40 pessoas é um portador de gene defeituoso w Europa 1: 30000 w EUA 1: 60000 w Japão 1: 100000 w Anorexia, perda de peso w Hepato-esplenomegalia (insuficiência hepática) w Diarreia, vômitos, distensão do abdômen, ascite (acumulo de liquido no abdômen) w Catarata w Hipertensão intracraniana w Letargia/hipotonia/atraso do desenvolvimento neuropsicomotor w Hemorragia w Septicemia w Glicosuria w Dieta livre de lactose – melhora o quadro de crescimento, catarata, insuficiência Hepática, reduzindo as mortes w Não previne as manifestações neurológicas tardias nem disfunção ovariana, de aprendizado e fala a longo prazo. w Teste da orelhina (emissão otoacustica): para identificar o mais precocemente possível as deficiências auditivas em recém nascidos e lactentes w Teste do olhinho (teste do reflexo vermelho): diagnostico presuntivos de retinoblastoma, catarata congênita e outros transtornos oculares congênitos e hereditários. w Teste da linguinha (exame do freio sublingual): identificar a presença de anquiloglossia, popularmente conhecida como língua-presa. w Teste do coraçãozinho (oximetria de pulso): averiguação de malformações cardíacas congênitas – w Herança poligênica + fatores ambientais = grande variabilidade fenotípica w Poligênicas: características nas quais as variações se devem aos efeitos combinados de múltiplos genes – todos trabalham na manifestação de um gene, cada um como um gene aditivo ao resultado final. w Multifatoriais: quando fatores ambientais também podem causar variações nestas características. w Medidas por uma escala numérica; w Causada por efeitos aditivos de vários fatores genéticos e ambientais → multifatoriais w Ex.: pressão sanguínea, altura, peso etc I Peso: interação entre fatores genéticos, incluindo fatores ligados ao metabolismo e ambientais (culturais, familiares, atividade física etc) I Pode-se ganhar peso fácil com hábitos alimentares inadequados, inclinação genética, vida sedentária, distúrbios psicológicos ou problemas familiares. 1. Estudos familiares a. Incidência de distúrbios na família b. Proporção de parentes afetados c. Expectativa de vida/morbidade w Gêmeos monozigóticos: derivam de uma única fecundação (univitelinos) w Gêmeos dizigóticos: derivam de duas fecundações diferentes: dois óvulos/dois espermatozoides diferentes (fraternos) - Quando se dispõe de um enorme banco de dados sobre gêmeos, é possível calcular um índice numérico chamada concordância: porcentagem que registra a proporção de gêmeos em que ambos expressam igualmente a mesma característica. I. Gêmeos monozigóticos (MZ) a) Concordância de 100% para as características cuja determinação depende exclusivamente de seus genes. Ex.: 100% dos casos em que um dos gêmeos MZ tenha sangue tipo O, o outro também terá sangue tipo O. b) Características com influência ambiental: concordância NÃO é de 100%. Ex.: a concordância para esquizofrenia entre gêmeos MZ é de 58% → não é resultante apenas de fatores genéticos, mas há influência ambiental que desencadeia seu desenvolvimento. Comparando essas duas condições psiquiátricas, pode-se deduzir que há um componente genético que influencia o surgimento de cada uma, porem esse componente genético é mais intenso no caso do distúrbio bipolar de humor. II. Estudo de adoção a) Incidência do distúrbio em crianças que foram adotadas, separadas dos pais biológicos; b) Incidência do distúrbio em crianças adotadas com genitores biológicos afetados e pais adotivos normais comparadas com crianças adotadas com genitores normais e pais adotivos afetados. w Características: cor de pele, altura, cor do cabelo, peso → inúmeras graduações intermediarias (fenótipos normais); w Tendem a seguir uma curva de distribuição normal (Gauss); w Variação continua – em volta de um ponto médio, e essas variações são consideradas normais. w Ex.: a estatura humana: poucos indivíduos apresentam os extremos de estatura (muito baixo ou muito alta) e o restante da população apresenta valores intermediários contínuos entre esses extremos (ao redor da média). w Dificuldade de avaliação: - Número desconhecido de genes que contribuem para a doença; - Constituição alélica precisa dos pais desconhecida; - Extensão dos efeitos ambientais variável Risco de recorrência é maior se mais de um membro da família é afetado Se a expressão da doença no probando (individuo que está sendo estudado) for mais severa, o risco de recorrência é maior. O risco de recorrência é maior se o probando for do sexo mais comumente afetado (ex estenose pilórica- predominância no sexo masculino) O risco de recorrência para a doença geralmente diminui rapidamente em parentes mais remotos. w A maioria das malformações congênitas isoladas tem etiologia multifatorial. Ex.: - Cardiopatia congênita - Fenda lábio-palatina - Fenda palatina - Estenose hipertrófica do piloro - Pé-torto congênito - Deslocamento congênito do quadril - Defeito do fechamento do tubo neural (meningomielocele, anencefalia,...) Algumas doenças crônicas muito frequentes também têm etiologia multifatorial: Ex.: - Hipertensão arterial idiopática - Diabetes mellitus tipo 2 (e tipo 1) - Doença arterial coronariana - Esquizofrenia - Autismo O conhecimento dos fatores genéticos e doa fatores ambientais que influenciam uma doença multifatorial permitem: - Propor um risco de recorrência para novas gestações - Afastar os fatores ambientais que podem aumentar os riscos nas próximas gestações - Estabelecer métodos de diagnostico pré natal - Prevenir as doenças multifatoriais em termos populacionais − Substâncias químicas- Medicamentos Androgênicos: graus variados de masculinização de fetos femininos Álcool: síndrome alcoólica fetal; retardamento do crescimento intra-uterino (RCIU); retardamento mental; microcefalia Tetraciclina: dentes manchados e anomalias do esmalte Talidomida: deformidades nos membros; malformações do ouvido externo, cardíacas e gastrointestinais. w Sedativo e anti-inflamatório: age nos 50 primeiros dias de gestação → deformidades nos membros. w Esse medicamento era utilizado para aliviar o enjoo, porem levou a malformações do ouvido, cardíacas e gastrointestinais. w É um tipo de fenocópia – imita a característica de um genótipo, do qual o cromossomo não possui. w Citomegalovírus: microcefalia, hidrocefalia, microftalmia, retardamento mental, calcificações cerebrais w Vírus do herpes simplex: microcefalia, microftalmia, displasia da retina w Vírus da rubéola: catarata, glaucoma, surdez, microftalmia, defeitos cardíacos congênitos. w Toxoplasma gondii (toxoplasmose): microcefalia, microftalmia, hidrocefalia, calcificações cerebrais. w Treponema pallidum (sífilis): hidrocefalia, surdez, retardamento mental. w Altos niveis de radiação ionizante: microcefalia w Ocorrem como defeitos isolados e não como parte de uma síndrome. - Defeito morfológico de uma região do corpo resultante de um desenvolvimento anormal – w A molécula de hemoglobina consiste em dois pares de cadeias aminoacídicas idênticas duas a duas, que se ligam no espaço, formando uma estrutura quaternária (tetrâmero elipsoidal) com o peso de aproximadamente 64.000 Da w Existem vários tipos de cadeias e cada uma possui uma sequência de aminoácidos precisa, que se mantém completamente conservada de geração em geração (estrutura primária). O tipo de hemoglobina é, assim, determinado através das suas cadeias constituintes que podem ser classificadas como sendo do tipo α, com 141 aminoácidos, ou do tipo β (β, δ, γ), com 146 aminoácidos, diferindo apenas na sequência de aminoácidos. w Hemoglobinas do adulto- A1- duas cadeias alfa (141 aa cada) + duas cadeias beta (146 aa cada) - A2- duas cadeias alfa+ duas cadeias delta; w Hemoglobina Embrionária - Hb Gower II- duas cadeias alfa + duas cadeias épsilon w Hemoglobina Fetal- duas cadeias alfa+ duas cadeias gama w As principais hemoglobinopatia hereditárias - Anemia Falciforme – anemias; icterícia; hepatomegalia; artralgia; alterações vertebrais. Cadeia beta alterada. - Anemia da Hb C- assintomáticos (heterozigotos); anemia hemolítica moderada (homozigotos); esplenomegalia; ostealgia. Cadeia beta alterada w Alfatalassemias- Hb Bart - Ausência de cadeias alfa; quatro cadeias gama - Hidropisia generalizada - Hepatomegalia, esplenomegalia - Morte fetal w Betalassemia- major (anemia hemolítica grave- Anemia cooley) e minor (anemina leve; esplenomegalia moderada) - Redução de síntese da cadeia beta w Lepore (híbrido delta-beta) e antii-talassêmico; anemia leve em lepore homozigoto. Resultantes de crossing desigual w Metemoglobinemias- cianose (condição em que a pele e as membranas mucosas tornam-se azuladas; nos casos mais graves, hemólise (com anemia, esplenomegalia e hiperbilirrubinemia) w Presença de metamoglonina (HbM) no sangue (incapaz de oxigenação reversível) – diminuição pela afinidade com o oxigênio w Enzima afetada: NADH metemoglobina redutase. As mutações, em geral, apresentam alterações de aminoácidos na região de encaixe heme-globina w Complicação clínica principal: trombose, por aumento de viscosidade sanguínea w Aumento da afinidade pelo oxigênio- compensado pelo aumento do número de hemácias por mm3 de sangue, estimulado pelo eritropoietina w Ocorre com hemoglobinas que não possuem cadeias alfa; e também com as que apresentam substituições de aminoácidos em regiões vizinhas aos aminoácidos que interagem com o grupo heme (a maioria na cadeia beta) PTC – w Paladar humano: salgado, doce, azedo, amargo, umami (glutamato monossódico) w Muitos venenos na natureza possuem sabor amargo w A rejeição ao paladar é importante para a preservação do indivíduo w Feniltiocarbamida é uma molécula que tem a capacidade de conferir gosto amargo a alguns alimentos vegetais da família das Cruciferas ou Brassicaceae w Indivíduos sensíveis a feniltiocarbamida tendem a rejeitar outros alimentos também (gosto amargo, café, rúcula, alguns queijos) w Sensível (Tt); Supersensível (TT), Insensível (tt) w Bócio (insensível) w Obesidade (sensível) w Doença neuro-psiquiátricas (insensível) – esquizofrenia, epilepsia, psicoses, doença de Parkinson, depressão w A maioria dos indivíduos possuem um paladar médio., ou seja, sentem alguma sensibilidade ao PTC. w Os indivíduos insensíveis ao PTC estão mais expostos aos efeitos do paladar, podendo acarretar problemas de saúde. Isso ocorrem devido a fatores genéticos em que o gene é recessivo, não passando esse aspecto a prole. w Exemplo de indivíduos: − Esquimós 100% insensíveis (tt) – em locais muito frios, não há oferta de alimentos ricos de PTC, logo são totalmente recessivos. − Caucasianos 30% insensíveis − Asiáticos 10% insensíveis − Africanos 3% insensíveis – 97% dos africanos são sensíveis. Isso ocorre devido a oferta de alimentos ricos em PTC pelo povo, ocorrendo a morte de muitos e, consequentemente, o gene recessivo não passou para as outras gerações. Logo, essa porção da população tem uma resistência ao paladar. – w Estuda as frequências genicas e suas variações dessas frequências em uma determinada população. Ex.: pode haver uma mensuração para o gene do albinismo w População = grupo de indivíduos da mesma espécie (possuem características em comum), formando uma unidade de cruzamento (se acasalando) e compartilhando de um habitat particular num determinado tempo. w Certas condições genéticas são mais comuns em algumas populações do que em outras. Ex.: − Fibrose cística: genes mais frequentes em caucasianos (descendentes de europeus) − Anemia falciforme genes mais frequentes em africanos − Talassemia: genes mais frequentes em mediterrâneos e asiáticos w O conhecimento da distribuição dos genes nas populações é importante, pois possibilita: − Compreender, pois, uma condição é comum (heterozigotos) e isto auxilia no esclarecimento de sua patologia − Conhecer a frequência de portadores em uma população o que é essencial para que sejam calculados os riscos na consulta médica − Planejamento dos programas de triagem de portadores e alocar recursos de cuidados de saúde w Proposto em 1908 por um matemático inglês – Hardy- e por um médico alemão – Weinberg. − “Em um modelo populacional ideal, as proporções relativas de genótipos diferentes permanecem constantes de uma geração para outra” → fundamento, condição: se nenhum tipo de fator interfere no processo atual, temos as frequências genicas mantidas constantes de uma geração para outra. Logo, o princípio é idealizado, pois é impossível encontrar uma população assim, podem se aproximar, mas todas sofrem com fatores que mudam o gene, ex.: mutações - as mutações ocorrem em frequências muito baixas, mas ocorrem, ex.: tendo indivíduos mais resistentes ao vírus da covid-19 e outras menos resistentes, podendo morrer. I. Ao acaso (população panmitica): o cruzamento entre indivíduos de diferentes genótipos deve ocorrer pelo acaso. Não muito fácil de se encontrar. Não há escolha de indivíduos. II. Preferenciais: o cruzamento entre indivíduos de mesmo genótipo w Descrição da composição da população em termos de frequências genicas w Conhecimento das frequências dos diversos genótipos, mesmo quando alguns deles não podem ser reconhecidos fenotipicamente; → pode-se saber a quantidade de indivíduos, ex.: albinos, sei a frequência de indivíduos albinos e o gene na população, podendo determinar a frequência de heterozigotos AA ou Aa. w Possibilidade de investigar os possíveis efeitos da seleção natural, mutação, imigração e outros fatores sobre a composição genética da população w Um indivíduo AA contribuem com 2 genes A, logo é o dobro possuindo 800. w População com 1200 indivíduos (400+600+200) e cada indivíduo contribui com 2 genes, logo é 1200 x 2 = 2400. w O heterozigoto pode ocorrer de duas formas: um espermatozoide i fecundar um óvulo I ou um espermatozoide I fecundar um óvulo i. Portanto, a frequência é de 2pr. w A frequência fenotípica do A é representada pela última expressão. Visto que o A pode aparecer como heterozigoto Aa e homozigoto AA, soma-se as duas oportunidades de genes p2 + 2pr. w IAIB = pq w F(a) = q2 + 2pr XD = visão normal; Xd = visão daltônica (ligado ao X com relação de dominância) − Protozoários: w Filo: apicomplexa w Classe: spozora w Gênero: plasmodium − Espécies que causam doença humana w P. Falciparum- causa doença de forma mais grave w P. vivax w P. malariae w P. ovale- sem transmissão autóctone w P. Knowlesi- sudeste asiático − Vetor: fêmeas de Anopheles darlingi − Incidência mundial w Cerca de 219 milhões w Cerca de 660.000 mortes − Cerca de 80% dos casos e 91% das mortes w África w Maioria em crianças < 5 anos − Tipo de agente e gravidade da doença sintomáticos- analgésicos w Artemisinina w Tratamento combinado associação com: quininas/antibióticos w Primaquina, cloroquina, hidroxicloroquina, amodiaquina, lumefantria, mefloquina, sulfadoxina/pirimetamina/CLINDAMICINA I A artemisinina foi descoberta na China durante a Revolução Cultural em 1967 com o objetivo de ajudar os militares no norte do Vietnã na guerra contra os Estados Unidos Ao realizar testes em ratos, a pesquisadora You you Tu observou que a artemisinina possuía atividade antimalárica. Porém, nesse primeiro processo Tu não obteve êxito, e alterou a obtenção do extrato de Artemisia utilizando uma temperatura mais baixa a partir das folhas de Artemisia annua L., e durante o processo, elaconseguiu separar o extrato em duas porções, uma que continha uma substância ácida e não possuía atividade antimalárica, e outra neutra com toxicidade reduzida e excelente atividade antimalárica. w Incidência (I) – é o número de novos casos de uma doença específica que ocorrem determinado período w Herança autossômica recessiva: se a incidência de um distúrbio autossômico recessivo é conhecida em uma população, podemos calcular a frequência de portadores w Em grandes populações de reprodução aleatória, os dois fatore que mais influenciam as frequências gênicas são as novas mutações e a seleção contra homozigotos. Na pratica, supõe-se que elas sejam balanceadas w Há vários casos em que os indivíduos heterozigotos para um determinado par de genes apresentam-se mais adaptados a certas doenças do que os homozigotos; esta condição caracteriza o que se denomina vantagem do heterozigoto − Anemia Falciforme e malária w Os indivíduos heterozigotos apresentam resistência à malária; suas hemácias são mais resistentes à infecção ocasionada pelo plasmódio, o micro-organismo gerador da doença w A resistência à malária tem sido ligada a um número de condições incluindo hemoglobinopatias, enzimopatias e ausência de uma proteína na superfície do eritrócito w Os heterozigotos quando infectados pelo Plasmodium falciparum apresentam suas hemácias mais rapidamente deformadas em baixa tensões de O2. Isto ocorre porque o plasmódio reduz acentuadamente a tensão de O2 dentro da hemácia w Outra explicação é que a morte do plasmódio nos eritrócitos do heterozigoto ocorreria pelo fato de que nessas células os radicais livres de oxigênio, tai como superóxido e H2O são produzidos em quantidades maiores do que nas células dos indivíduos normais Q Enzimopatias w No caso de deficiência a G6PD, o eritrócito é mais suscetível a sofrer injúria. A invasão do plasmódio exacerba esta condição tornando as células altamente suscetíveis à fagocitose w No caso da defic1iência de piruvatoquinase essa deficiência leva à rigidez alterada de membrana do eritrócito evitando assim a invasão do plasmódio Q Polimorfismos de eritrócitos w O antígeno Duffy é um antígeno da superfície de hemácias, é um receptor obrigatório para a ligação com a toxina malárica secretada pelo Plasmodium vivax w Uma mutação no gene Duffy conduz à falta de expressão do receptor codificado pelo gene e assim impede a ligação com o plasmódio. Este polimorfismo inócuo é mais comum em regiões de Nova Guné Papua e na África Ocidental − Doença de Tay-Sachs e a tuberculose w Em judeus há uma porcentagem alta de indivíduos portadores do gene para a doença; uma das explicações delas é que durante a 2a Guerra, esses judeus encontravam-se agrupados em alojamentos no leste europeu w Estavam desse modo, sujeitos a doenças como tuberculose; no entanto, os heterozigotos aparentemente mostravam resistência à tuberculose w A mutação interfere com a subunidade beta da hexosamidase, exercendo um efeito protetor contra Mycobacterium tuberculosis w É possível que a subunidade beta seja citotóxica para a micobactéria, tornando o micro-organismo mais suscetível ao ataque de macrófagos − A fenilcetonúria w A fenilcetonúria tem uma incidência que varia de 1/10000 a 1/15000, com maiores valores ocorrendo nos EUA, Canadá e Europa Central e do Norte − A fibrose Cística e Cólera w A fibrose Cística tem uma frequência aumentada em indivíduos de ancestralidade europeia caucasiana em relação aos descendentes africanos w A ocorrência de heterozigotos é maior e as diferenças correntes nas frequências dos alelos têm sido atribuídas aos surtos de cólera no século 19 w Isto é devido à evidência que sugere que a heterozigose da fibrose cística conferiu uma vantagem na sobrevivência durante os períodos de surtos − Síndrome da imunodeficiência adquirida w Tem-se admitido alguns fatores de resistência à infecção os quais se incluem: Moléculas tais como anticorpos e fatores solúveis que tem ação defensiva contra o HIV-1 Células inatas e adaptadas à resistência; Ocorrência de polimorfismos genéticos nos receptores virais w A mutação CCR5-A32, que é, provavelmente um dos mais importantes fatores genéticos de resistência natural à infecção do vírus HIV-1 w Essa mutação (presente em cerca de 10% de caucasianos) resulta de uma deleção de 32 bp do gene que codifica para uma proteína transmembrana da superfície das células T - Doença de Niemann-Pick C1 e vírus Ebola-Hemossiderose e Febre Tifoide w Mecanismo pelo qual uma população mostra uma frequência relativamente alta para uma determinada mutação porque um membro da população ancestral original era um portador w As doenças autossômicas recessivas resultantes de um efeito do fundador são frequentes em isolados genéticos (aquelas populações que por motivos sociais, geográficos ou religiosos ocorre uma escolha restrita de parceiros w Exemplo: - a população africânder; muitos brancos sul-africanos apresentam uma mutação específica que causa a porfiria variegada; a alta incidência deste gene autossômico dominante costuma estar relacionada a um único casal holandês que emigrou para Cape Town em 1688 - a porfiria variegata é um distúrbio que provoca uma reação a barbitúricos. Os heterozigotos têm fotossensibilidade e sintomas neuroviscerais induzidos por barbitúricos; os homozigotos apresentam um quadro clínico mais intenso com retardo e do crescimento do desenvolvimento mental –
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