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Beatriz Silva Argôlo Moreira Trigonocefalia Universidade Federal do Sul da Bahia Campus Paulo Freire Dr. Marcelo Elhers Loureiro G E N É T I C A Trigonocefalia SUMÁRIO • Cranioestenose • Começando a entender • O que é a trigonocefalia • Etiologia • Descrição Clínica • Quais são as caracteristicas da trigonocefalia? • Como é feito o diagnóstico? • Qual o tratamento? Quando deve ser feito? E como é feito? • E quais problemas podem ser desencadeados caso a cirurgia não seja feita? • Qual a prevalência deste tipo de cranioestenose? • Você sabe o que é um gene? • A Genética e a Trigonocefalia • Autossômica recessiva • Entendendo o gene FREM1 • A proteína QBRICK • Informações sobre o Gene FREM1 • Localização • Outros nomes do gene FREM1 • Sabia que o gene FREM1 pode causar outras patologias? • Manitoba Oculotrichoanal Syndrome • Nariz bífido com ou sem anomalias anorretais e renais • Síndrome de Marles Greenberg Persaud • Referências Bibliográficas O precoce fechamento dos ossos do crânio do bebê, denomina-se craniossinostose ou cranioestenose, e ocorre ainda durante o período fetal. Esse fechamento precoce, causa deformidades no formato da cabeça do bebê, e se não for corrigido (por meio de processos cirúrgicos), pode causar de um leve retardo mental à cegueira. Existem alguns tipos de craniossinostose, e elas são definidas de acordo como as formações ósseas são suturadas, ou seja, a forma como os ossos se juntam ou se fundem (Figura 1). A cranioestenose é classificada como primária/congênita: quando depende de um defeito próprio da sutura (Tabela 1). E secundária/adquirida: quando é devida a outras causas. Trigonocefalia CRANIOESTENOSE PRIMÁRIA - SINDRÔMICA PRIMÁRIA - NÃO SINDRÔMICA Parte de síndromes disgenéticas como Apert, Crouzon, Saethre- Chotzen, entre muitas outras Quando associada a anomalias gênicas ou a efeito teratogênico de algumas drogas (fenitoína, valproato de sódio, ácido retinóico, aminopterina, oximetazolina). Figura 1. Exemplos de Cranioestenoses. Tabela 1. Definição de cranioestenose primária sindrômica e não sindrômica. Para mais informações sobre cranioestenose assista os vídeos recomendados: ➢ O que é a trigonocefalia? A trigonocefalia ou craniossinostose metópica é uma forma não sindrômica de craniossinostose, causada pelo fechamento prematuro das suturas metópicas. Os indivíduos que nascem com trigonocefalia têm a cabeça má-formada, tendo as aproximações dos lados, de forma como se afunilassem em direção a testa, resultando em uma testa pontiaguda e olhos muito próximos. (Figura 2). Sutura Metópica A sutura metópica ocorre com a sutura prematura da fonte metópica. O paciente apresenta a fronte mais estreita, uma crista mediana. Essa sutura separa os ossos frontais dos outros ossos do crânio conferindo à cabeça um formato de triângulo. sutura metópica https://www.youtube.com/watch?v= BmUAolj-2hE https://www.youtube.com/watch?v=T jbMT7xpy7c https://www.youtube.com/watch?v =hsinY8ete4k https://www.youtube.com/watch?v =aWSUwufOGYA Para maior compreensão dos vídeos, assista preservando sua cronologia. Figura 2. Desenho de uma criança com trigonocefalia. https://www.youtube.com/watch?v=BmUAolj-2hE https://www.youtube.com/watch?v=BmUAolj-2hE https://www.youtube.com/watch?v=TjbMT7xpy7c https://www.youtube.com/watch?v=TjbMT7xpy7c https://www.youtube.com/watch?v=hsinY8ete4k https://www.youtube.com/watch?v=hsinY8ete4k https://www.youtube.com/watch?v=aWSUwufOGYA https://www.youtube.com/watch?v=aWSUwufOGYA A palavra etiologia significa o estudo das causas em geral; nas doenças por exemplo, ela denomina o que gerou a mesma. Você sabe o que significa Etiologia? ➢ Etiologia A causa genética da trigonocefalia isolada continua por ser delineada. No entanto, a taxa de concordância da trigonocefalia isolada em gêmeos monozigóticos é de 43%, sugerindo que fatores genéticos e ambientais estão envolvidos na etiologia desse transtorno. ➢ Descrição Clínica A trigonocefalia se caracteriza pelo fechamento prematuro da sutura metópica, resultando em deformação da porção anterior do calvário e testa triangular. Nas formas leves, apenas a proeminência da sutura metópica é visível; enquanto em formas mais severas, o estreitamento marcado das regiões frontal e temporal afeta as bordas supraorbitais levando ao hipotelorismo. O desenvolvimento psicomotor dos pacientes geralmente é normal e a maioria dos casos é leve. ➢ Quais são as características físicas da trigonocefalia? 1. Hipotelorismo; 2. Crista: é possível apalpar e sentir o topo da elevação vertical que se forma do alto da moleira até o osso nasal; 3. Hipoplasia na órbita lateral: essa constrição causa o formato pontiagudo do osso frontal; 4. Epicanto (dobra epicântica); 5. Sobrancelhas arqueadas; Figura 3. Fotografia apresentando um paciente com as características da trigonocefalia. 6. Elevação pontiaguda da testa que resulta no formato triangular da cabeça quando visto de cima; 7. Alargamento biparietal. ➢ Como é feito o diagnóstico? O diagnóstico deve incluir exames que permitam não só a constatação da sutura fechada, mas também outras possíveis alterações nos ossos faciais que também podem apresentar alterações malformativas. A radiografia simples de crânio pode mostrar com clareza a esclerose óssea no local da sutura, mas não permite avaliar de forma adequada a presença de palato aberto, obstrução orofaríngea ou compressão do tronco encefálico (Figura 4). ➢ Qual o tratamento? Quando deve ser feito? E como é feito? Quando a criança apresenta a trigonocefalia é necessário que se faça uma cirurgia. Devendo executar o processo cirúrgico de preferência entre o terceiro e o sexto mês de vida, com uma técnica elaborada e adaptada para cada caso. De forma simplificada podemos descrever esse processo, como a retirada da sutura deformada, e remodelação e rotação dos ossos. Por fim, quando os ossos são colocados na posição correta, dá se uma característica normal à cabeça. Figura 4. Tomografia computadorizada craniana. ➢ E quais problemas podem ser desencadeados caso a cirurgia não seja feita? Os pacientes com craniossinostose não tratados cirurgicamente podem desenvolver várias complicações, como hipertensão intracraniana (HIC), que ocorre em até 60% das crianças com craniossinostose complexa e 20% dos portadores de craniossinostose simples; distúrbios cognitivos e de desenvolvimento como ganho insuficiente de peso; distúrbios visuais, de audição e de linguagem e problemas psicológicos, como autoestima baixa e isolamento social. Portanto, o objetivo do tratamento cirúrgico é evitar a HIC e corrigir as anomalias craniofaciais. Em geral, o momento ideal para a correção cirúrgica é entre 6-9 meses na maioria dos casos. As motivações para a cirurgia serem realizadas antes de 1 ano de idade incluem a capacidade de reossificação completa da criança com menos de um ano, o caráter maleável da calota craniana nessa idade e o enorme crescimento cerebral que ocorre durante o primeiro ano de vida, o que permite a boa remodelação do crânio. O formato craniofacial satisfatório e resultados estéticos agradáveis também foram associados a intervenções cirúrgicas craniofaciais feitas antes de um ano de idade (Figura 5). ➢ Qual a prevalência deste tipo de cranioestenose? A trigonocefalia possui uma prevalênciaestimada entre 1: 15.000 e 1: 68.000 nascidos vivos. A incidência é estimada 1 em cada 15.000 nascimentos. Os meninos são mais frequentemente afetados que as meninas (relação sexual de 2: 1) e a frequência de gêmeos trigonocefálicos é inesperadamente alta. Figura 5. Fotografia apresentando o antes e depois do paciente que realizou o procedimento cirúrgico. Se você ainda não sabe o que é um gene, ou tem dificuldades para entender sobre ele, este vídeo é para você. A GENÉTICA E A TRIGONOCEFALIA Agora iremos aprofundar no assunto, e veremos um pouco da trigonocefalia com o olhar da genética. https://www.youtube.com/watch?v=4RLVDqWTBlU Autossômica recessiva Uma doença autossômica recessiva é uma doença hereditária causada quando um indivíduo possui 2 genes com “defeito” que possuem a doença, um que é dado pelo pai e outro que é dado pela mãe. Figura 6. Explicação da Herança Autossômica Recessiva. https://www.youtube.com/watch?v=4RLVDqWTBlU SE VOCÊ QUISER ENTENDER MELHOR SOBRE ESSE ASSUNTO ASSISTA O VÍDEO ABAIXO! A trigonocefalia é uma doença autossômica recessiva causada por uma mutação heterozigótica no gene FREM1, no cromossoma 9p22. ➢ Entendendo o gene FREM1 Símbolo Gene: FREM1 Peso Molecular (Da): 244154 Locus do Mapa Gene: 9p22.3 O gene FREM1 tem a função de fornecer instruções para a produção de uma proteína que está envolvida na formação e organização de membranas basais, que são estruturas finas semelhantes a folhas que separam e suportam células em muitos tecidos. Este gene também codifica uma proteína da membrana basal que pode desempenhar um papel no desenvolvimento craniofacial e renal. Mutações neste gene também têm sido associadas ao nariz bífido com ou sem anomalias anorretais e renais. Figura 7. Ilustração Localização Genética Humana, evidenciando o cromossomo 9. https://www.youtube.com/watch?v=_xK2WC9xgaA https://www.youtube.com/watch?v=_xK2WC9xgaA ➢ A proteína QBRICK Função Molecular ▪ Ligação de carboidratos ▪ Ligação de íons de metal ▪ Morfogênese da sutura craniofacial A proteína do FREM1 faz parte de um grupo de proteínas, incluindo proteínas chamadas FRAS1 e FREM2, que interagem durante o desenvolvimento embrionário como componentes das membranas basais (Figura 7). As membranas basais ajudam a ancorar camadas de células que revestem as superfícies e cavidades do corpo (células epiteliais) a outros tecidos embrionários, incluindo aqueles que dão origem a tecidos conjuntivos (como pele e cartilagem) e os rins. A proteína da matriz extracelular desempenha um papel na diferenciação epidérmica e é necessária para a adesão epidérmica durante o desenvolvimento embrionário. Ela foi denominada QBRICK porque contém 12 repetições: 'Q' significa rainha e é retirado da rainha sendo o 12º em um naipe de carta de baralho, e 'BRICK' significa a unidade de repetição. Continuando o estudo sobre o Gene FREM1... Figura 8. Ilustração da proteína QBRICK. Processo biológico ▪ Comunicação celular ▪ Adesão célula-matriz https://www.ebi.ac.uk/QuickGO/term/GO:0030246 https://www.ebi.ac.uk/QuickGO/term/GO:0007154 https://www.ebi.ac.uk/QuickGO/term/GO:0007160 ➢ Informações sobre o Gene FREM1 Função Molecular: • Ligação de carboidratos • Ligação iônica de metal Processo Biológico: • Comunicação celular; • Adesão celular; • Adesão célula-matriz; • Desenvolvimento de organismos multicelulares; • Morfogênese de sutura craniofacial. ➢ Localização Localização genômica do gene: 9p22.3, que é o braço curto (p) do cromossomo 9 na posição 22.3. Localização Molecular: pares de bases 14.734.666 a 14.911.653 no cromossomo 9. Localização Submolecular: Localiza-se na zona da membrana basal da epiderme embrionária e folículos pilosos. ➢ Outros nomes do gene FREM1 BNAR C9orf143 C9orf145 C9orf154 FLJ25461 Proteína de matriz extracelular QBRICK FREM1_HUMAN TILRR Proteína da matriz extracelular relacionada ao FRAS1 Figura 9. Ilustração da localização genômica do gene. Componente Celular: • Região extracelular • Membrana basal • Componente integral da membrana. Tabela 2. Relacionamento Gene Fenótipo. V V O gene FREM1 pode sofrer mutações e causar outras doenças, além da trigonocefalia. Abaixo veremos alguns estudos que observaram este gene presente em pessoas que apresentavam outras patologias. Manitoba Oculotrichoanal Syndrome Em 8 pacientes de 5 famílias com síndrome de Manitoba oculotrichoanal, Slavotinek et al. (2011) identificaram mutações heterozigotas homozigóticas ou compostas no gene FREM1. Pelo menos duas mutações do gene FREM1 foram identificadas em pessoas com síndrome de Manitoba oculotrichoanal. Esta condição envolve várias características físicas, afetando particularmente os olhos, cabelo e ânus. As mutações excluem material genético do gene FREM1 ou resultam em um sinal de parada prematuro que leva a uma proteína FREM1 anormalmente curta, e acredita-se que resultem em uma proteína não funcional. A ausência da proteína FREM1 funcional interfere no seu papel no desenvolvimento da membrana basal embrionária e também pode afetar a localização, estabilidade ou função das proteínas FRAS1 e FREM2. As características da síndrome oculotricanal de Manitoba podem resultar da falha dos tecidos embrionários vizinhos em se fundirem adequadamente devido ao comprometimento da função de ancoragem das membranas basais (Figura 10). Figura 10. Imagem de paciente com a síndrome Manitoba oculotrichoanal. Nariz bífido com ou sem anomalias anorretais e renais Em membros afetados de 3 famílias consangüíneas com nariz bífido com ou sem anomalias anorretais e renais mapeando para o cromossomo 9p23-p22.2, incluindo uma família árabe egípcia originalmente relatada por Al-Gazali et al. (2002), Alazami et al. (2009) sequenciaram o gene FREM1 e identificaram a homozigose para uma deleção de 1-bp e 2 mutações missense, respectivamente. A doença é causada por mutações que afetam o gene FREM1. Caracterizada pela presença de nariz bífido geralmente associada a agenesia renal e malformações anorretais. Um nariz bífido é uma deformidade congênita devido à falha dos processos nasais emparelhados em se fundirem a um único órgão da linha média durante a gestação precoce (Figura 11). Síndrome de Marles Greenberg Persaud A Síndrome de Marles Greenberg Persaud também é causada por mutações que afetam o gene FREM1. Uma condição rara definida por colobomas palpebrais (Figura 12), criptoftalmia e anoftalmia/microftalmia, uma linha capilar aberrante, uma ponta nasal larga ou bífida e anomalias gastrointestinais, como onfalocele e estenose anal. Figura 11. Imagem de uma criança com nariz bífido antes e após processo cirúrgico. Figura 12. Imagem apresentando o coloboma palpebral. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSENCIO-FERREIRA, Vicente José et al . Cranioestenose da sutura metópica: efeito teratogênico do valproato de sódio. Relato de caso. 2001 Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004- 282X2001000300020>. Acessado em: 18 de julho de 2018. CARDS, Gene. FREM1 Gene protein-coding. Disponível em: <https://genecards.weizmann.ac.il/v3/cgi- bin/carddisp.pl?gene=FREM1&search=53216c9fb0b643c898801c72de05768>. Acessado em: 13 de julho de 2018. COMITEE, Hugo Gene Nomenclature. FREM1. 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