Bases moleculares das Doenças Genéticas

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Doenças associadas à diferentes moléculas (doenças 
moleculares): 
 
 
Erros inatos do metabolismo (IEMs) – Características gerais: 
 Doenças genéticas que afetam o funcionamento normal 
de proteínas envolvidas nas reações químicas que 
ocorrem como parte de um processo contínuo de 
degradação e renovação de moléculas necessárias ao 
funcionamento do organismo; 
 
 
 Maioria autossômicas recessivas; 
 
 Quanto mais rápida for descoberta, menos os efeitos 
deletérios da doença; 
 São doenças raras se consideradas isoladas; 
 Classificação: 
 
Doenças do metabolismo de aminoácidos: 
 
 Eixo que envolve enzimas específicas e dependendo da 
forma que estes aminoácidos estão armazenados eles 
não são metabolizados e geram complicações; 
 No caso da fenilcetonúria existe um problema em uma 
enzima que ela não atua de uma forma correta na 
conversão da fenilalanina em tirosina; 
 Esse defeito genético ocorre por meio de um gene 
alterado que influencia na atividade da enzima e aquilo 
que a gente absorve da dieta, no caso o aminoácido 
fenilalanina, ele não é convertido em tirosina e essa 
tirosina pode ser utilizada para várias coisas, como 
produção de hormônios (hipotireoidismo), pigmentação da 
pele, etc. 
Classificação fisiopatológica: 
 
 Não é simplesmente dizer, por exemplo, que uma 
mutação altera uma enzima e provoca seu mau 
funcionamento; 
 O que acontece quando a enzima não funciona? 
 Quais são as consequência metabólicas desta 
anormalidade? 
 Como isso se traduz de fato em sintomas para o 
paciente? 
 
 
Suspeitando de erros inatos do metabolismo: 
História: 
 Sintomas acompanham o início / mudanças na dieta; 
 Crianças com convulsões; 
 Atraso no desenvolvimento; 
 Vômitos recorrentes; 
 Odor incomum de urina; 
 Consaguinidade dos pais; 
 Problemas sugestivos de erro inato, como retardamento 
ou mortes inexplicadas em parentes de primeiro e 
segundo grau. 
Clínica (diagnóstico diferencial – considerar IEM): 
 Recém-nascidos criticamente doentes; 
 Neurodegeneração; 
 Retardo mental; 
 Fácies grossas / características dismórficas; 
 Doença hepática; 
 Cardiomiopatia (insuficiência cardíaca); 
 Acidose inexplicada; 
 Opacidade da córnea, catarata ou deslocamento da lente; 
 Hipoglicemia persistente. 
Doenças do metabolismo de aminoácidos: 
Fenilcetonúria: 
 Doença autossômica recessiva, descoberta em 1934; 
 Incidência: Brasil – 1:15.849 (2001) e 1:24.780 (2002); 
 Causa: mutação na enzima fenilalanina hidroxilase (PHA); 
 Consequência: deficiência de tirosina (L-dopa, dopamina, 
norepinefrina e epinefrina); aumento de fenilalanina 
(compete com outros aminoácidos na barreira 
hematoencefálica); aumento de fenilalanina desviada para 
outras rotas (fenilcetonas – urina); 
 
 O papel desta enzima é converter o aminoácido 
(fenilalanina) que vem da dieta em tirosina; 
 Esse aminoácido em excesso é tóxico, pois tem uma 
competição com outros aa no SNC; 
 Essa enzima utiliza um cofator que é a tetra-
hidrobiopterina, onde a causa da fenilcetonúria a maioria 
está envolvida na enzima fenilalanina hidroxilase, mas 
também existem problemas neste cofator. Esse cofator 
é importante, pois a enzima precisa de grupos funcionais 
do tetra-hidrobiopterina, onda uma vez que ele está 
ausente, a fenilalanina tem um prejuízo funcional; 
 Diferentes mutações específicas para cada povo; 
 
 
 Essa variedade de mutações no gene dessa enzima faz 
com que se tenha indivíduos com fenilcetonúria na 
maioria dos casos indivíduos heterozigotos composto (2 
ao mesmo tempo, por exemplo) – diferentes alelos que 
contribuem para a formação do genótipo desse indivíduo, 
tendo como consequência uma diversidade fenotípica que 
envolve a fenilcetonúria; 
 Têm-se mutações que tem maior ou menor impacto na 
função da fenilalanina hidroxilase (mutações mais 
agressivas do que outras); 
 Heterogeneidade alélica  heterozigoto composto  
diversidade fenotípica; 
 O fato de se encontrar homozigotos talvez com dois 
alelos faz com se tenha indivíduos com características 
fenotípicas diferentes. Uma vez que se tenha essas 
condições genéticas e sabendo quais são os alelos 
responsáveis por produzir a fenilcetonúria é possível 
direcionar terapia farmacológica específica; 
 Homozigotos  fenótipos diferentes  
farmacogenômica. 
Classificação de acordo com o percentual de atividade 
enzimática: 
 PKU clássica: atividade da fenilalanina hidroxilase 
praticamente inexistente, menor que 1% e, 
consequentemente, níveis de fenilalanina plasmática > 20 
mg/dL; 
 PKU leve: atividade da enzima entre 1% e 3%, 
fenilalanina de 10 a 20 mg/dL; 
 Hiperfenilalaninemia transitória ou permanente: enzima > 
que 3%, levando a níveis de fenilalanina entre 4 a 10 
mg/dL. Condição benigna; 
 Hiperfenilalaninemias atípicas (1-3% do total): causadas 
por deficiência do tetrahidropterina (BH4) – existem 
outras hidroxilases que dependentes dessa molécula; 
afetados tem um prognóstico pior porque apresentam 
um quadro clínico mais grave. 
Diagnóstico clínico: 
 Dano neurológico com retardo mental microcefalia, 
retardo na fala, convulsões, distúrbios do 
comportamento, irritabilidade, hipopigmentação cutânea, 
eczemas e odor de rato na urina (quando o teste 
neonatal não consegue diagnosticar); 
 Rastreamento neonatal: entre 2 e 5 dias do nascimento 
(após 48h) – quanto antes for feito o diagnóstico, 
melhor; 
 Diagnóstico: níveis de fenilalanina > 10mg/dL (duas 
amostras de sangue retiradas do calcanhar). 
 
Tratamento: 
 Dieta com baixo teor de fenilalanina (permitir o 
crescimento e desenvolvimento normal); 
 Dieta hipoproteíca, porém a com a suplementação de aa 
isenta de fenilalanina; 
 Dieta 250-500 mg de fenilalanina/dia vs. indivíduo não 
fenilcetonúrico: 2.500 mg de fenilalanina/dia. 
 
 Pacientes com defeito no cofator tetra-hidrobiopterina 
 suplementação com um medicamento chamado 
dicloridrato de sapropterina que tenta suprir a 
defasagem deste cofator (existem enzimas que auxiliam 
na produção desse cofator – PCD, DHPR); 
 
Hipotireoidismo congênito: 
 A criança nasce com uma disfunção na tireoide; 
 Os hormônios são produzidos pela tireoide e atuam 
praticamente em todas as células do nosso corpo 
(sinalizam síntese proteica, etc); 
 Se tivermos algum problema nesses hormônios todo o 
metabolismo dependente dessa sinalização hormonal será 
afetado; 
 Para que sejam formados T3 e T4 é necessário um 
precursor que é a tiroglobulina. Ela precisa 
principalmente da ingesta de iodo (transportador a base 
de sódio e iodo que adentra as células foliculares da 
tireoide e passa por várias enzimas de oxidação), onde 
esses íons de iodo são conjungados formando os 
hormônios de interesse que seriam secretados da 
tireoide para a circulação sistêmica; 
 
 
 Hipotireoidismo congênito: produção de T3 e T4 é 
deficiente; 
 Incidência: 1:2.595 a 1:4.795; 
 Causa 85% dos casos são defeitos na formação da 
tireoide embriogênese (disginesia tireoidiana); 30-45% 
ectopia; 35-45% agenesia (atrofia); 5% hipoplasia; 
 15% dos casos disormonogênese decorrente de 
mutações em genes que reduzem T4 (tiroxina) – 
problemas no transportador de iodo-sódio; 
tireoperoxidase; tireoglobulina; iodotirosina deiodinase; 
 Genes: NIS, TPO, PDS, TG, IYD, DUOX2, DUOXA2; 
 
Classificação da doença: 
 Primária: quando a falha ocorre na glândula tireoide; 
 Secundária: deficiência do hormônio estimulador da 
tireoide (TSH) hipofisário; 
 Terciária: deficiência do hormônio liberador da 
tireotrofina (TRH) hipotalâmico; 
 Resistência periférica à ação dos hormônios tireóideos. 
Crianças não triadas/tratadas: 
 Hipotonia muscular, dificuldades respiratórias, cianose, 
icterícia prolongada, constipação, bradicardia, anemia, 
sonolência excessiva, livedo reticularis, choro rouco, 
hérnia umbilical, alargamentode fontanelas, mixedema, 
sopro cardíaco, dificuldade na alimentação com deficiente 
crescimento pôndero-estatural, atraso na dentição, 
retardo na maturação óssea, pele seca e sem 
elasticidade, atraso de desenvolvimento neuropsicomotor 
e retardo mental. 
 
Diagnóstico – Triagem neonatal: 
 Coleta após 48 horas até o quarto dia de vida; 
 Dosagem de TSH (TSHneo 5-20 uU/mL); 
 Valores altos são convocados; 
 Dosagem de T4 total e/ou livre no soro, quando 
necessária. 
Tratamento: 
 Reposição dos hormônios tireóideos deficitários 
(levotiroxina sódica); 
 Acompanhamento com avaliação hormonal, avaliações de 
crescimento e puberdade, além de testes psicométricos. 
Desenvolvimento físico e neuropsicomotor; 
 Monitoramento laboratorial (T4 total, T4 livre e 
concentração de TSH). 
Doenças envolvendo o sistema de transporte: 
Fibrose cística ou mucoviscidose: 
 Incidência: caucasianos – 1:3.000; Brasil (estudos 
regionais) – 1:7.000; 
 Causas: proteína CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane 
Regulator) presente na membrana apical de células 
epiteliais (função de equilibrar a concentração de 
cloreto); 
 Gene CFTR com 27 éxons (190 kb); 
 MSD1 e MSD3: domínios com 12 segmentos = poro do 
canal de cloreto; 
 NBD1 e NBD2: domínio de ligação de ATP; 
 Domínio R: regulador; 
 
 
 Causa: + 200 mutações no gene CFTR; 
 Herança autossômica recessiva; 
 
 Existem mutações graves, principalmente no sítio MSD1, 
relacionados com o transporte de cloro. 
 
 
 
 
 
 
Fisiopatologia da FC: 
 
 Pulmões e pâncreas são os principais órgãos afetados: 
aumente da viscosidade do muco; 
 A grande preocupação em pessoas que possuem 
mutações graves na fibrose cística é justamente na 
produção de muco pelos pulmões; 
 Onde o muco espesso que possui diminuição em seu teor 
de água bloqueia as vias aéreas, aumenta a proliferação 
bacteriana, causando infecção crônica, lesão pulmonar e 
óbito por disfunção respiratória; 
 Pâncreas, quando os ductos estão obstruídos pela 
secreção espessa, há uma perda de enzimas digestivas, 
levando à má nutrição; 
 Fibrose pancreática que a maioria destes pacientes 
apresenta já ocorre no período intrauterino, levando a 
um refluxo das enzimas pancreáticas para a circulação; 
 Bloqueio da reabsorção do cloro nas sudoríparas (suor 
hipertônico); 
 Muitas crianças sem sinais ao nascimento; 
 5 a 10% dos pacientes afetados nascem com obstrução 
intestinal por mecônio; 
 Esteatorreia, problemas respiratórios, dor abdominal 
recorrente, pancreatite recorrente, cirrose biliar, 
retardo no desenvolvimento somático. 
Diagnóstico: 
 Avaliação em amostras colhidas em até 30 dias; 
 Dosagem da tripsina imunorreativa < 70 ng/mL (normal); 
 Se > 70 ng/mL, teste confirmatório; dosagem de cloreto 
no suor (teste do suor). 
 
 
Tratamento: 
 Acompanhamento médico regular; 
 Utilização de enzimas pancreáticas; 
 Suplementação vitamínica (vitaminas A, D, E e K); 
 Fisioterapia respiratória; 
 Em presença de complicações infecciosas, é indicada a 
antibioticoterapia de amplo espectro; 
 Esquema vacinal habitual, as crianças devem receber 
também imunização antipneumocóccica e anti-hemófilos. 
Classes de FC: 
 
 Dependendo da mutação que existe neste gene, o efeito 
na proteína é diferente e as terapias variam de acordo 
com o defeito genético, existindo inclusive medicamentos. 
Doenças do metabolismo de esteroides: 
 Colesterol (precursor); 
 Glicocorticoides (ex.: cortisol); 
 Mineralocorticoides (ex.: aldosterona); 
 Androgênios (ex.: testosterona); 
 Estrogênios (ex.: estradiol); 
 
 
 
 O cortisol uma vez que se tem uma concentração 
suficiente na circulação ele atua como sinalizador do eixo 
hormonal para que os hormônios precursores sejam 
desligados, o problema é que na hiperplasia congênita da 
adrenal o fato de não ter a enzima 21-hidroxilase 
(CYP21) funcionando não haverá cortisol suficiente para 
sinalizar por feedback negativo os outros hormônios e 
eles continuam entendendo que não há cortisol suficiente 
e estarão sendo sinalizados para que continuem sendo 
sintetizados. 
Hiperplasia adrenal congênita: 
 
 
 
 Incidência: 1:15.000; 
 Doença autossômica recessiva; 
 Causa: 95% das mutações em CYP21A2 (21-hidroxilase); 
5% mutações 11-beta-hidroxilase; 
 Cortisol é feedback negativo sobre o eixo hipotálamo-
hipófise-suprarrenal, secreção continua do 
adrenocorticotrófico (ACTH) pela hipófise e estimulação 
crônica do córtex da glândula suprarrenal. 
Classificação das mutações: 
 Grupo A: nenhuma atividade enzimática; 
 Grupo B: 3 a 7% de atividade enzimática; 
 Grupo C: 20-60% de atividade enzimática. 
Fenótipos: 
 AA: forma perdedora de sal; 
 BB ou AB: virilizante simples; 
 CC ou AC ou BC: forma não clássica. 
Triagem neonatal: 
 17-hidroxi-progesterona (17-OHP) – muito elevado quer 
dizer que ele está em grande quantidade e não foi 
metabolizado; 
 Seguido de testes confirmatórios no soro. 
 
 
Formas clínicas: 
- Clássica perdedora de sal: 
 75% dos casos; 
 RN feminino: virilização da genitália externa 
(clitoromegalia, fusão labial e formação de seio 
urogenital); 
 RN masculino: diferenciação normal da genitália externa; 
 Deficiência de mineralocorticoide se manifesta 
precocemente (em geral a partir da segunda semana), 
com crise adrenal: depleção de volume, desidratação, 
hipotensão, redução de sódio e aumento de potássio e, 
se não tratada, pode evoluir para óbito. 
- Forma clássica não perdedora de sal (virilizante simples): 
 Virilização pós-natal, caracterizada por clitoromegalia, 
aumento peniano, pubarca precoce, velocidade de 
crescimento aumentada e maturação óssea acelerada, 
resultando em baixa estrutura final; 
 Sem deficiência mineralocorticoide. 
- Forma não-clássica (início tardio): 
 Manifestações podem aparecer na infância, 
adolescência ou idade adulta; 
 No sexo feminino, pode apresentar aumento discreto do 
clitóris, pubarca precoce, ciclos menstruais irregulares, 
hirsutismo e infertilidade; 
 No sexo masculino, o quadro costuma não ser 
diagnosticado, alguns pacientes podem ainda ser 
assintomáticos. 
Doenças do metabolismo envolvendo vitaminas: 
Deficiência de biotinidase: 
 Incidência: 1:9.000; 
 Doença autossômica recessiva; 
 Causa: mutações BTD (biotinidase); aprox. 200 mutações; 
 Diagnóstico: quantificação da atividade da biotinidase; 
 A biotina faz parte do complexo B e tem uma 
importância para vários ciclos de produção de diferentes 
compostos; 
 Existem diferentes enzimas que participam no 
catabolismo de aminoácidos, metabolismo lipídico, 
gliconeogênese e que necessitam de biotina; 
 Uma vez que essas enzimas (carboxilases) utilizam a 
biotina, a biotina não fica livre, ficando conjugada com um 
composto chamado biocitina, precisando da enzima 
biotinidase para ficar livre novamente; 
 A enzima biotinidase é responsável por deixar livre a 
biotina no ciclo; 
 Sem a atividade da enzima, não há biodisponibilidade de 
biotina para diversas outras enzimas. 
Classificação: 
 Deficiência profunda de biotinidase: atividade enzimática 
menor que 10%; 
 Deficiência parcial de biotinidase: atividade enzimática 
entre 10% e 30%. 
Clínica: 
 A partir da sétima semana de vida, com distúrbios 
neurológicos e cutâneos (crises epilépticas, hipotonia, 
microcefalia, atraso do desenvolvimento 
neuropsicomotor, alopecia e dermatite eczematoide); 
 Diagnóstico tardio observam-se distúrbios visuais, 
auditivos, atraso motor e de linguagem. 
O que é o “Teste do Pezinho”? 
 Nome popular para a coleta de sangue realizada por 
punção no calcanhar; 
 Este sangue é embebido em papel filtro para ser 
analisado no laboratório; 
 O nome correto é Triagem Neonatal; 
 
 O Brasil é exemplo no Programa de Triagem Neonatal; 
 Quem deve fazer o Teste do Pezinho? 100% dos 
recém-nascidos vivosdevem fazer a coleta para o 
teste; 
 Por quê? Para identificarmos os que podem ter alguma 
das doenças investigadas; 
 O Teste do Pezinho é só uma coleta de sangue? Não, ele 
faz parte do Programa Nacional de Triagem Neonatal – 
PNTN, que tem como objetivo triar, diagnosticar e tratar 
as crianças com algumas das doenças investigadas. A 
intervenção precoce visa evitar, reverter ou amenizar o 
processo da doença; 
 Etapas do programa: coleta; processamento da amostra; 
reconvocação dos casos suspeitos; tratamento; e 
acompanhamento; 
 O Serviço de Referência em Triagem Neonatal tem 
equipe especializada: assistente social, psicóloga, 
nutricionista, médico pediatra, médico endocrinologista 
pediatra, médico hematologista pediatra e médico 
geneticista. 
Coleta do Teste do Pezinho: 
 Idade da coleta: ideal 3° ao 5° dia de vida para prevenção 
de alterações complicadoras das doenças; 
 Não pode ser colhida antes de 48h da amamentação; 
 O sangue deve ser enviado com brevidade para o 
laboratório de referência. 
 
 O SUS oferece o Teste do Pezinho básico (galactosemia 
e toxoplasmose irão entrar).