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Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina - UNIFACS Turma XV Os distúrbios monogênicos são causados por mutações patogênicas em genes individuais. A mutação pode estar presente em ambos os cromossomos de um par (um de origem paterna e outro de origem materna) ou em apenas um cromossomo do par (combinado com uma cópia normal do gene na outra cópia cromossômica). • Frequentemente causam doenças que seguem um dos padrões de herança clássicos em famílias (autossômico recessivo, autossômico dominante ou ligado ao X). E são referidas como mendelianas porque ocorrem em uma proporção aproximadamente fixa e previsível na prole de tipos específicos de cruzamentos, como as ervilhas de jardim estudadas por Gregor Mendel. • Em alguns casos, a mutação ocorre no genoma mitocondrial, e não no nuclear. • A causa é um erro crítico na informação genética transportada por um único gene. • Distúrbios monogênicos, tais como a fibrose cística, a anemia falciforme e a síndrome de Marfan, geralmente apresentam padrões de heredogramas evidentes e característicos. • A maioria desses transtornos é rara, com uma frequência que pode ser de até um em 500 a 1.000 indivíduos, mas em geral muito menos. • são responsáveis por uma proporção significativa de doenças e mortes. Um distúrbio monogênico é aquele determinado principalmente pelos alelos de um único locus. Doenças Monogênicas: ALBINISMO Erro na enzima tirosinase, que transforma tirosina em Melanina (proteína responsável pela pigmentação normal da pele humana). • indivíduos vão apresentar ausência de pigmentação. • doença autossômica recessiva → par 11. • Ambos os pais têm que ser pelo menos portadores do gene mutado. • 3 genótipos possíveis: AA, Aa, aa. ➢ Afetado: aa ➢ Normais: AA, Aa. Gene Tipos de Albinismo • Tyrosinase gene OCA1 (OCA1A and OCA1B) • P gene OCA2 • TRP1 gene OCA3 • HPS gene Hermansky-Pudlak Syndrome • CHS gene Chediak Higashi Syndrome • OA1 gene X-linked ocular albinism É uma DOENÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA ACONDROPLASIA popularmente conhecida como nanismo. É uma condição de crescimento ósseo reduzido que leva a uma baixa estatura • Faz com que o paciente tenha os membros curtos, tronco largo e estreito, entre outras características comuns, que podem ser reconhecidas no nascimento. Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina - UNIFACS Turma XV • É um distúrbio autossômico dominante causado por mutações específicas no gene FGFR3. • O FGFR3 está localizado no braço curto (p) do cromossomo 4, banda p16.3 • Aproximadamente 80% dos casos aparecem como mutações espontâneas. • Baixa estatura, membros curtos (rizomelia); extremidade proximal (parte superior do braço e coxa), cabeça de aparência grande, pode estar associada a um pé torto e outras anormalidades esquelética dos membros. • Mais de 97% dos pacientes com acondroplasia apresentam a mesma mutação, uma transição G à A no nucleotídeo 1138 do DNA (G1138A), levando à substituição de uma glicina por arginina no domínio transmembranar do receptor do fator decrescimento fibroblástico 3 (FGFR3). • A segunda mutação, vista em aproximadamente 2,5% dos casos, é uma transversão G à C na mesma posição 1138 (G1138C) levando à mesma substituição de aminoácidos • Hipocondroplasia: Rizomelia causada pela mutação C1620A também no gene FGFR3. • Em homozigose é letal (Alelos letais). Existem 3 genótipos possíveis: CC, Cc, cc. ➢ Normal: cc. ➢ Afetados: Cc. ➢ Letal (“nasce morto”): CC é uma DOENÇA AUTOSSÔMICA DOMINANTE FIBROSE CÍSTICA Também chamada de mucoviscidose, é um distúrbio causado por mutações no gene CFTR, que interfere na secreção glandular (aumento na viscosidade da secreção). O CFTR é um canal iônico que conduz cloreto e bicarbonato. Ele é regulado pelo ATP e pela fosforilação pela proteína quinase dependente de AMPc. O CFTR facilita a manutenção da hidratação das secreções das vias aéreas, através do transporte de cloreto e inibição da captação de sódio. A disfunção de CFTR pode afetar muitos órgãos diferentes, particularmente os que secretam muco, incluindo os tratos respiratórios superior e inferior, pâncreas, sistema biliar, genitália masculina, intestino e glândulas sudoríparas. As secreções desidratadas e viscosas nos pulmões dos pacientes com Fibrose Cística interferem na depuração mucociliar (remoção de impurezas), inibem a função dos peptídeos antimicrobianos que ocorrem naturalmente, proporcionam um meio de crescimento para organismos patogênicos e obstruem o fluxo de ar. Durante os primeiros meses de vida, essas secreções e as bactérias que nelas colonizam iniciam uma reação inflamatória. A liberação de citocinas inflamatórias, enzimas antibacterianas do hospedeiro e enzimas bacterianas prejudica os bronquíolos. Ciclos recorrentes de infecção, inflamação e destruição tecidual promovem a redução da quantidade de tecido pulmonar funcional e por fim levam à insuficiência respiratória. A perda do transporte de cloreto pelo CFTR no ducto pancreático prejudica a hidratação de secreções e leva à retenção de enzimas exócrinas no pâncreas. O dano provocado por essas enzimas retidas causa, por fim, a fibrose do pâncreas. O CFTR também regula a captação de sódio e de cloreto do suor à medida que se movimenta por todo o ducto sudoríparo. Na ausência de CFTR funcional, o suor apresenta um conteúdo de cloreto de sódio aumentado, e essa é a base histórica da “síndrome de bebê salgado” e do teste diagnóstico de cloreto no suor. Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina - UNIFACS Turma XV Em resumo: é um distúrbio autossômico recessivo do transporte iônico epitelial causado por mutações no gene do regulador da condutância transmembrana CF (CFTR); com CFTR sem CFTR É uma DOENÇA AUTOSSÔMICA RECESSIVA - Mutação presente no par 7. - Genótipos possíveis são: FF, Ff, ff. ➢ Normal: FF, Ff. ➢ Afetado: ff. - Os pais têm que ser pelo menos portadores do gene mutado. NEUROFIBROMATOSE TIPO I é uma condição pan-étnica autossômica dominante, com sintomas mais frequentemente expressos na pele, olhos, esqueleto e sistema nervoso. A NF1 resulta de mutações no gene da neurofibromina (NF1); • É causada por uma mutação no gene NF1 – Cromossomo 17 • O NF1 é um gene grande que codifica a neurofibromina, uma proteína expressa em quase todos os tecidos, porém mais abundante no cérebro, medula espinal e sistema nervoso periférico. • Acredita-se que a neurofibromina regule diversos processos intracelulares, incluindo a ativação da Ras GTPase, controlando, portanto, a proliferação celular e atuando como supressor de tumor. • A neurofibromatose tipo 1 (NF1) é uma doença comum do sistema nervoso e apresenta tanto penetrância dependente de idade quanto expressividade variável dentro da mesma família. Alguns adultos podem ter apenas máculas cutâneas hiperpigmentadas de formato irregular, conhecidas como manchas café com leite, e pequenos tumores benignos (hamartomas) de íris chamados nódulos de Lisch. Outros membros da família podem apresentar esses sinais, além de tumores cutâneos benignos múltiplos (neurofibromas). Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina - UNIFACS Turma XV Mais ainda, outros afetados podem apresentar um fenótipo muito mais grave, que inclui deficiência intelectual, neurofibromas plexiformes difusos ou tumores malignos dos músculos ou do sistema nervoso, além das manchas café com leite, nódulos de Lisch e neurofibromas. os sinais da NF1 podem levar vários anos para surgir. Noperíodo neonatal, menos da metade dos recém-nascidos afetados exibe sinais sutis da doença, como aumento no número de manchas café com leite. Ocasionalmente, porém, surgem manchas café com leite múltiplas e os nódulos de Lisch, de modo que, na vida adulta, os heterozigotos sempre apresentam algum sinal da doença. Genótipos possíveis: NN, Nf, nn. ➢ Normal: nn. ➢ Afetado: NN, Nf. PENETRÂNCIA E EXPRESSIVIDADE Penetrância: Porcentagem de indivíduos de uma população com um determinado genótipo e que exibem um fenótipo associado. É o percentual de pessoas em uma determinada idade, com um genótipo de predisposição, que se mostram afetadas, independentemente da gravidade. Em alguns distúrbios, a penetrância é dependente da idade, ou seja, pode acontecer em qualquer momento, desde o desenvolvimento intrauterino precoce até os anos pós-reprodutivos. Ex. Algumas condições apresentam letalidade pré-natal, enquanto outras podem ser identificadas no período pré-natal; alguns distúrbios podem ter seu início de forma típica ou exclusiva na infância e na vida adulta; A penetrância pode ser: • Completa: Quando o gene produz o fenótipo correspondente sempre que estiver presente em condições de se expressar. • 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 à genes epistáticos ou ao efeito do ambiente; Expressividade: Corresponde ao modo de expressão do alelo, que pode ser uniforme ou variável. Se refere à gravidade da expressão do fenótipo entre os indivíduos que têm o mesmo genótipo deletério. • Uniforme: Ocorre quando um alelo expressa sempre um único tipo de fenótipo, de fácil reconhecimento. • Variável: Quando a expressão do alelo resulta no aparecimento de vários padrões de fenótipos ou vários níveis de expressão. Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina - UNIFACS Turma XV EXEMPLO 1: POLIDACTILIA (6 dedos) dominante sobre número normal de dedos (5 dedos): • penetrância incompleta (60%) nem todos os indivíduos que apresentam o genótipo favorável manifestam o fenótipo correspondente (no caso em questão, apenas 60% o manifestam); • expressividade variável alguns indivíduos possuem dedos extras nas mãos e nos pés; outros, apenas nas mãos ou apenas nos pés; outros ainda, apenas em uma das mãos ou em um dos pés. EXEMPLO 2: OSTEOGÊNESE IMPERFEITA Também conhecida como doença dos ossos de vidro. É uma doença genética e hereditária que se destaca por provocar fragilidade nos ossos. Esse defeito genético acomete um dos genes que codificam porções do colágeno, causando, portanto, deficiência na produção dessa proteína. PLEIOTROPIA • (do grego pleion e tropos, muitas mudanças) • é quando várias características são determinadas pelo mesmo gene. ex: síndrome de marfan e anemia falciforme SÍNDROME DE MARFAN É uma alteração no gene FBN1 codificador da proteína fibrilina, ocasionando a dificuldade de visão, tórax afundado em funil, ancas largas e saídas para a frente, dedos, braços e pernas longas. Estrutura da fibrilina é alterada, perde a função no tecido e compromete órgãos e sistemas → Efeito multisistêmico ANEMIA FALCIFORME • É a mutação no gene codificador da hemoglobina, substituindo a glutamina por valina (aminoácido que não tem efeito sobre a capacidade de transporte de oxigênio da hemoglobina falciforme), gerando cegueira, falência hepática, ataque cardíaco, dentre outros. • resulta na presença de hemácias em formato de foice, o que compromete o transporte de oxigênio e ferro pelo corpo. Afirma- se que esta doença é um caso de pleiotropia porque ela pode desencadear anemia em níveis diferentes, sendo a última a que ocasiona o óbito. é caracterizada pela alteração dos glóbulos vermelhos do sangue, tornando-os parecidos com uma foice, daí o nome falciforme. Essas células têm sua membrana alterada e rompem-se mais facilmente, causando anemia. Referência: Thompson & Thompson genética médica. 8. ed. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016.
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