genética médica icbas [resumos 2011] rui silva

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Resumos de Gentica Mdica

ICBAS 2010/2011 2S Rui Silva

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1 Aula Morfologia do cromossoma1) Ciclo celular A interfase corresponde ao perodo entre o final de uma diviso celular e o incio da outra. Geralmente a clula encontra-se nesta fase durante a maior parte da sua vida. Durante esta fase os cromossomas no so visveis ao microscpio ptico. A interfase divide-se em trs fases: Fase G1 Nesta fase sintetizam-se muitas protenas, enzimas e RNA, verifica-se tambm a formao de organitos celulares e, consequentemente, a clula cresce. Fase S nesta fase que ocorre a auto-replicao das molculas de DNA A partir deste momento os cromossomos passam a possuir dois cromatdeos ligados por um centrmero. Fase G2 Neste perodo d-se a sintese de molculas necessrias diviso celular (como os centrolos). As fases G e S possuem estas denominaes em decorrncia de abreviaes do ingls - G para gap e S para synthesis Prfase a etapa mais longa da mitose; Os filamentos de cromatina enrolam-se, tornando-se cada vez mais curtos, possibilitando assim o seu visionamento no Microscpio ptico; Os dois pares de centrolos afastam-se em sentidos opostos, entre eles forma-se o fuso acromtico (sistema de microtbulos protecos que se agrupam e formam fibrilas); Quando os centrolos alcanam os plos da clula o Invlucro nuclear quebra e os nuclolos desaparecem. Metfase Os Cromossomos atingem a mxima condensao; O fuso acromtico completa o desenvolvimento e algumas fibrilas ligam-se aos centrmeros (as outras ligam os dois centrolos); Os Cromossomos encontram-se alinhados no plano equatorial (plano equidistante dos dois plos da clulas) constituindo a Placa equatorial. 2

Anafase A anafase uma fase rpida, caracterizada pela migrao dos cromossomos para os plos do fuso. A anfase comea pela duplicao dos centrmeros, libertando as cromtides-irms. As fibras do fuso, ligadas aos centrmeros, encurtam, puxando os cromossomos para os plos da clula. D-se a clivagem dos centrmeros. Os cromatdios que antes pertenciam ao mesmo cromossoma, agora separados, constituem dois cromossomas independentes. APC (anaphase promoting complex) activa induz: i) a degradao de coesinas localizadas na regio centromrica que mantm juntos os cromatdios durante toda a primeira parte da mitose, e ii) activao da separase. Contudo, uma clula s entra em anafase quando todos os cromossomas estiverem biorientados e o fuso exercer a devida tenso sobre os cromossomas. Quem monotoriza este processo? Checkpoint mittico (complexos com protenas Bub1, Bub3, BubR1, Mad1, Mad2 e cdc20) -> Inibio da APC (anaphase promoting complex) at todos os cromossomas estarem biorientados Telfase A membrana nuclear forma-se volta dos cromossomas de cada plo da clula, passando a existir assim dois ncleos com informao gentica igual; Os nclolos reaparecem; O fuso mittico dissolve-se; Os Cromossomos descondensam e tornam-se menos visveis; Citocinese Corresponde diviso celular e, consequentemente, individualizao das duas clulas-filhas 2) Cromossomas Cromatidio brao curto p - brao longo q 2.1) Classificao dos cromossomas de acordo com a posio do centrmero Metacntrico submetacntrico acrocntrico telocntrico

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(a) centrmero ou constrio primria (b) constrio secundria (NOR, ou regio do organizador nucleolar) (c) satlite diferenciado 2.2) Caritipo humano 2n = 46, XX ou 2n = 46 XY Autossomas vs cromossomas sexuais

Os genes so variveis sofrem alteraes por recombinao meiotica, mutaes Os cromossomas constantes sofrem: - Alteraes numricas: Alteraes da mitose e da meiose - Alteraes estruturais: No-reparao ou reparao errada 2.3) Alteraes numricas, por: 2.3.1) Erro na Interfase, por erro na Replicao endoreduplicao (4 cromatdios) 2.3.2) Erro na mitose, por erro na Profase Endomitose (duplicao de cromossomas) Metfase restituio (C-metafase) (duplicao de cromossomas) Anafase - no-disjuno; atraso na anafase; fuso multipolar (perda ou aumento de cromossomas individuais) Telofase - Formao de clulas binucleadas (duplicao de cromossomas)

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2.3.3) Erro na meiose, por erro No cossing-over em paquteno -> recombinao gentica Na separao de cromossomas homlogos Na separao de cromatdios 2.4) Alteraes estruturais, por: Ocorrncia de Quebras e Mau funcionamento de i) checkpoints do ciclo, ii) sistema de reparao do DNA 2.5) Em resumo Alteraes cromossmicas durante a meiose: sndromes constitucionais Alteraes durante a mitose: anomalias cromossmicas adquiridas -o mosaicismo -a instabilidade cromossmica e o cancro

2 Aula - Eucromatina e Heterocromatina1) Constituio da cromatina no ncleo em interfase - DNA - protenas histnicas (H1, H2A, H2B, H3 e H4) - protenas no-histnicas - esqueleto proteico (topoisomerase II, SCII, HMG1/Y) 2) Tipos de cromatina no ncleo em interfase Eucromatina Condensao varivel ao longo do ciclo celular Composta predominantemente por: sequncia nica, rica nos pares de bases G-C Geneticamente activa DNA de replicao precoce no perodo S DNA de Heterocromatina Fortemente condensada, considerada acclica Composta predominantemente por. satlite altamente repetitivo, rica nos pares de bases A-T Geneticamente inactiva DNA de replicao tardia no perodo S DNA

2.1) Heterocomatina 5

2.1.1) Localizao da heterocromatina regio justacentromrica brao longo do Y (Y) telmeros braos curtos dos acrocntricos (p)excepto nas NORs 2.1.2) Tipos de heterocromatina Heterocromatina facultativa - nem sempre geneticamente inactiva - DNA de todos os tipos - negativa para as bandas C - de replicao tardia -sofre crossing over meitico -silencia genes autossmicos e do cromossoma X -no polimrfica Heterocromatina constitutiva -sempre geneticamente inactiva -DNA altamente repetitivo (DNA satlite) -positiva para as bandas C -sempre de replicao tardia -no sofre crossing over meitico -pode ajudar o silenciamento de genes autossmicos - polimrfica

Mecanismos de silenciamento: envolvem metilao, descetilao e reestruturao da cromatina 2.1.2.1) Heterocromatina facultativa Inactivao no cromossoma X nas clulas femininas - exemplo de heterocromatina facultativa Centro de inactivao no cromossoma X: o gene XIST Localizao do gene XIST banda Xq13.3 Processo geral de inactivao reconhecimento do n de cromossomas X iniciao no centro de inactivao espalhamento da inactivao manuteno da inactivao O gene XIST no produz uma protena, mas antes um transcrito de RNA que permanece no ncleo, cobre o X donde transcrito e inactiva-o, por alterao da estrutura da cromatina mediada pelos mecanismos de metilao de DNA e desacetilao histnica, excepto nas regies que permanecem activas

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O X inactivo tanto pode ser o de origem paterna como o de origem materna, nas diferentes clulas do mesmo organismo (ao acaso no 16 dia do desenvolvimento embrionrio hiptese de Lyon). A inactivao uma vez ocorrida mantm-se constante para cada linha celular Consequncias da Hiptese de Lyon Compensao de dose em clulas somticas de ambos os sexos Mosaicismo das clulas somticas femininas para genes ligados ao X Variabilidade de expresso em mulheres com heterozigotia para genes ligados ao X Vantagem selectiva da variabilidade de expresso: Doenas ligadas ao X (o sexo masculino afectado, o sexo feminino portador) 2.1.2.2) Funes da Heterocromatina constitutiva Proteco da eucromatina Estabilidade da cromatina (telmeros e centrmeros) Evoluo e especiao Silenciamento de genes? Polimorfismos na heterocromatina centromrica (cromossomas 1, 9 e 16) foram associados a: Infertilidade; abortamentos espontneos; Leucemias; Cancro do endomtrio; Imunodeficincia

3 e 4 Aula - Mendel e Galton1) Tipos de hereditariedade Gene Efeito Mendeliana Mendeliana C/ Pleiotropismo Galtoniana Cromossomica

2) Tipos de patologia hereditria 7

Malformaes congnitas Sndromes polimalformativos s. cromossmicos; s. mendelianaos com politropismo Doenas monognicas d. autossomicas recessivas, dominantes, ligadas ao x Doenas comuns da vida adulta 3) Histria 3.1) O mendelismo antes de Mendel Hereditariedade ligada ao X 1532 - Talmud dispensa circunciso a RNs com familiares com tendncia a hemorragias 1803, 1813, 1815, 1820 (Otto, Hay, Buels, Nasse) - transm. hemofilia 1876 (Horner) - padro de transmisso do daltonismo Hereditariedade dominante - 1750s (Maupertuis) - polidactilia Hereditariedade recessiva - 1857 (Bemiss) - consanguinidade 3.2) Mendelismo Gregor Mendel (1822-1884) infere a existncia de unidades/genes determinantes da hereditariedade Partculas discretas transmitindo-se intactas caractersticas recessivas podem permanecer escondidas uma ou mais geraes, mas a contribuio de cada progenitor sempre igual O facto de se terem comprovado as leis de Mendel para caractersticas humanas raras (mais evidentes) levou convico de que s se aplicariam a elas: Mendelianos - traos discretos 3.3) Galtonismo Galton (1822-1911) Hereditary Genius (1869) mtodo dos gmeos (1876) " identificao pelas impresses digitais caractersticas quantitativas coeficiente de correlao regresso para a mdia mistura proporcional de factores de cada antepassado lei da hereditariedade ancestral (1/4, 1/16, 1/64, ...) (1889) 8

eugenia Biomtricos - caractersticas quantitativas 3.4) Conciliao As duas explicaes alternativas da hereditariedade, que se apresentavam como antagnicas, so conciliadas por R.A. Fisher, 1918: As caractersticas de tipo quantitativo podem ser "controladas" por vrios genes cada um com um efeito pequeno sobre a caracterstica e a dominncia nem sempre completa.

5 Aula Extenses ao Mendelismo3.5) O mendelismo depois de Mendel Extenses ao mendelismo Modificao das propores mendelianas -> interaces gnicas e/ou com o ambiente! 3.5.1) Hereditariedade ligada ao sexo Morgan, 1911 - ligao crom. X na Drosophila (olhos brancos, corpo amarelo e asas vestigiais) Morgan, 1911 - hemofilia e daltonismo no crom.X 3.5.2) Ligao gentica (linkage) Morgan et al., 1915 - alguns genes na Drosophila no segregam; Bell & Haldane, 1937 - hemofilia e daltonismo Genetic linkage is the tendency of certain loci or alleles to be inherited together. Genetic loci that are physically close to one another on the same chromosome tend to stay together during meiosis, and are thus genetically linked.

6 Aula - Do Gentipo ao Fentipo - Interaces genicas e ambiente1) Constrangimentos s propores mendelianas genes modificadores e modificao ambiental sobre um locus principal (penetrncia reduzida, expressividade varivel, etc.) varincia das ocorrncias 9

tamanho finito da amostra (gentica humana) impreciso da observao humana identificao fenotpica (caractersticas pouco definidas/diferenciveis) variao de classificaes (dificuldades, variao com conhecimento) loci mltiplos: efeitos aditivos (caracteres polignicos) heterogeneidade gentica fecundao no-sexuada atribuio errada de paternidade/maternidade 1.2) No-penetrncia 1.2.1) Penetrncia incompleta - quando indivduos com o gentipo apropriado para dada afeco gentica so fenotipicamente normais 1.2.2) Penetrncia dependente da idade doenas com inicio tardio 1.3) Expressividade varivel Maior ou menor gravidade/exuberncia com que um mesmo fentipo de apresenta 1.4) Pleiotripismo - Se um nico gene interfere com diversos rgos ou sistemas As doenas mendelianas (monognicas) com pleiotropismo manifestam-se como sindromes 1.5) Heterogeneidade gentica (ex: fibrose cstica) Quando um fentipo apresenta diferentes modos de herditariedade (AD, AR, X) 1.6) Fenocpias quando um dado fentipo mimetizado por causas ambientais 1.7) Epistasia se a anulao de um gene (a montante numa cadeia metablica) anla o feito de um outro gene (a jusante na cadeia). 1.8) Genes modificadores genes situados em loci secundrios para um fentipo mas que influenciam o efeito final do gene principal responsvel pelo fenipo (maior ou menor gravidade ou inicio mais cedo) 1.9) Conceito de dominante e recessivo - fazem sentido, mas so atributos do fentipo, no dos genes! 10

2) Desvios ao mendelismo antecipao casos espordicos (isolados) dissomia uniparental imprinting genmico outros efeitos de origem parental mosaicismo germinal desvio meitico outras causas de distoro de taxas de segregao 3) Ps-mendelismo: o ps-modernismo na hereditariedade A descoberta do mecanismo das mutaes dinmicas (expanses de repeties de trinucleotdeos, TNRs) e do imprinting genmico, vieram explicar e unificar muitos dos princpios tidos como desvios ao mendelismo (antecipao, casos espordicos, efeitos de origem parental, distores de taxas de segregao). Comeou a vulgarizar-se a aplicao de hereditariedade no-mendeliana a estas novas extenses do mendelismo. 4) Excepes/extenses s leis de Mendel dominncia parcial - fentipo intermdio (ptalas vermelhas, brancas ou rosas) codominncia - fentipo com caractersticas dos dois homozigotos (trao falciforme) polialelismo (ABO e outras sries allicas) alelos letais e alelos semi-letais (ou subvitais) (ratinho amarelo) expresso caracteres dominantes em homozigotia (retinoblastoma) pleiotropismo (Marfan) epistasia (loci H e ABO) genes modificadores (secretor e ABO) complementao - duplos heterozigotos para car. recessivos (erv. violeta e banco) genes supressores (antioncogene) duplicao gnica (forma frutos da bolsa de pastor) efeito de dose em homozigotia para caract. AD (hipercolesterolemia familiar) lyonizao (teoria de Mary Lyon) e variabilidade portadoras (Duchenne) heterogeneidade gentica (surdez congnita, retinite pigmentosa) 11

mutaes de novo (acondroplasia) penetrncia dependente da idade (Huntington) penetrncia incompleta (retinoblastoma) expressividade varivel (distrofia miotnica) 5) Hereditariedade no-mendeliana? Hereditariedade multifactorial; cromossmica; materna Toda a hereditariedade mendeliana! Leis de Mendel - apenas a base para previso de propores fenotpicas; o mundo real dos genes e cromossomas bem mais complexo (abundam as excepes e os desvios!), que no invalidam as leis de Mendel, mostram necessidade de considerar outros factores para alm da base (paradigma mendeliano); estas complexidades mostram um conjunto de princpios precisos e unificadores para a anlise gentica Modificaes nas propores mendelianas sugerem interaces genicas (com outros genes e ambiente)

7 Aula Mutaes dinmicasTipos de enviesamentos 1. Filhos c/doena mais grave e precoce so mais vezes diagnosticados 2. Pais c/doena mais tardia reproduzem-se mais (mais pares pais-filhos estudados) 3. Estudos transversais recrutam mais pares pais e filhos c/idade incio aproximada 1) Mutaes dinmicas - expanso do nmero de unidades repetitivas tipicamente constitudas por tripletos presentes num determinado gene; ex: Sndrome do X-frgil; Doena de Huntington, Machado-Joseph Sherman Paradox / anticipation / dynamic mutation - phenomenon whereby the symptoms of a genetic disorder become apparent at an earlier age as it is passed on to the next generation. In most cases, an increase of severity of symptoms is also noted. Anticipation is common in trinucleotide repeat disorders such as Huntington's disease where a dynamic mutation in DNA occurs A mutao por expanso de TNRs um processo contnuo, em vrias fases 12

Doena de Machado-Joseph - (CAG)n Alelo normal: tamanho no varia Alelo expandido: varia em 55% transmisses Maior nas transmisses paternas (casos juvenis) 60% varincia pode ser atribuda a factores ambientais 56% da variao restante pode ser atribuda a outros genes

8 Aula - Epigentica1) Epigentica Epigentica estudo das mudanas na funo gentica, que so mitotica e meioticamente herdveis e no implicam alterao na sequncia do DNA! Por vezes sinnimo de hereditariedade no-mendeliana! 1.1) Genomic imprinting A genetic phenomenon by which certain genes are expressed in a parent-of-origin-specific manner It involves methylation and histone modifications in order to achieve monoallelic gene expression without altering the genetic sequence. Alleles are silenced such that the genes are either expressed only from the non-imprinted allele inherited from one of the parents These epigenetic marks are established in the germline and are maintained throughout all somatic cells of an organism Appropriate expression of imprinted genes is important for normal development, with numerous genetic diseases associated with imprinting defects 1.1.1) Exemplos de imprinting Partenognese - perda da contribuio paterna, leva a teratomas ovricos Andrognese perda da contribuio materna , leva a molas hidatiformes, 1.2) Metilao 1.2.1) Definio Modificao covalente do DNA, pela adio de um CH3 na posio 5 do anel da citosina, no contexto de um dinucletotdeo CpG (5-CG-3) 1.2.2) Excepo: genes em regies que sofrem imprinting e os genes inactivados no crom. X 13

1.2.3) O padro de metilao varia entre tecidos da mesma pessoa varia entre diferentes pessoas poder variar em certas doenas complexas diferentes perfis em populaes animais pode fornecer informaes sobre SNPs (CpGs) 1.2.3) A metilao est envolvida na: Regulao gnica Inactivao do cromossoma X Imprinting genmico Silenciamento sequncias vricas Modificao estrutura cromatina Estabilidade do DNA Cancro Envelhecimento Memria Resposta a medicamentos 1.2.4) Efeitos epigenticos podem ser transgeracionais e especficos de sexo Incio tabagismo paterno prpubertal associado a idade gestacional curta nos filhos (no filhas) Abundncia alimentar prpubertal dos avs paternos - longevidade dos netos (no netas) Abundncia alimentar prpubertal das avs paternas - longevidade das netas (no netos) 1.3) Conceito actual de gene A hereditariedade (biolgico) no reside apenas no DNA! A hereditariedade mendeliana no se limita replicao fiel do DNA; tambm do padro de metilao e da estrutura da cromatina! O gene (molecular) no se reduz s 4 bases do DNA: ter de incluir tambm a 5-mC ser alargado estrutura cromatnica (histonas e protenas associadas) 1.4) Regresso do Lamarkismo? 14

O epigenoma adequirido, transmite-se descendncia e explica a hereditariedade do cancro, farmacogenetica, clonagem, etc. Mudanas mitticas e meiticas herditrias sem alterao do DNA

9 Aula - Alteraes cromossmicas numricas1) Nomenclatura Normal diploidia (2n); dissomia (2n) 1.1) Euploidia - alterao em lotes inteiros de cromossomas e no somente em alguns cromossomas, como na aneuploidia. 1.1.1) Haploidia (n) 1.1.2) Poliploidia - tripolidia (3n); tetratloidia (4n) 1.2) Aneuploidia alterao do nmero de alguns cromossomas, ex: Trissomia 21 1.2.1) Hipodiploidia nulissomia (2n-2); monossomia (2n-1) 1.2.2) Hiperdiploidia trissomia (2n+1); tetrassomia (2n+2)

2) Origem da Euploidia - Poliploidia 2.1) Erros de fertilizao - do origem a embries triplides fecundao de 1 ovo por 2 espermatozides fecundao de 1 ovo e globo polar que no degenerou por 1 espermatozide 2.2) Erros de diviso (meitica e mittica) Ex: endoreduplicao, endomitose, C-mitose, restituio na meiose: do origem a gmetas diplides e consequentemente a embries triplides na mitose: do origem a clulas tetraplides 3) Origem da Aneuploidia 3.1) Erros de anafase (meitica e mittica) 3.1.1) Mecanismos No-disjuno Separao precoce dos cromatdios em meiose I (pr-diviso) 3.1.2) Consequncias 15

Erros na diviso meitica -> formao de gmetas nulissmicos e dissmicos Erros na diviso mittica -> formao de clulas monossmicas e trissmicas. Quando ocorre na 2 diviso, ou superior, d mosaicismo. 3,2) Mosaicismo 3.2.1) No disjuno primria Embrio normal (46) que tem uma diviso mittica errada e d clulas 47. Quanto mais tardia, maior a predominncia de clulas normais 3.2.1) No disjuno secundria Embrio anormal (47) que tem uma diviso mittica errada e d clulas 47. Quanto mais tardia, menor a predominncia de clulas normais 4) Traduo fenotpica da aneuploidia 4.1) Aneuploidias constitucionais INcompatveis com a vida nulissomia monossomia para qualquer autossoma monossomia Y, na ausncia do X trisomia para a maioria dos autossomas polissomia dos autossomas de grau superior a trs 4.2) Aneuploidias constitucionais compatveis com a vida Trisomia 13 - S. Patau, 18 - S. Edwards e 21 S. Down Trissomias 8 e 22 em mosaicismo Monossomia para o cromossoma X (S. Turner) Polissomia dos heterossomas trissomia X Sndrome de Klinefelter (trissomia XXY) Sndrome de Jacobs (trissomia XYY) 4.2.1) Risco de transmisso Aneuploidias dos cromossomas sexuais - No h risco de transmisso ou risco muito baixo Trissomias para autossomas ou mosaicismo: Dependentes do nmero de espermatcitos ou ocitos alterados - Risco de transmisso muito baixo

4.2.2) Risco de recorrncia 16

A no-disjuno / pr-diviso depende: Incidncia, Factores de predisposio, Causas genticas 5) Incidncia de alteraes cromossmicas 48% em abortamentos espontneos 0,3% em nados-vivos maioria trissomias Quanto mais precoce o abortamento maior a incidncia de aneuploidia 5.1) A incidncia maior nos gmetas femininos Factor de predisposio mais importante a idade materna 0,4/1000 aos 20 anos; 17/1000 > 45 anos 5.1.1) Motivo Alterao do checkpoint meitico na meiose feminina ver sebenta

11 Aula Altaraes cromossomicas estruturais1) Origem das alteraes estruturais: quebras Quebras espontneas - quebras durante a replicao, dependente da actuao do sistema de reparao de DNA Quebras induzidas - provocadas por factores externos, ambienciais-radiaes, agentes qumicos, vrus Quebras de origem gentica - dependente de erros genticos a nvel do sistema de reparao de DNA

2) Tipos de quebras No perodo G1: quebras cromossmicas -> alteraes cromossmicas Nos perodos S e G2: quebras cromatdicas -> instabilidade cromossmica Variaes de forma Heterocromatina justacentromrica dos cromossomas 1, 9, 16 Constrio secundria dos cromossomas acrocntricos 13, 14, 15, 21 e 22 Polimorfismo do Y 3) Nomenclatura das alteraes cromossmicas estruturais 18

3.1) Intra-cromossomicas 3.1.1) Deleco - terminal ou intersticial 3.1.2) Duplicao por amplificao 3.1.3) Inverso paracentrica (no envolve o centrmero), ou pericentrica (envolve o centrmero) Sem efeito de posio: no afecta o fentipo; Com efeito de posio: afecta o fentipo 3.1.4) Desvio passagem de um bocado do cromossoma para outro local do mesmo cromossoma 3.1.5) Cromossoma em anel, por quebra nos dois cromatdios ou num s cromatdio, faz com que as pontas colem formando um anel 3.1.6) Isocromossoma em vez dos cromatidios se separarem separam-se os 2 braos pequenos juntos e os 2 grandes juntos. 3.2) Inter-cromossomicas 3.2.1) Translocao recproca (quebra na ponta) troca entre 2 cromossomas Pode ser equilibrada ou desequilibrada com formao de cromossomas acntricos e dicntricos, que se colam pelas pontas partidas 3.2.2) Translocao no recproca (quebra na ponta) um perde e outro ganha Pode haver duplicao de DNA por translocao desequilibrada, por duplicao de cromossoma homlogo ou heterlogo 3.2.3) Insero (quebra a meio) - translocao no recproca no terminal 3.2.4) Translocao em tandem (quebra na ponta) - translocao no recproca entre cromossomas homlogos 3.2.5) Translocao robertsoniana - Quebra dos centrmeros nos cromossomas acrocntricos (13, 14, 15, 21 e 22), com formao de cromossomas acntricos (braos curtos) e dicntricos (braos longos) 4) Consequncias das alteraes equilibradas no emparelhamento meitico 4.1) Inverso - alsa de inverso durante o paquteno 4.2) Translocao - cruz meitica durante o paquteno 5) Traduo fenotpica das alteraes cromossmicas estruturais Dependente de ser uma alterao equilibrada ou desequilibrada 19

5.1) Alterao cromossmica equilibrada - no h aumento nem perda de material gentico activo fentipo normal 5.2) Alterao cromossmica desequilibrada - h aumento ou perda de material gentico activo,fentipo afectado

12 Aula - Caractersticas das Autossomias EstruturaisAula sem dados, s imagens -> ver sebenta Sndrome de Lejeune / crit-du-chat (5p-) Sindrome Wolf-Hirschorn (4p-) Sndromes por microdelees Williams: 7 Langer-Giedion: 8 WAGR: 11p13 Retinoblastoma: 13q14 Prader-Willi: 15q11-12 Angelman: 15q11-12 Rubinstein-Taybi: 16 Miller-Dieker: 17 Smith-Magennis: 17 DiGeorge /Shprintzen: 22q11-2

13 Aula - Cromossomas sexuais e diferenciao sexual20

1) Cromossoma X 1.1) Hiptese de Lyon (1961) inactivao ao acaso do X O corpsculo de Barr nas clulas femininas corresponde ao cromossoma X inactivo Este tanto pode ser o de origem paterna como o de origem materna, nas diferentes clulas do mesmo organismo (ao acaso) Aproximadamente ao 16 dia do desenvolvimento embrionrio (nas clulas somticas) A inactivao uma vez ocorrida mantm-se constante para cada linha celular Nas clulas gamticas (ocitos) h reactivao do X inactivo 1.1.1) Localizao do centro de inactivo Centro de inactivao no cromossoma X - o gene XIST Localizao do gene XIST banda Xq13.3 1.1.2) Processo geral de inactivao reconhecimento do n de cromossomas X iniciao: no centro de inactivao espalhamento da inactivao manuteno da inactivao O gene XIST no produz uma protena, mas antes um transcrito de RNA que permanece no ncleo, cobre o X de onde transcrito e inactiva-o, por alterao da estrutura da cromatina mediada pelos mecanismos de metilao de DNA e desacetilao histnica. Nas polissomias do X s fica um X activo, os outros so inactivados 1.1.3) Consequncias da hiptese de Lyon Compensao de dose Mosaicismo nas clulas do sexo feminino Variabilidade de expresso em mulheres heterozigticas

1.2) Vantagem selectiva da variabilidade de expresso 1.2.1) Doenas ligadas ao X Hemofilia Formas de atraso mental ligadas ao X (XLMR) 1.8 / 1000 no sexo masculino - to comum como o sndrome de Down (na populao masculina) Sndrome Martin-Bell (X frgil) 40% dos casos de XLMR 21

Sndrome de Rett Exclusivamente em raparigas. Causa hereditariedade dominante ligada ao X, com letalidade no sexo masculino hemizigtico

1.3) Desvios inactivao ao acaso N de clulas iniciais na altura da inactivao Quanto menor for o n de clulas iniciais maior ser o desvio Seleco positiva Aumento do ndice de proliferao celular, evoluo de novos loci com funes novas vantajosas Seleco negativa Diminuio do ndice de proliferao celular por alteraes genicas ou cromossmicas

1.4) Desvio total inactivao ao acaso Alteraes estruturais do X que do origem a clulas no viveis no embrio em desenvolvimento O embrio ser vivel por seleco positiva de clulas com inactivao vantajosa 1.4.1) Padres de inactivao no caso de anomalias do X Clula normal Alterao estrutural do X t(X;autossoma) equilibrada t(X;autossoma) desequilibrada Clula com mais de dois X inactivao do X ao acaso inactivao do X alterado inactivao do X normal inactivao do X alterado inactivao de todos os X menos um

1.5) Monossomia do X e efeitos no fentipo feminino No h reactivao do X inactivo nos ocitos - origina as caractersticas gondicas no sndrome de Turner Ausncia das regies que escapam inactivao no X inactivo - origina as caractersticas somticas no sndrome de Turner 1.6) Correlao do fentipo com alteraes ao longo do X Regio crtica do X: entre q13 e q26 - efeito de posio alargado: mesmo em translocao equilibrada, uma alterao nesta regio est associada a insuficincia gondica e fertilidade reduzida. 22

2) Cromossoma Y Gene determinante da diferenciao sexual masculina SRY, no brao curto do Y Alteraes na regio AZF (AZoospermia Factors) do cromossoma Y a- ausncia de clulas germinativas b- bloqueio na meiose c- gametognese anormal

2.1) Determinismo sexual VS (XY / XX) 2.1.1) Diferenciao sexual

Diferenciao sexual

(gnero masculino / gnero feminino)

Gnada indiferenciada - at 6 semana do desenvolvimento embrionrio Determinao dos caracteres sexuais primrios - presena do SRY: diferenciao do testculo - ausncia do SRY e presena DAX1: diferenciao do ovrio Determinao dos caracteres sexuais secundrios - caracteres sexuais masculinos - andrognios ligados a receptores especficos; dihidrotestoesterona genitlia externa - caracteres sexuais femininos (denvolvimento dos genitais internos e externos) - sem aco hormonal conhecida, ocorre com falta de hormanas masculinizantes 2.1.2) Factores de regulao envolvidos na diferenciao das gnadas masculina e feminina Diferenciao testicular SRY (Yp11.3), SOX9, WT-1, SF-1 DMRT1 Diferenciao do ovrio DAX-1 (Xp21.3), Rspo1, Wnt4 SOX-9 (17q24) - necessria para transcrio do hormnio anti-mlleriano (MIF), sua reduo resulta em feminilizao DAX-1 Inibe a diferenciao testicular e como conseqncia a gnada acaba se tornando ovrio SF-1, WT-1, Lim-1 - Controlam a organizao da crista urogenital primitiva 23

- Participam na preparao do tecido bipotencial para a etapa da determinao do sexo gondico

14 Aula - Conceitos de sexo e estados intersexuaisAspectos Genticos da Determinao e Diferenciao Sexuais (DDS) 1) Definies Sexo so as caractersticas fsicas com que nascemos Gnero tem a ver com identidade, a forma como nos percepcionamos e nos identificam enquanto homens e mulheres Orientao sexual tem a ver com quem gostamos, por quem sentimos atrao e desejo Sexo gentico/Determinao sexual: determinado pelos cromossomos e pelos genes (XX ou XY) Sexo gonadal: determinado pela histologia gonadal (testculo ou ovrio) que induzida pelos genes Sexo hormonal: determinado pelos hormnios femininos (estrgeno e progesterona) e masculinos (testosterona) Sexo fenotpico (morfolgico): determinado pela genitlia externa e caractersticas sexuais 2as, que so induzidos pelos hormnios produzidos nas gnadas Sexo social: interao ambiente/social/personalidade/etc. Abertura da uretra masculina - hipospdias/epispdias

2) Anormalidades do sexo gentico Cromossmico 2.1) Sndrome de Klinefelter XXY Fentipo pouco marcante: alta estatura desproporcional, com dolicoestenomelia, hipotrofia testicular que leva a hipogonadismo hipergonadotrfico Muitos pacientes s so diagnosticados quando adultos por causa da azoospermia 2.3) Sndrome de Turner X 99% dos conceptos com S. de Turner so abortados espontaneamente, apenas 1% nascem A S. de Turner responsvel por 15 a 20% das anomalias cromossmicas vistas em abortos linfedema de ps em recmnascido, que regride com a idade edema de nuca no RN que evolui para pescoo alado cardiopatia 24

baixa estatura proporcionada implantao de cabelos em tridente na nuca hiperconvexidade das unhas de mos e ps hipogonadismo hipergonadotrfico, com amenorria primria 2.4) Disgenesia Gonadal Mista Caritipo: Mosaicismo 45,X/46,XY Assimetria gonadal (testculo+fita) Genitlia ambgua Podem apresentar uma pleide fentipos desde Femenino ao Masculino Gonadoblastoma -> Disgerminoma

3) Alteraes do sexo gonadal 3.1) Hermafroditismo verdadeiro Critrio diagnstico possuir tecido gonadal dos 2 sexos: Ovrio + testculo ou Ovrio + ovotstis ou Testculo + ovotstis ou Ovotstis + ovotstis Genitlia externa pode ser normal (masculina ou feminina), mas normalmente ambgua 3.1.1) Caritipos 46,XX - 50% 46,XY - 20% 46,XY/45,X 46,XY/46,XX Caritipo 46,XX/46,XY resultado de dupla fecundao de gmeta feminino com dois ncleos por dois espermatozides X e Y, ou por fuso precoce - quimera - de dois zigotos de sexos diferentes 3.3) Homem XX / Mulher XY Troca de genes responsveis pelo sexo gonadal no crossing-over 20%

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3.4) Sexo reverso XY (disgenesia gonadal pura XY) Phenotypic sex reversal in humans having two copies of the DAX1 locus Mutao em SOX-9 Displasia camptomlica 3.5) Disgenesia gonadal pura XX 3.5.1) Fentipo Gnadas em fita Estatura normal Ausncia de estigmas somticos Genitlia externa feminina normal Genitlia interna hipoplsica Usualmente, diagnosticada em jovens com amenorria primria e ausncia de caracteres sexuais secundrios Ou em mulheres com menopausa precoce Diversos genes podem estar envolvidos na sua etiologia, bem como na diferenciao ovariana normal H descrio de casos familiares com provvel herana autossmica recessiva

4) Alteraes do sexo fenotpico 4.1) Pseudo-hermafroditismo masculino 46,XY com genitlia feminina ou ambgua 4.1.1) Deficincia de 5-alfa-redutase 4.1.2) Insensibilidade aos andrgenios no tm receptor de andrognios Androgen insensitivity syndrome (AIS) is a condition that results in the partial or complete inability of the cell to respond to androgens The unresponsiveness of the cell to the presence of androgenic hormones can impair or prevent the masculinization of male genitalia in the developing fetus, as well as the development of male secondary sexual characteristics at puberty, but does not significantly impair female genital or sexual development. As such, the insensitivity to androgens is only clinically significant when it occurs in genetic males (i.e. individuals with a Y-chromosome, or more specifically, an SRY gene).[1] Clinical phenotypes in these individuals ranges from a normal male habitus with mild spermatogenic defect or reduced secondary terminal hair, to a full female habitus, despite the presence of a Y-chromosome

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4.2) Pseudo-hermafroditismo feminino 46,XX com genitlia masculina ou ambgua 4.2.1) Hiperplasia congnita de adrenal Caritipo 46,XX Hiperplasia adrenal congnita (HAC) o crescimento exagerado do crtex da glndula adrenal causado por uma mutao gentica, que provoca produo demasiada de andrognio no feto. Em indivduos do sexo feminino, isso causa uma masculinizao da genitlia externa e aumento do clitris. Indivduos do sexo masculino afetados possuem genitlia externa normal e o diagnstico pode no ser feito na primeira infncia. Entretanto, o excesso de hormnio, em ambos os sexos, leva a um crescimento rpido e maturao esqueltica prematura. A HAC um distrbio autossmico recessivo, causado por uma mutao no gene citocromo P450c21esteroide hidroxilase-21 provoca uma deficincia de enzimas necessrias ao funcionamento da suprarenal Sexo gonadal feminino: presena de ovrios Presena de tero Virilizao intra-tero de uma genitlia feminina normal Masculinizao, com puberdade precoce Herana Autossmica Recessiva

15 Aula Instabilidade cromossmica1) Mutaes somticas e estabilidade cromossmica Agentes genotxicos Ambientais - Qumicos,radiaes, vrus Endgenos - stress oxidativo (excesso de radicais livres) do Mutaes somticas Mutaes genicas - alterao a nvel de um gene Mutaes cromossmicas - alterao na estrutura de um cromossoma Mutaes genmicas - alterao no n de cromossomas Barreiras s mutaes somticas 27

Organizao estrutural do cromossoma Proteco extracelular Reparao do DNA Controlo do ciclo celular (checkpoints)

2) A instabilidade cromossmica como factor de predisposio para o cancro A instabilidade cromossmica como factor de: evoluo, resposta adaptativa, envelhecimento, doena (cancro) A instabilidade cromossmica afecta a expresso de genes especficos: Oncogenes, supressores, checkpoints, genes de reparao 2.1) Distribuio da populao em 4 categorias, quanto ao risco de desenvolvimento de um tumor (Knudson, 1985) 1categoria Um nvel irredutvel de cancro, a menor incidncia possvel, inevitvel porque est relacionada com uma instabilidade inerente ao prprio material gentico. 2categoria tumores que resultam de uma exposio em excesso aos agentes mutagnicos. 3categoria - inclui tumores que resultam de uma relativa insuficincia gentica para tolerara exposio aos agentes mutagnicos. 4categoria inclui tipos de cancro onde a influncia ambiencial insignificante. o caso de neoplasias autossmicas dominantes, para as quais a mutao inicial passa atravs da linha germinal. 2.2) Exemplos de sndromes de instabilidade cromossmica Ataxia Telangiectasia - sensibilidade s radiaes ionizantes Sndrome de Bloom - sensibilidade luz ultravioleta Anemia de Fanconi - sensibilidade a agentes alquilantes Todos com elevada susceptibilidade para o cancro pois tm mutaes em genes relacionados com reparao do DNA (ou proteco celular)

3) Importncia das alteraes citogenticas no cancro 3.1) Alteraes Primrias 28

Aparecem quase sempre como nica alterao e associadas a tipos especficos de tumor. Principal valor: no diagnstico Ex: Leucemia mieloide crnica, t9;22 cromossoma filadelfia 3.2) Alteraes Secundrias Aparecem em adio alterao primria, e frequentemente dominam o padro cariotpico nas ltimas fases da doena. Principal valor: no prognstico 4) Efeitos gerais das alteraes cromossmicas 4.1) Aumento de material gentico activo 4.1.1) Aneuploidias trissomias, tetrassomias, etc. - desequilbrio na dosagem protoncogene-supressor 4.1.2) Amplificao gnica HSRs (homogeneously stained regions) DMs (double-minutes) 4.2) Perda de material gentico activo Deleco dos genes supressores. Exs: RB1, TP53, BRCA1, etc 4.3) Recolocao de material gentico activo (efeito de posio) Como que as translocaes activam oncogenes? H dois mecanismos: 4.3.1) Recolocao de um protoncogene sob controlo de um promotor activo (efeito de posio) Nas doenas hematolgicas malignas, o protoncogene normalmente colocado junto a genes relacionados com regies promotoras de Ig, ou junto do gene TCR (T-cellreceptor) Ex: Translocao 8;14 no linfoma de Burkitt: activao do MYC por efeito de posio 4.3.2) Fuso de genes Envolve sempre um protoncogene que d origem formao de um novo gene (neooncogene) Ex: Translocao 9;22 na LMC: d origem a fuso e formao de novo gene Translocao 15;17 na LMA-M3: d origem a fuso e formao de novo gene

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5) Importncia dos estudos citogenticos no cancro - concluso Identificao das alteraes primrias - importncia no diagnstico e no prognstico Identificao das alteraes secundrias - importncia no prognstico Identificao de alteraes recorrentes ps tratamento - avaliao da remisso

16 Aula Predisposio Hereditria para o Cancro da Mama/OvrioTeoria dos dois eventos Genes supressores tumorais e predisposio para cancro, ex: APC polipose adenomatosa familiar Oncogenes e predisposio para cancro ex: KIT - Tumores do estroma gastrointestinal Sndromes humanos com instabilidade genmica Sndrome de Lynch (HNPCC) MLH1, MSH2/ 1) Cancro da mama familiar e hereditrio Hereditary breast cancer cases: 5-10% Mutations on the BRCA1 and BRCA2 genes account for nearly 90% of all the hereditary breast cancer (50% -BRCA1; 40% - BRCA2) Sporadic (non-hereditary) breast cancer cases: 90-95% BRCA1 is a human caretaker gene that helps repair damaged DNA, or destroy cells if DNA cannot be repaired. If BRCA1 is damaged, damaged DNA is not repaired properly and this increases risks for cancers

1.1) Caractersticas que sugerem predisposio hereditria para cancro da mama Idade precoce de aparecimento (em relao s formas espordicas) Idade de diagnstico do cancro da mama Familiar pico aos 40 e depois diminui Idade de diagnstico do cancro da mama Espordico cresce sempre com a idade Elevada frequncia do mesmo tipo de tumor na famlia Tumores primrios mltiplos Associao com outros tumores ou malformaes 30

1.2) Estudo gentico dos genes BRCA1/2 1.2.1) Critrios de refernciao - n de casos na familia e a idade no seu diagnstico 1.2.2) Interpretao do resultado Mutao patognica Polimorfismo Variante de significado desconhecido Sem alteraes identificadas 2) Famlias sem mutao BRCA1/2 Agregao ao acaso de neoplasia relativamente frequente Mutaes BRCA1/2 no detectveis pelos mtodos correntes Alelos de baixa penetrncia Mutaes de alta penetrncia em genes ainda desconhecidos Mutaes missense patognicas 3) Factores de prognstico no Cancro da mama 3.1) Convencionais 3.1.1) Tamanho (Tis, T1, T2, T3 .) 3.1.2) Estado dos gnglios (N0/N1,N2) 3.1.3) Metastases ganglionares (M0/M1) 3.1.4) Histologia (tipo e grau histolgico) 3.2) Nova gerao 3.2.1) Receptores hormonais de estrognios e progesterona - mandatrio 3.2.3) C-erbB2 mandatrio. C-erb-2 oncoprotein is the product of the HER-2 oncogene which is overexpressed in 15-30% of cases of breast carcinoma and has been demonstrated to be a negative prognostic indicator. 3.2.2) ndice proliferativo (ex: Ki 67) 3.2.4) ndice apopttico (ex: p53) 3.2.5) Microarray

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As alteraes genticas e moleculares so as que melhor se correlacionam com a agressividade das neoplasias, por isso para alm do diagnstico histolgico e da avaliao do grau de malignidade de um carcinoma da mama mandatria a anlise da expresso de recptores hormonais e da C-erbB2: Teoria dos dois eventos da carcinognese -1 point mutation; 2 cross delection of tumor supressor gene Receptores dos Estrognios Os tecidos so dependentes do estrognio como factor de crescimento, pelo que podemos inibir farmacologicamente o crescimento tumoral, bloqueando os receptores do estrognio (Tamoxifeno) este tratamento eficaz durante 3-4 anos. Ao fim deste perodo, ocorre dessensibilizao, pelo que necessrio recorrer a outros frmacos como os inibidores da aromatase.

4) Classificao Molecular do carcinoma da mama Microarrays - identificao de 70 genes permitiu a identificao de dois perfis genticos: 1 Bom perfil Bom prognstico 2 Mau perfil Mau prognstico 4.1) Clulas luminais (bom prognstico) 4.1.1) Luminal A 4.1.1.1) C-erbB2 / HER-2 negativo, R. progesterona e estrognio positivo, Ki67 baixo. A common early stage of breast cancer in which the tumors look more like normal tissue compared to other tumor types. Has a low risk of recurrence, 4.1.2) Luminal B C-erbB2 / HER-2 negativo, R. progesterona e estrognio positivo (menor quantidades), Ki67 alto

4.2) Clulas basais (mau prognstico) 4.2.1) Tumores C-erbB2 / HER-2 positivo C-erbB2 / HER-2 positivo mas R. progesterona e estrognios negativos So de pior risco do que os luminais 4.2.2) Triplo negativo C-erbB2, R. progesterona e R. estrognios negativos

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O cancro da mama triplo negativo um tumor agressivo, porque apesar de ser negativo para os 3 marcadores tende a crescer mais rapidamente, tem mais possibilidades de metstizar, reincide mais frequentemente e menos provvel de ser detectado numa mamografia anual. Tem um prognstico mais reservado do que os cancros da mama que so receptores hormonais positivos. Parte da razo a falta de tratamentos especficos para este tipo de cancro da mama. 5) Opes para portadores com cancro da mama Quimioprofilaxia Mastectomia Salpingo-ooforectomia bilateral 6) Opes para portadores saudveis 6.1) Deteco precoce de cancro da mama/ovrio MRI mais sensvel do que a mamografia Existem vrias indicae spara a idade de comeo do rastreio, a mais baixa indica 30A 6.2) Profilaxia de cancro da mama/ovrio Quimioprofilaxia - com tamoxifeno em portadores de mutao BRCA1/2 Mastectomia bilateral profiltica Salpingo-ooforectomia bilateral profiltica

17 Aula PAF1) PAF A polineuropatia amiloidtica familiar uma amiloidose hereditria autossmica dominante, que se manifesta na idade adulta. A sua principal manifestao clnica uma neuropatia mista, sensitiva, autonmica e motora, progressiva e fatal.

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1.0) Tipos de PAF Tipo 1 Portuguesa ou Japonesa. Local de inicio: ps Tipo 2 Indiana. Local de inicio: mos Tipo 3 Iowa. Local de inicio: ps e mas Tipo 4 Filandesa. Local de inicio: ? 1.1) Classificao da PAF Primria ou Secundria Hereditria ou adequirida Localizada ou Sistmica Neuroptica ou Visceral 1.2) Etiologia provocada pela deposio de uma protena (quase sempre a transtirretina) mutante sob a forma de substncia amilide. Alterao gentica no cromossoma 18. Transtirretina uma protena de transporte plasmtico, transporta tiroxina e retinol, sintetizada no fgado, na retina e nos plexos corideus. A fraco circulante quase exclusivamente de sntese heptica. Existem numerosas formas mutantes, a mutao TTRVal30Met a mais frequente A TTR um tetrmero instvel Mesmo a TTR selvagem (normal) pode formar amilide As mutaes patognicas aumentam a instabilidade 1.3) Patologia Patognese da leso nervosa So as fibrilhas de amilide, precursoras da amilide madura que tm um efeito txico sobre as fibras As fibras no mielinizadas e pouco mielinizadas so mais susceptveis, sendo afectadas primeiro e mais gravemente. So as pores terminais dos nervos perifricos, mais distantes dos corpos celulares que so mais susceptveis, Por isso as neuropatias axonais comeam nos ps e so ascendentes. 1 envolvimento precoce das fibras no mielinizadas e pouco mielinizadas disfuno autonmica perda sensitiva pseudo-siringomilica 34

2 Envolvimento tardio das fibras grossas e mais mielinizadas perda sensitiva propioceptiva defices motores ascendentes Distribuio da idade de incio Male - 32.43 9.93 [19 - 78] Female 37.17 10.28 [20 - 79] 1.4) Sintomatologia Uma amiloidose sistmica... Apesar de uma deposio generalizada (ex: renale vitrea) de substncia amilide quase toda a sintomatologia se deve leso dos nervos perifricos, somticos e vegetativos. Neuropatia motora Incio nos membros inferiores com p pendente Mas tambm atrofia das mos e envolvimento craniano Disautonomia Atingimento precoce e muito marcado. Disfuno autonmica a responsvel por grande parte da morbilidade e mesmo mortalidade da doena. O compromisso autonmico constitui o aspecto mais peculiar desta doena S a neuropatia diabtica apresenta por vezes um componente disautonmico importante mas que nunca assume as mesmas propores. Aparelho cardio-circulatrio Perturbaes da conduo cardaca Do bloqueio AV 1 grau at paragem cardaca Das tonturas ortostticas at perda de conscincia Desregulao vasomotora perifrica Dos ps sempre frios gangrena Aparelho digestivo Secura de boca, disfagia alta Estase gstrica Do enfartamento s crises de vmitos incoercveis 35 Hipotenso ortosttica

Alterao do trnsito intestinal Da obstipao grave at diarreia Disfuno esfincteriana Da incontinncia espordica permanente Aparelho gnito-urinrio Impotncia Frigidez Bexiga neurognea Da reteno incontinncia permanente Olhos Diminuio da secreo das lgrimas Do simples incmodo leso grave da crnea Perda de reaco pupilar Desadaptao luz e acomodao Sudao Secura distal com compensao proximal Pele seca e atrfica e excesso de sudao proximal Intolerncia ao calor 1.5) Tratamento Fundamental tratar os sintomas energicamente O transplante heptico constitui hoje uma forma eficaz de impedir a progresso da doena. Os doentes transplantados vivem mais do que os no transplantados Medicamento que actua estabilizando a protena e que tambm se revelou eficaz a travar a progresso da doena, sem efeitos colaterais significativos. incontrolvel

18 Aula Machado-Joseph1) Caracterizao Doena neurodegenerativa autossomica dominante, resultante de mutaes dinnicas do tipo CAG A severidade depende da dose do gene: homozigtico mais severo Sinais Major - Ataxia cerebelar; PEO; Sindrome piramidal ou extrapiramidais Sinais Minor distonia, olhos esbugalhados, fasciculao lingual 36

2) Alterao gentica Autossomica dominante, resultante de mutaes dinnicas no brao longo do cromossoma 14 com expano do tripleto CAG. No portadores CAG entre 12 e 44 repeties Portadores CAG entre 61 e 87 repeties Quanto maior o n de repeties maior a probabilidade de ter a doena O gene mutado codifica a protena ataxina 3, a qual vai acumular e provocar a doena. 3) Sintomatologia Tipo 1 (23%) Aos 24 anos Ataxia Cerebelosa Sndrome Piramidal Sndrome extrapiramidal Oftalmoplegia externa Mais severa Rpida evoluo 4) Epidemiologia Expresso particular em Portugal, nomeadamente em S. Miguel (GGC) e Flores (ACA) Afecta homens e mulheres na mesma proporo Oftalmoplegia externa Evoluo mediana Pode evoluir para os tipos 1 e 3 Oftalmoplegia externa Amiotrofias perifricas Forma + benigna Tipo 2 (26%) Aos 26 anos Ataxia Cerebelosa Sndrome Piramidal Tipo 3 ( 51%) Aos 47 anos Ataxia Cerebelosa Sndrome Piramidal

19 Aula Doenas Complexas1) Epidemiologia Gentica 1.1) Objectivos 1. Verificar a existncia de uma componente gentica numa determinada doena vs. componente ambiental 2. Identificar o(s) gene(s) responsveis pela componente gentica 1.2) Servios Estudos de agregao familiar: componente gentica de uma doena e a contribuio relativa dos genes e ambiente 37

Estudos de segregao: determinar o padro de hereditariedade de uma doena (p.ex. dominante ou recessivo) Estudos de Linkage: qual a regio do genoma onde se localiza o gene responsvel pela doena Estudos de Associao: qual alelo de determinado gene que est associado com a doena 2) Doenas Monognicas vs Complexas 2.1) Doenas Monognicas Famlias grandes 1 gene/ famlia Genes elevada penetrncia Modo hereditariedade Mendeliano (dominante, recessivo, ligado ao X) Indivduos no-afectados podem ser informativos HD, PAF, hemofilia 2.2) Doenas Complexas Famlias pequenas Mltiplos genes/indivduo Genes de baixa penetrncia Modo hereditariedade complexo Indivduos no-afectados podem ser portadores alelos susceptibilidade Esquizofrenia, doena bipolar, Alzheimer, Enxaqueca

3) Estudos de Associao - Enxaqueca Enxaqueca Doena neurolgica comum Doena incapacitante, diminuio da qualidade vida Factores genticos e ambientais envolvidos Anlise de Segregao: hereditariedade multifactorial As duas formas mais comuns da doena: enxaqueca sem aura (MO) e enxaqueca com aura (MA) Aura - sintomas neurolgicos transitrios (visuais, sensitivos, dfices motores ou da fala)

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Agregao familiar da enxaqueca: risco aumentado para os familiares -> componente gentica Diversos loci de susceptibilidade j foram descritos, mas os genes envolvidos na MA e MO: ainda no foram identificados 4) Linkage vs Estudos de Associao Linkage: relao entre loci - co-segregao do marcador e da doena dentro das famlias Associao: relao entre alelos -> alelos do marcador tm diferentes frequncias relativas nos indviduos afectados e no afectados 4.1) Estudos de associao 4.1.1) Vantagens Mais fcil de colher que famlias Se houver associao, define-se uma regio candidata mais pequena onde procurar gene de susceptibilidade Maior poder estatstico (controvrsia) 4.1.2) Desvangagens Dificuldades em constituir grupos de controlo Dificuldades na interpretao do significado da associao allica Pode ser sujeito a estratificao da populao 4.1.3) Caso-Controlo vs Family-based 4.1.3.1) Caso-controlo Populao 4.1.3.2) Family-based - TDT (transmission desequilibrium test); sib-TDT Estratificao da populao Grande amostra Gentipos parentais Pais heterozigticos Doenas incio tardio Complementa informao estudos caso-controlo SNP (Single Nucleotide Polymorphism) Desequilbrio de Ligao (LD) Pairwise Tagging 39

Haploview Blocos de LD TagSNPs (correlao SNPs) Maximizar informao Diminuir tamanho amostra No h perda de poder estatstico: no h informao redundante O resto estatistica No passei

20 Aula - Anlise de ligao no-paramtrica1) Conceitos de Linkage A anlise de ligao gentica baseada no estudo da recombinao e no clculo de estimativas da taxa de recombinao Em famlias (de preferncia de vrias geraes) podemos identificar recombinantes e norecombinantes genotipando progenitores e filhos para pares de loci 2) Abordagem e mtodos estatisticos Os mtodos estatsticos a ser usados vo-se basear na verosimilhana (likelihood) A abordagem consiste em avaliar se as nossas observaes (meioses recombinantes e meioses norecombinantes quanto ao marcador e ao locus da doena) so mais compatveis com a hiptese de ligao gentica ou com a hiptese de segregao independente Em vez de probabilidades, vamos usar os odds e odds ratio e as verosimilhanas (likelihoods) Vo ser comparadas as duas funes de verosimilhana para as 2 hipteses (mutuamente exclusivas): hiptese de ligao gentica e hiptese de segregao independente Resto da aula estatstica -> no me apeteceu estar a passar por no achar relevante!

21 e 22 Aula Tipos de testes genticos e sua avaliao1) Aconselhamento gentico 40

1.1) Aspecto mdico Diagnstico 1.1.1) Diagnstico clnico Exame clnico Colheita histria familiar (mais casos familiares com fentipo alargado?) 1.1.1) Diagnstico gentico Anlise de mutaes num probando (heterogeneidade allica) Resoluo heterogeneidade de locus 1.2) Aspecto cientfico Determinao dos riscos Isolado ou familiar? Espordico ou hereditrio (mutao de novo)? Modo de hereditariedade (cromoss., mendeliano, multifact.)? Taxa de penetrncia? Outros factores (desvios ao modo de hereditariedade)? Situaes particulares (mosaicismo germinal, etc.)? Gravidade clnica (e psico-social)? Pode prever-se gravidade/idade de incio? 1.3) Aspecto psico-social Comunicao da informao Sintomas e evoluo da doena Tratamentos existentes Possibilidades e limitaes interveno Risco de recorrncia Alternativas reprodutivas - DPN, suas possibilidades e limitaes - Outras alternativas (adopo ao DPI!) 2) Teste Gentico Anlise de um gene especfico, seu produto ou funo (ou outra anlise de DNA ou cromossmica), para detectar ou excluir uma alterao possivelmente associada a uma doena gentica. Diagnsticos Pr-sintomticos Genes de susceptibilidades 41

2.2) Testes preditivos e pr-sintomticos em doenas de incio tardio Deteco de pessoas saudveis que, no futuro, viro ou podero vir a apresentar uma doena hereditria ou uma susceptibilidade aumentada para certas doenas comuns da vida adulta. Permitido por: Progresso na anlise do genoma humano; Diagnstico molecular de doenas genticas J podemos predizer, mas ainda no tratar, ou prevenir muitas delas! Ento para qu fazer? O teste pode ser oferecido de forma segura s pessoas em risco, reduzindo a incerteza (diminuido a ansiedade, melhorando a vida familiar e a sua segurana econmica) e melhorando a sua qualidade de vida. No entanto, Children and adolescents should NOT be tested for late-onset, incurable diseases, due to Loss of autonomy; Discrimination 2.2.1) Critrios 1. 2. 3. 4. 5. 2.2.2) Regras 1. reconhecer direito a no saber 2. aconselhamento gentico e apoio psicossocial 3. centros experientes em testes genticos e QA 4. privacidade e confidencialidade estritas 5. os resultados de testes pr-sintomticos ou preditivos (como os da investigao!) no so informao mdica no devendo ser includa nos processos mdicos hospitalares desejar ter acesso informao gentica capacidade legal de consentimento informado diagnstico gentico estabelecido em familiar risco de 50% estar ainda assintomtico

2.3) Genes de susceptibilidades Common diseases (complex inheritance), with i) many genes involved, ii) many non-genetic factors, each with a very limited impact. 2.3.1) Limitations 42

population diversity doubtful benefits for population screening only small change in relative risk limited usefulness at the individual level

3) Translation of genome-based knowledge into health practice 3.1) Analytical validity of a genetic test Ability to accurately and reliably measure the genotype of interest 3.2) Clinical validity of a genetic test Ability to detect or predict an associated disorder (phenotype) 3.3) Clinical utility of a genetic test Elements that need to be considered when evaluating the risks and benefits associated with its introduction into routine practice Ethical, Legal and Social Implications

4) Quality assurance harmonization of nomenclature, procedures and policies certification/accreditation of laboratories and clinical services construction of reference materials (RMs) for lab practice proficiency testing (PT) for external quality control (EQA) 5) Regulation by governments and professional bodies licensing of labs and clinical services education in genetics of health professionals national genetics regulatory commission directory network of reference laboratories for testing rare diseases receiving and sending samples across national borders

6) Direct TO Consumer (DTC) genetic testing 43

DTC selling of genetic tests that have proven utility - should be performed in the context of heath-care and proper genetic counselling If no proven clinical utility, they may produce more harm than good to the general public and the society. The Portuguese law already prohibits DTC testing.

23 Aula - Teratognese e malformaes congnitas1) Anomalias Congnitas Major 2% - ex: cardiovascular minor 10% - ex: estenose dos ductos lacrimais 2) Anomalias nicas Malformao; Disrupo; Deformao; Displasia 3) Anomalias Mltiplas Sequncia; Sndrome; Associao 4) Causas de anomalias 4.1) Causas genticas Cromossomopatias Monognicas Multifactorial Heterogeneidade gentica (DTN) 4.2) Causas no genticas Frmacos e qumicos Talidomida; lcool Infeces maternas - toxoplasmose Agentes fsicos Radiao ionizante Doena materna DM; fenilcetonria; epilepsia 4.3) Causa desconhecida At 50%. Riscos de recorrncia???? 44

Explicao aos pais???? 5) Anomalias Dismorfia - Alterao estrutural / fenotpica Nascimento ou Ps-natal Antropometria Avaliao qualitativa vs Avaliao quantitativa Abordagem estandardizada -> Fivel e reprodutvel Crescimento previsvel, proporcional, harmonioso Comparao com a populao geral, outras partes do corpo, populao de referncia Dx anomalias Avaliao do desenvolvimento Anomalias podem: desaparecer com o desenvolvimento s ser evidentes na infncia tardia ser transitrias Fita mtrica; Mquina fotogrfica; Grficos de medidas e percentis; Base de dados de dismorfologia Alterao fenotpica 1. Variante Minor - fenognegese Variante comum: > 4% Anomalia minor: < 4% 2. Anomalia (Anormalidade) - embriognese i. Malformao ii. Deformao iii. Disrupo iv. Displasia v. Secundria a defeitos de outras estruturas Completar com a sebenta

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24 Aula Embriologia e GmeosS figuras, sem informao -> ver sebenta

25 Aula - Rastreio e Diagnstico Pr-natalA) Diagnstico Pr-natal de doenas genticas e defeitos congnitos 1) Objetivos do DPN A) Oferecer opes esclarecidas aos pais sujeitos a terem um filho com anomalia B) Oferecer ao casal um manejo adequado do feto, quer seja a interrupo, ou alguma interveno pr, peri ou ps-natal C) Tratar o feto afetado - ex.: puncionar bexigoma de fetos com vlvula de uretra posterior, o que previne as deformaes da seq. de Potter e o comprometimento renal D) Tranquilizar e reduzir a ansiedade, sobretudo entre grupos de alto risco E) Permitir que casais em risco de terem uma criana com uma anomalia, que de outro modo renunciariam a gerar filhos, comecem uma gestao sabendo que a presena ou ausncia do distrbio no feto ser confirmada O dilema do DPN, a interrupo Em cerca de 98% dos casos de DPN o feto normal e os pais so tranquilizados de que Mesmo nos pases onde o abortamento eletivo amplamente usado, raramente eles so Os progenitores devem saber que quando realizam um DPN no tm obrigao de seu filho/a no ser afetado pelo distrbio em questo realizados devido ao diagnstico pr-natal de uma anomalia fetal interromper a gestao se for detectada uma anomalia congnita 2) Indicaes para DPN A principal indicao idade materna avanada pela sua relao com o s. de Down Mesmo com o DPN invasivo a partir da idade materna, a maior parte dos fetos com s. de Down no eram diagnosticados in utero, porque suas mes so jovens Desenvolvidos vrios mtodos no-invasivos (TN, rastreio bioqumico), para selecionar quais as mes jovens com risco de terem uma criana afetada e que deveriam se submeter a um mtodo invasivo: estes so mtodos de rastreio NO DE DIAGNSTICO! 3) Limitao do DPN 46

No se pode presumir que o DPN exclui totalmente as anomalias fetais ou as doenas genticas! O princpio determinar se o feto tem uma determinada condio para qual seu risco elevado, quando comparado com a populao geral, seja por idade materna avanada, ou histria familiar ou fatores ambientais definidos. 4) Mtodos de rastreio e diagnstico pr-natal 4.1) No invasivos 4.1.1) Doseamento no soro materno da -fetoprotena - para Defeitos do Fechamento do Tubo Neural (DFTN) Se o feto tem um DFTN aberto, a concentrao de a-feto protena (AFP) costuma ser mais alta que o normal no soro materno e no lquido amnitico 98% das crianas com DFTN nascem em famlias sem histria conhecida para esta malformao; assim, este um mtodo simples para rastreio destas anomalias As concentraes de AFP so relativas mediana na populao (no ao valor absoluto); portanto, necesrio conhecer a distribuio da AFP em cada populao 4.1.2) Rastreio bioqumico para aneuploidias Teste triplo Dosagem da a-fetoprotena, estriol no-conjugado e gonadotrofina corinica humana no soro materno, entre a 15a e 20a semana de gravidez -fetoprotena S. Down Trissomia 18 DFTN < < > Estriol no-conjugado < < NA Gonadotrofina corinica > < NA

Todos os valores so considerados a partir do mltiplo da mediana Recentemente, o teste triplo tem sido substitudo pelo teste qudruplo, com a dosagem da inibina A O teste triplo identifica cerca de 60% dos fetos com Down, enquanto o teste qudruplo identifica cerca de 80% 4.1.3) Ecografia o mtodo mais comum de diagnstico de fetos com anomalias, quando no h idade materna avanada nem histria familiar. Indicaes. 1. Rastrear aneuploidias - Translucncia da nuca (TN) 2. Diagnstico de sndromes genticos - morfolgica 47

3. Diagnstico de malformaes multifatoriais - morfolgica 4. Determinao do sexo do feto 4.1.4) Radiografia Os maiores efeitos sobre o feto associados radiao so atraso mental, microcefalia e atraso de crescimento No parece haver um aumento do risco para atraso mental em fetos expostos radiao ionizante em doses inferiores a 5 rads, em idades gestacionais inferiores a 8 semanas ou superiores a 25 semanas 4.1.5) Isolamento de clulas fetais da circulao materna ou de DNA ou de RNA fetal livre Rastreio de fetos com s. Down TN sozinha: 61% TN + idade materna: 69% Teste triplo + idade materna: 73% TN + teste triplo + idade materna: 86% 4.2) Invasivos Indicaes 1. Idade materna avanada (>35 anos), pois a partir desta idade o risco de cromossomopatia semelhante ao risco de abortamento por amniocentese ou bipsia de vilosidades corinicas 2. Filho anterior com cromossomopatia (evento novo): h maior probabildade de ter outro filho afectado mesmo os pais sendo normais, provavelmente por mosaicismo ou tendncia nodisjuno 3. Pais com anomalias cromossmicas 4. Histria familiar de doena hereditria que pode ser diagnosticada por mtodo bioqumico ou molecular 5. Histria familiar de doena ligada ao X: mesmo quando no possvel o diagnstico, para identificao do sexo fetal 6. Risco de DFTN: quando h familiares em 1 grau com DFTN ou probabilidade alta por mtodos no invasivos (-fetoprotena no LA) 7. Alterao no rastreio bioqumico ou na ecografia (TN ou morfolgica) 4.2.1) Amniocentese Retirada atravs de puno guiada por, transabdominal ou transvaginal. 48

O LA contm clulas que podem ser cultivadas para citogentica, testes bioqumicos ou Risco de abortamento da ordem de 0,5% Habitualmente, a amniocentese feita entre a 15a e 16 semanas de gestao, mas,

extrao de DNA para testes moleculares. No LA tambm pode ser doseada a a-fetoprotena.

quando necessrio, pode ser feita precocemente entre a 10 e 14a semanas 4.2.2) Bipsia de vilosidades corinicas Retirada atravs de puno (transabdominal ou transvaginal) entre a 9 e a 12a semana gestacional A maior vantagem, quando comparada com a amniocentese, ser mais precoce; a citogentica mais rpida, no entanto, enquanto o sucesso da amniocentese de 99%, na bipsia de VC de 97,5% (por mosaicismo) e a qualidade pior O risco de abortamento maior que o da amniocentese, cerca de 1% 4.2.3) Cordocentese Puno do cordo umbilical, para obteno direta de sangue fetal entre a 19 e 21a semanas de Vantagem de resultados mais rpidos Tambm til quando a amniocentese fracassou ou quando o diagnstico por DNA impossvel, mas a doena pode ser detectada por exames bioqumicos no sangue ou plasma Muito til para serologia, em caso de doenas infecciosas A incidncia de perda fetal de 2 a 3%

4.2.3) Fetoscopia Introduo de um endoscpio transabdominal para verificar a anatomia fetal, realizar uma bipsia de pele ou a puno do cordo umbilical Feita entre as 15 e 18 semanas de gestao, quando a proporo entre o fluido amnitico e o feto maior, alm de que, nessa fase, o LA ainda bastante lmpido, permitindo melhor viso Utilizada para investigao anatmica em doenas que no podem ser pesquisadas por US (ou cujo sinal anatmico fundamental para o estabelecimento do diagnstico sindrmico) e em alteraes dermatolgicas ainda impossveis de deteco por tcnicas de biologia molecular (bipsia de pele) Risco de perda fetal de 3 a 5% (alm de complicaes, como amniorrexis crnica, parto prematuro, infeces e descolamento da placenta)

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4.2.4) Diagnstico gentico pr-implantao Consiste em selecionar embries que esto livres de uma doena gentica especfica e transfer-los para o tero realizado atravs da micromanipulao do embrio do perodo de mrula (6 a 8 clulas), sendo retiradas uma ou duas clulas para estudo Em citogentica, a FISH permite o diagnstico numa nica clula Os embries normais so transferidos para o tero e no h associao positiva com anomalias fetais Os embries afetados so descartados Nem sempre os embries transferidos chegam a uma gravidez vivel

B) Rastreio Pr-natal de doenas genticas e defeitos congnitos 1) Tipos de Rastreio 1.1) Rastreio de heterozigotos (de base familiar) Distrofia muscular de Duchenne ligada ao X recessiva Hemocromatose (AR) 1.2) Rastreio pr-natal (mulheres grvidas) Dosagem em soro materno da a- feto protena rastreio para DFTN Rastreio bioqumico em soro materno teste triplo ou qudruplo Translucncia da nuca rastreio por US 1.3) Rastreio neonatal Critrios para programas de rastreio, propostos por James Wilson e Gunnar Jungner (1968), publicados pela OMS: 1. a condio a ser triada deve ser um importante problema de sade 2. a histria natural da doena deve ser bem conhecida 3. deve existir um estgio precoce identificvel 4. o tratamento em estgio precoce deve trazer benefcios maiores do que em estgios posteriores 5. um teste adequado deve ser desenvolvido para o estgio precoce 6. o teste deve ser aceitvel pela populao 7. intervalos para repetio do teste devem ser determinados 50

8. a proviso dos servios de sade deve ser adequada para a carga extra de trabalho clnico resultante a triagem 9. os riscos, tanto fsicos quanto psicolgicos, devem ser menores do que os benefcios Ex: Teste do pezinho; Displasia da anca 1.4) Rastreio de doenas genticas de incio tardio (em famlias afetadas) PAF; Machado-Joseph; Doena de Huntington No esquecer a importncia do AG pr e ps teste gentico 1.5) Rastreio de susceptibilidade para doenas comuns (complexas) Realizados de forma prematura, sem que haja evidncias de benefcio, efetividade e utilidade clnica Para as doenas comuns que eventualmente tm hereditariedade monognica em cerca de 5% a 10% dos casos, como o cancro da mama e ovrio e o cancro de clon hereditrio nopolipomatoso, recomenda-se a seleo dos pacientes com maior risco por meio de realizao prvia da histria familiar, o que aumenta o valor preditivo do teste gentico: BRCA1 e BRCA2 Diabetes tipo MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young) FAP (familial adenomatous polyposis) HNPCC (hereditary non-polyposis colorectal cancer) Hipercolesterolemia familiar Em algumas situaes, testes para mutaes somticas em cancros e testes de farmacogentica devem ser incorporados, desde que exista evidncia de utilidade clnica e estudos de custoefetividade ou custo-utilidade, ex: Pesquisa do gene HER2, que codifica o receptor tipo 2 do fator de crescimento epidrmico humano, em pacientes com cancro da mama invasivo - estudos comprovaram que o uso do frmaco trastuzumabe (Herceptina) melhora as taxas de resposta quimioterapia, diminui o tempo de progresso do tumor e aumenta a sobrevida, nos pacientes HER2-positivos

C) Preveno de doenas genticas e anomalias congnitas 1) Primria - evitar a concepo 51

1.1) Uso de cido flico pr-concepo Suplementao diria de cido flico no perodo periconcepcional e durante a gestao diminuem significativamente a chance de ocorrncia de algumas malformaes (principalmente defeitos de fecho do tubo neural - DFTN) Recomenda-se o uso dirio de 0,4 mg de cido flico at o final do terceiro trimestre de gravidez Esta recomendao especialmente importante para mulheres que: j tiveram algum filho com este tipo de malformao usam medicamento que aumente o risco de defeito de fecho do tubo neural (como cido valprico e carbamazepina) tm diabetes tipo 1 1.2) Vacina da rubola pr-concepo A rubola quando ocorre durante a gravidez pode trazer consequncias srias para o feto em desenvolvimento; recomenda-se: a vacinao de todas as mulheres em idade reprodutiva que todas as mulheres antes de engravidar realizem teste de imunidade para a rubola que as mulheres no imunes devam receber a vacina e evitar engravidar por um perodo mnimo de um ms 1.3) Educao em sade para evitar exposio a agentes teratogneos (lcool, medicamentos, etc. 1.4) Aconselhamento gentico 2) Secundria - evitar o nascimento 2.1) Rastreio e diagnstico pr-natal Alm dos exames de rotina pr-natais, sugerese a realizao de ecografias obsttricas para toda gestante em dois momentos especficos da gestao: entre as 11 e 13 semanas de gestao: ecografia obsttrica com medida da translucncia da nuca rastreio ultrassonogrfico para aneuploidias entre as 18 e 20 semanas: ecografia obsttrica para avaliao de morfologia fetal 2.2) Atendimento pr e perinatal adequados 2.3) Legislao adequada que garanta aos pais a opo (no obrigatoriedade) de interromperem a gestao 3) Terciria evitar manifestaes da doena de base 52

3.1) Rastreio neonatal 3.2) Medidas antecipatrias de cuidados clnicos em doenas genticas

26 Aula - Tratamento de doenas genticas1) Estratgias de tratamento 1.1) Restrio alimentar No ingerir o substrato da enzima que est ausente altamente eficaz Requer o cumprimento vitalcio de uma dieta restrita, artificial e cara Exemplo: fenilcetonria (PKU) 1.2) Reposio do produto ausente Repor a enzima ausente com enzimas construdas com a tecnologia do DNA recombinante a forma que tem mais xito no tratamento Exemplo: hipotiroidismo congnito; A TRE mais comum nas doenas lisossmicas de armazenamento, como Gaucher, 1.3) Desvio Desviar a rota metablica alterada para uma alternativa onde no h deficincia enzimtica, de forma que o substrato seja metabolizado e no se acumule bastante eficaz, desde que o produto da rota alternativa no seja txico Exemplo: distrbios do ciclo da uria, onde o amnio, que neurotxico, convertido em ureia, um produto benigno e excretvel; este desvio feito administrando benzoato de sdio, 1.4) Inibio Consiste em inibir a sntese do substrato cuja enzima est deficiente Exemplo: inibio da sntese heptica de colesterol com administrao de lovastatina nas pessoas afetadas por hipercolesterolemia familiar 1.5) Depleo Consiste em remover o substrato nocivo que est em excesso 53

Exemplos: uso da plasmaferese para retirar colesterol nos doenes com hipercolesterolemia familiar ou flebotomia nos doentes com hemocromatose 1.6) Administrao de cofator Exemplo: administrao de piridoxina (vitamina B6) nos casos de homocistinria 1.7) Pequenas molculas usadas para modificar as protenas mutantes A fibrose cstica provocada por defeitos numa protena de membrana, que atua como um canal para ies cloreto A mutao mais comum que causa a doena a deleo de um resduo de fenilalanina o que leva ao enovelamento incorreto da protena e faz com que a protena mutante seja degradada no retculo endoplasmtico No ratinho, foi observada correo na estrutura terciria da protena com administrao da curcumina (encontrada no caril) 1.8) Chaperonas Protenas que, alm de auxiliar o enovelamento proteico, encaminham a protena para a destruio, caso no seja possvel atingir a configurao correta As chaperonas constituem um importante passo na pesquisa de doenas lisossmicas

1.10) Transplante heptico ou de medula ssea Transplante de medula ssea doenas imunolgicas; beta-talassemias Transplante heptico deficincia de alfa-1-antitripsina; fibrose cstica 1.11) Terapia celular e medicina regenerativa 1.11.1) Clulas estaminais embrionrias Clulas pluripotentes derivadas diretamente do boto embrionrio, sem se utilizarem agentes para as imortalizar ou transformar Pluripotentes - significa que tm a capacidade de originar derivados de cada uma das 3 camadas embrionrias (endoderme, mesoderme e ectoderme) e de originar o tecido germinal Podem ser propagadas como culturas homogneas Podem ser expandidas sem limite aparente Mantm um caritipo estvel

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1.11.1) Clulas estaminais do cordo Tm caractersticas adultas, sendo no entanto mais imaturas e ainda pouco estimuladas O cordo umbilical contem uma quantidade de clulas estaminais adultas num nvel restrito, que atende as necessidades de um doente no mximo com 50 a 60kg utiliza-se a tcnica de adicionar dois cordes para um mesmo doente, o que proporciona o uso em adultos de maior peso Usadas no transplante de medula ssea - indicado para doentes com leucemias, linfomas, anemias graves, anemias congnitas, hemoglobinopatias, imunodeficincias congnitas, mieloma mltiplo, alm de outras doenas do sistema sanguneo e imune (cerca de 70 indicaes) 1.12) Terapia gnica 1.12.1) Princpio bsico Transferncia de material gentico (transgene) que confere efeito teraputico direto ou indireto: direto - atravs do produto do transgene indireto - por exemplo, tornando a clula susceptvel a uma droga e permitindo o tratamento 1.12.2) Requisitos 1. Identidade do defeito molecular O gene e a base bioqumica da doena devem ser conhecidos 2. Uma cpia funcional do gene Um clone cDNA do gene (ou o prprio gene se ele no for muito grande) deve estar disponvel 3. Conhecimento do mecanismo fisiopatolgico 4. O conhecimento do mecanismo fisiopatolgico da doena deve ser suficiente para sugerir que a transferncia de genes ir melhorar ou corrigir o processo patolgico e prevenir, reduzir ou reverter as anomalias fenotpicas 5. Relao risco-benefcio favorvel A doena, sem tratamento, deve ser to grave que justifique os riscos envolvidos numa terapia ainda no totalmente confivel 6. Controle adequado do gene transferido O gene transferido (sem mutao) precisa ser adequadamente controlado na talassemia, por exemplo, uma sobre-expresso do gente normal levaria ao desequilbrio das cadeias globinas e o resultado final seria um tratamento ineficaz 7. Uma clula-alvo adequado Idealmente, a clula-alvo deve ter meia-vida e potencial replicativo adequados, in vivo

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Ela deve ser acessvel para introduo direta do gene ou, em alternativa, deve ser possvel fazer o gene chegar at esta clula, por exemplo, por meio da corrente sangunea 8. Fortes evidncias de eficcia e segurana Estudos in vitro e em animais devem indicar que a terapia segura e confivel 9. Aprovao regulamentar essencial que a terapia tenha sido aprovada pelos comits ticos e governamentais competentes 1.12.3) Mtodos de introduo do vetor no hospedeiro Aps a incorporao do DNA ao vetor necessrio introduzi-lo no hospedeiro: 1.12.3.1) O mtodo ex vivo - realizado com a colheita de clulas alvo, transferncia do gene e transplante das clulas no hospedeiro 1.12.3.2) O mtodo in vivo - consiste na introduo do vetor diretamente no hospedeiro 1.12.4) Riscos Reao adversa (imune) em funo do vetor especialmente comum no caso de vetores virais 1.12.4.1) Mutagnese insercional - o gene transferido integrado no DNA do doente ativa um protooncogene ou interrompe um gene supressor de tumor, levando possivelmente a neoplasia maligna 1.12.4.2) Inativao insercional - o gene transferido integrado ao DNA do paciente interrompe um gene essencial para a viabilidade da clula 1.12.5) Consensos 1.12.5.1) Licitute Em clulas somticas Na preveno e tratamento de doenas genticas 1.12.5.1) Ilicitute Para fins eugnicos Para melhoramento de caractersticas triviais Em clulas germinativas, ainda que para tratamento

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1.12.6) Quando no possvel tratar? Gene ou a fisiopatologia da doena no conhecida Mutaes que atuam no perodo embrionrio, num momento to precoce que causam alteraes irreversveis antes de serem diagnosticadas - muitas causam abortamento Fentipos muito graves, especialmente no caso dos EIM, situaes que levam a ausncia da protena - no existe protena com funo residual que possa ser aumentada 1.12.7) Consideraes especiais no tratamento das doenas genticas Tratamentos que parecem 100% eficazes podem mostrar-se inadequados a longo prazo: crianas com fenilcetonria tratadas com restrio alimentar, embora no desenvolvam deficincia intelectual, frequentemente manifestam leves distrbios de aprendizagem e anomalias do comportamento Um tratamento bem sucedido das alteraes patolgicas num rgo pode ser seguido de problemas inesperados em tecidos que no incio no pareciam clinicamente envolvidos: doentes com cistinose, com insuficincia renal crnica, quando submetidos a transplante renal ficam curados da insuficincia renal, mas a longo prazo a cistinose tambm lesa clulas da tiride e do pncreas, levando a hipotiroidismo e diabetes doentes com retinoblastoma (forma hereditria) frequentemente desenvolvem tumores em outros tecidos (osteosarcoma)

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