Universidade Federal de Santa Maria PET - Biologia. Marcela Dambrowski dos Santos

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1 Universidade Federal de Santa Maria PET - Biologia Marcela Dambrowski dos Santos

2 Introdução Hemoglobina A Hemoglobina S Anemia falciforme Traço falciforme Malária Hipótese da malária Origem e dispersão da HbS Conclusões Referências bibliográficas Referências das imagens 2

3 Genoma humano 3,2 bilhões de pares de nucleotídeos; Gene unidade de informação; Erros aleatórios substituições, deleções, adições ou rearranjos de nucleotídeos; Gene mutante alteração na informação; Variabilidade genética base da evolução biológica; Variantes da hemoglobina efeitos nas estruturas e funções de produtos gênicos e nos fenótipos das pessoas afetadas. 3

4 As subunidades são codificadas por genes: α (cromossomo 16 ) β (cromossomo 11) Cada cadeia α-globina possui 141 aminoácidos; Cada cadeia β-globina possui 146 aminoácidos. 1 4

5 HbA HbS Ac. Glutâmico (carga negativa); Valina (sem carga em ph neutro). 2 5

6 Afeta a solubilidade e a cristalização da hemoglobina sob condição de hipóxia: Polimerização de filamentos e formação de feixes de fibras; Distorção da membrana das hemácias para seu formato característico de foice; As células falcêmicas aumentam a viscosidade do sangue e impedem a circulação normal. 3 6

7

8 Doença genética herança autossômica recessiva; Descoberta em 1910, por James Herrick ( ), médico americano; Em homozigotos, a HbA não está presente em decorrência da falta do alelo normal para síntese de cadeias β-globina

9 Os heterozigotos têm um único alelo alterado, o outro alelo para síntese de cadeia β-globina codifica uma cadeia normal; Ocorre afoiçamento de hemácias quando em baixa taxa de oxigênio; Imunidade Natural: contra a malária 9 9

10 Hemácias frágeis e facilmente hemolisadas Vida média curta Impedimento do ciclo de vida completo do parasita Redução considerável da parasitemia 10

11 Agente causador: Protozoário Plasmodium; Vetor da malária: Mosquito Anopheles; 10 Ataca células do fígado e hemácias, que são destruídas ao serem utilizadas para reprodução do protozoário; 40% da população mundial convive com o risco de contágio

12 Em 1949, J. B. S. Haldane ( ), geneticista inglês, propôs que:...as doenças infecciosas têm um papel evolucionário importantíssimo como agentes seletivos. Alteração bioquímica Resistência contra parasita bem adaptado 12 Vantagem em possuir um fenótipo bioquímico raro 12

13 Em 1954, Anthony C. Allison, médico inglês, publicou:...em crianças pequenas com malária, as densidades do parasita Plasmodium falciparum no sangue são quatro vezes menores em heterozigotos HbAS do que em homozigotos normais HbAA....as crianças HbAS têm uma chance 76% maior de sobreviver ao primeiro ataque de malária do que crianças HbAA

14 Pesquisa Avanços na genética molecular humana; Marcadores moleculares: enzimas de restrição. Resultado Aconteceram cinco mutações beta S independentes, que se estabeleceram em populações expostas à malária causada pelo Plasmodium falciparum. Conclusão Essas mutações foram produto da evolução humana para combater a malária. 14

15 14 15

16 Época histórica Período Paleolítico Mesolítico ( mil de anos atrás) Período pré-neolítico (10 mil - 2 mil anos a.c.) Período Neolítico posterior (2 mil anos a.c.) Período Medieval (séculos I XV) Período Modernocontemporâneo (séculos XVI XIX) Dispersão da HbS Centro-oeste da África, Índia e leste da Ásia Miscigenação no Saara Migração para outras regiões da África Leste e sudeste europeu Américas 16

17 Homozigotos para a anemia falciforme (HbSS): Baixo valor adaptativo reprodutivo associada a presença das células falcêmicas. Homozigotos normais (HbAA): Os indivíduos são os mais afetados pelos efeitos da malária. Heterozigotos para traço falcêmico (HbAS): Possuem vantagem sobre os homozigotos (HbAA) na resistência à malária, especialmente no início da infância, antes da criança desenvolver imunidade contra a infecção malárica. 17

18 Seleção balanceada ou vantagem do heterozigoto: A seleção natural tenta eliminar tanto alelos para HbA quanto para HbS por seus efeitos sobre os homozigotos......mas ela também preservar esses alelos por seu efeito protetor em heterozigotos HbAS frente ao desenvolvimento da malária. EQUILÍBRIO DINÂMICO HbAS HbAA / HbSS 18

19 Rey, Luis. Bases da parasitologia médica. 2ª Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, Ridley, Mark. Evolution. 2ª Ed. USA : Blackwell Science, Snustad, D. Peter; Simmons, Michael J.; Fundamentos de genética. 4ª Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, Vogel, Friedrich; Motulsky, Arno G. Genética humana: problemas e abordagens. 3ª Ed. Rio dejaneiro: Guanabara Koogan, Revista Brasileira de Hematologia e Hemoterapia. Vol.22 nº1. São José do Rio Preto Jan./Abr Revista Brasileira de Hematologia e Hemoterapia. Vol.27 nº1. São José do Rio Preto Jan./Mar

20 1 a 3 - Snustad, D. Peter; Simmons, Michael J.; Fundamentos de genética. 4ª Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, biologiainterativa.wordpress.com Rey, Luis. Bases da parasitologia médica. 2ª Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,

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