CITOGENÉTICA HUMANA. Conceitos Básicos. Leniza Pola Citogeneticista Sênior

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1 CITOGENÉTICA HUMANA Conceitos Básicos Leniza Pola Citogeneticista Sênior São Paulo 2017

2 Você sabe quantos cromossomos a espécie humana possui? Como se originam as alterações cromossômicas? O quanto é importante a investigação delas para nossa espécie? Neste curso você poderá ter essas respostas e quaisquer dúvidas, só entrar em contato com a professora. Bom curso! HISTÓRICO DA CITOGENÉTICA 1903: o americano Walter Sutton e o alemão Teodor Boveri estabeleceram a Teoria Cromossômica da Herança, propondo que o material genético está nos cromossomos; 1956: Tijo e Levan: determinação do nº cromossômico da espécie humana; APLICABILIDADE DO CARIÓTIPO Diagnóstico pré-natal: se em algum dos ultrassons da gestação aparecer algum sinal que leve o médico a desconfiar de alteração genética, é pedido primeiramente o exame de cariótipo, ou do vilo corial ou do líquido amniótico. Investigação de infertilidade: quando o casal começa uma investigação de infertilidade, o cariótipo é um doa exames iniciais pedido.

3 Idade reprodutiva avançada: para se excluir a possibilidade de alterações cromossômicas equilibradas no casal que quer engravidar. Malformações congênitas: algumas síndromes de origem cromossômica mostram malformações bem determinadas. Natimortos: normalmente fetos ou bebês com alterações não observadas nos ultrassons durante a gestação. Abortos de repetição: 50% dos abortamentos espontâneos possuem cariótipo com alguma alteração cromossômica. História familial de cromossomopatias: auxilia a realização do Aconselhamento Genético, que é uma consulta com o médico geneticista ou com outro profissional da saúde, geralmente Biólogo ou Biomédico especializado e treinado neste tipo de atendimento com o intuito de identificar possíveis condições hereditárias capazes de afetar um indivíduo ou sua futura prole. Diagnóstico e prognóstico de doenças oncohematológicas: para as leucemias e algumas outras doenças hematológicas, o cariótipo pode contribuir para a conduta médica, ou seja, o médico define o tratamento a partir do resultado do cariótipo.

4 Caracterização tumoral: alguns tumores possuem alterações cromossômicas características, então o cariótipo faz importante papel na determinação do tipo de tumor. Controle de qualidade em terapia celular: O cultivo in vitro prolongado de células-tronco pode resultar em anormalidades cromossômicas, pois acredita-se que isto traga vantagem seletiva. Isto levanta implicações cruciais para o uso apropriado das células-tronco na pesquisa e com propósitos terapêuticos. O cariótipo então é utilizado para garantir e controlar a qualidade. Método científico: na atualidade, muitas revistas científicas exigem a realização do cariótipo, mesmo se utilizando técnicas mais avançadas, para garantir a confiabilidade dos resultados. MORFOLOGIA DO CROMOSSOMO

5 Cromátides: cada um dos filamentos idênticos de DNA que se encontram unidos pelo centrômero no cromossomo duplicado. Cinetócoro: complexo protéico em forma de disco que localiza-se ligado ao centrômero e atua na movimentação cromossômica durante a divisão celular. Telômero: estrutura constituída de proteínas e DNA com bases repetitivas não codificante presente na região terminal dos cromossomos de eucariontes. Em humanos, os telômeros são formados por repetições de seis nucleotídeos TTAGGG que compreendem até dezenas de quilobases, contendo ainda um pequeno trecho de fita simples com poucas centenas de nucleotídeos. Centrômero: região em que as duas cromátides do cromossomo duplicado se unem chamado também de constrição primária. NOMENCLATURA CROMOSSÔMICA

6 Tipos de cromossomos Quanto a posição do centrômero: I. Metacêntrico: quando o centrômero se localiza centralizado no cromossomo, dividindo-o em braços de mesmo tamanho. II. Submetacêntrico: quando o centrômero se localiza levemente deslocado da região cromossômica

7 mediana, dividindo o cromossomo em braços com tamanhos discretamente distintos. III. Acrocêntrico: quando o centrômero está nitidamente deslocado da região cromossômica mediana, dividindo o cromossomo em braços com tamanhos nitidamente distintos. IV. Telocêntrico: quando o centrômero está localizado na região cromossômica terminal, o que resulta em um cromossomo que possui somente um braço. Este tipo não ocorre na espécie humana. Princípios da Nomenclatura segundo o International System for Cytonegenetics Nomenclature (ISCN) Este guia é utilizado amplamente por todos os laboratórios no mundo e foi idealizado para padronizar a linguagem quanto à descrição das alterações cromossômicas visualizadas no cariótipo.

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9 Resoluções cromossômicas A resolução cromossômica é a quantidade de bandas observadas no cariótipo. Podem ser de três tipos: baixa, alta e altíssima resolução. BAIXA RESOLUÇÃO ALTA RESOLUÇÃO

10 BANDEAMENTO CROMOSSÔMICO Anos 70: primeira técnica de bandeamento Dependente de: Distribuição de DNA repetitivo Composição das bases nitrogenadas Composição proteica Grau de empacotamento do DNA Formação de faixas claras/escuras: evidencia estruturas entre 1 e 10 Megabases (correspondente a mil bases do DNA). TIPOS DE BANDEAMENTO BANDA G G negativas: (bandas claras) regiões ricas em grupos sulfídricos: digere + e cora- (bases CG). G positivas: (bandas escuras) regiões ricas em proteínas dissulfito: digere - e cora+ (bases AT). Realizada com ou sem enzima (tripsina). Influência da umidade e temperatura (quanto mais úmido e frio, mais resistente fica o aparecimento das bandas).

11 Este é o bandeamento mais utilizado na rotina de Citogenética. Cariótipo feminino com bandeamento G Outros bandeamentos Banda Ag-NOR: cora as regiões organizadoras de nucléolo chamada satélites. Banda C: cora as regiões de heterocromatina constitutiva presentes nos cromossomos 1, 9, 16 e Y e centrômeros de todos os cromossomos. Banda Q: esta foi a primeira técnica de bandeamento desenvolvida. Nela, os cromossomos são submetidos

12 a um tratamento com quinacrina mustarda ou compostos semelhantes e em seguida examinados por microscopia de fluorescência. Com esta coloração, os cromossomos apresentam faixas com diferentes intensidades de fluorescência, com um padrão de bandas brilhantes e opacas característico para cada par. Tais bandas foram designadas de bandas Q (de quinacrina). As bandas brilhantes correspondem quase exatamente às bandas G escuras, pois são ricas em AT. São usados para a detecção de deleções, inversões e duplicações em humanos. Banda R: banda Reversa cora bandas opostas ao bandeamento G. Cariótipo feminino com bandeamento C apresentando o heteromorfismo 9qh+ que é a região de heterocromatina do braço longo do cromossomo 9 aumentada.

13 Na rotina de Citogenética, depois da Banda G, as bandas mais utilizadas são as bandas C e Ag-NOR, apenas em casos para confirmação de existência de heteromorfismos, que são aumentos ou diminuições das regiões de heterocromatina constitutiva ou da região de satélite dos cromossomos.