Homozigotos para a anemia falciforme

Universidade Federal de Santa Maria
PET - Biologia
Marcela Dambrowski dos Santos
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

Genoma humano

Gene
3,2 bilhões de pares de nucleotídeos;
unidade de informação;
Erros aleatórios
substituições, deleções, adições ou
rearranjos de nucleotídeos;


Gene mutante
alteração na informação;

Variabilidade genética

Variantes da hemoglobina
efeitos nas estruturas e funções
de produtos gênicos e nos fenótipos das pessoas afetadas.
base da evolução biológica;
3

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
HbA
 HbS

Ac. Glutâmico (carga negativa);
Valina (sem carga em pH neutro).
2
5

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
4
5
6
7

Doença genética
herança autossômica recessiva;

Descoberta em 1910, por James Herrick (1861-1954),
médico americano;

Em homozigotos, a HbA não está presente em
decorrência da falta do alelo normal para síntese de
cadeias β-globina.
7
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8

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
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
Hemácias frágeis e facilmente hemolisadas


Vida média curta
Impedimento do ciclo de vida completo do parasita

Redução considerável da parasitemia
10

Agente causador:


Protozoário Plasmodium;
Vetor da malária:

Mosquito Anopheles;
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
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.
11
11

Em 1949, J. B. S. Haldane (1892-1964), 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

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.”
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Pesquisa
• Avanços na genética molecular humana;
• Marcadores moleculares: enzimas de restrição.
• Aconteceram cinco mutações beta S independentes,
que se estabeleceram em populações expostas à
Resultado malária causada pelo Plasmodium falciparum.
Conclusão
• Essas mutações foram produto da evolução humana
para combater a malária.
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Época histórica
Dispersão da HbS
Período Paleolítico – Mesolítico
(50 – 100 mil de anos atrás)
Centro-oeste da África, Índia e
leste da Ásia
Período pré-Neolítico
(10 mil - 2 mil anos a.C.)
Miscigenação no Saara
Período Neolítico posterior
(2 mil - 500 anos a.C.)
Migração para outras regiões
da África
Período Medieval
(séculos I – XV)
Leste e sudeste europeu
Período Modernocontemporâneo
(séculos XVI – XIX)
Américas
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
Homozigotos para a anemia falciforme (HbSS):


Homozigotos normais (HbAA):


Baixo valor adaptativo reprodutivo associada a presença das
células falcêmicas.
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.
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
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
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

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

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http://www.ufv.br/dbg/BIO240/DG106
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4 - http://www.ufv.br
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10 - http://www.anophelesceltnet.org.uk
11 - Rey, Luis. Bases da parasitologia médica. 2ª Ed. Rio de
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