Alguém: Posso pendurar - Serviço de páginas pessoais

Engenharia Biomédica – 3º ano, 1º semestre
Mecanismos Gerais da Doença (2006/2007)
Aula 3 – 4 Outubro de 2006
Bases genéticas da patologia
Professor Manuel Bicho
Aula desgravada por Gustavo Lopes
[?] denota a omissão de termos que não percebi ou incerteza na transcrição.
Alguém: Posso pendurar?
Prof: Eu depois não traduzo, hein? Pode ser? É da vossa responsabilidade – é como as
teses, são da responsabilidade do autor.
Bem, eu vou tentar andar rápido demais, porque isto é uma aula que dá para 1h30. As
nossas aulas teóricas, em Medicina, da Genética, são de 1h30 e aqui damo-vos apenas
uma parte que interessa para vocês fazerem a parte prática.
Eu sou o Prof. Manuel Bicho, sou professor catedrático, regente da disciplina de
Genética e coordenador da Genética clínica e da Genética médica que é uma disciplina
do 3º ano, uma disciplina pré-clínica e aqui quem vai dar a maior parte da aula é a
professora Ângela [?], que é investigadora no Ricardo Jorge, a minha professora
auxiliar, [?], doutorada e a Dra. Ana Ferreira, que é minha colaboradora a 100% aqui na
investigação e que é licenciada em Biotecnologia pela Universidade Nova de Lisboa.
Elas não são médicas, o único médico aqui sou eu..., mas pronto, como já trabalham há
muitos anos em Medicinas elas vão fazer uma introdução a este tipo de patologias.
Isto são quadros baseados num livro de 1976 e, portanto, temos de dar o devido
desconto – já lá vão 30 anos. A tendência é esta – de o conhecimento das doenças
genéticas ser cada vez maior. Imaginem agora qual é a proporção de conhecimento que
nós temos sobre as doenças genéticas [creio que se referia à incidência das doenças
genéticas; é disso que trata o quadro].
Isto são as entradas de crianças num hospital pediátrico. Em 1914, 83.5% dos casos
devia-se a doenças não genética. Era uma altura em que as doenças infecciosas
dominavam – as pessoas morriam com doenças infecciosas. Quando se descobriu a
penicilina, antes da 2ª guerra mundial, a evolução da quimioterapia foi tal que hoje em
dia – as vacinas também – conseguimos prevenir grande parte das doenças. Quer dizer
que começaram a aparecer as doenças genéticas, que as doenças não genéticas estão
cada vez mais debeladas.
Em 1976, só 50% dos casos entrados nesse ano é que eram doenças não genéticas e as
doenças genéticas começaram a crescer. Principalmente, as que cresceram mais num
determinado período foram as doenças monogénicas, que geralmente designados de
erros congénitos do metabolismo, que é o caso de [nomes de doenças que desconheço].
Isto nos hospitais pediátricos. Porquê? Isto porque as doenças genéticas aparecem
muito, muito cedo. Quanto mais cedo uma doença aparecer, mais probabilidades de que
uma boa parte dos factores envolvidos sejam factores genéticos. Por isso é que a maior
parte dos geneticistas clínicos (eu não sou geneticista clínico, mas no meu [?] uma
pessoa que é geneticista clínico, é a professora [?]) – 90% -- são pediatras. São aqueles
que vêem mais doenças genéticas, porque se manifestam. Aqueles erros grandes, as
doenças chamadas monogénicas, as doenças a que nós chamávamos doenças genéticas,
doenças mendelianas, que têm transmissão segundo as leis de Mendel. Eu parto do
princípio que vocês, no liceu, falaram das leis de Mendel -- [?].
As doenças cromossómicas, cresceram muito depois de 1954, quando se descobriu a
técnica para visualizar os cromossomas em mitose (que em mitose os cromossomas já
são duplicados). Foi por volta de 1956, que as doenças cromossómicas passaram ser
conhecidas. Até aí não eram conhecidas. Daí que até 1954, não fossem conhecidas as
doenças cromosómicas. O síndrome de Dowm, a trissomia 21 só foi designado
trissomia 21 depois – antes pensava-se que era uma doença devida a defeitos pré-natais.
A maior parte de casos de trissomia 21 não são herdados. Há uma percentagem que o é,
mas a maior parte são esporádicos. Isto não significa que não sejam genéticos – o facto
de ser uma doença esporádica não significa que não tenha componente genética – já
vamos ver porquê.
Havia outras a que chamávamos doenças parcialmente genéticas – que já se sabia
[terem componente genética?]. As leis de Mendel só foram redescobertas, no início do
século em 1908 graças a dois investigadores alemães e um holandês, citologistas. Já se
sabia que havia doenças que não tinham um padrão de transmissão muito característico,
mas que se sabia serem herdadas – havia famílias em que essas doenças apareciam mais
frequentemente. Entre elas, a esquizofrenia – doenças mentais – e a susceptibilidade à
tuberculose – havia famílias de tuberculosos. Pensou-se então que haveria alguma coisa
transmitida, mesmo não conhecendo as leis de Mendel, já eram descritas como doenças
parcialmente genéticas.
Hoje em dia, [completa incoerência] são as doenças multifactoriais – da criança e do
adulto. Da criança, as mais frequentes são o [nome de doença], os defeitos do tubo
neural – são a espinha bífida, a estenose do piloro (o piloro é um canal que faz a ligação
entre o estômago e o intestino). Há uma série de doenças que são congénitas e que são
multifactoriais – descobriu-se que factores genéticos estavam parcialmente envolvidos.
Dentro das doenças genéticas, temos que considerar três grandes grupos – isto já é para
saber – as doenças monogénicas (aquelas em que só um gene está envolvido), em que a
mais paradigmática [] é a drepanocitose, a anemia de células falciformes. É uma doença
em que nas cadeias beta de hemoglobina, que são codificadas no cromossoma 11, há
uma substituição dum ácido glutâmico por uma valina. A valina, como é um
aminoácido hidrofóbico, introduz ligações de Van der Waals, ligações hidrofóbicas em
que condições de oxigenação parcial. Quando há baixa da pressão parcial de oxigénio,
os globolos vermelhos desse individuo tendem a ficar com forma de foice, não passando
nos capilares mais apertados e havendo tendência para haver hemólise intravascular,
fundamentalmente ao nível do baço porque é aí que os capilares são mais estreitinhos, já
que o baço é um órgão preparado para destruir os glóbulos vermelhos antigos. Os
glóbulos vermelhos, como sabem, têm uma vida média de 120 dias, ao fim dos quais
são destruídos pelo sistema [?]. Esta doença é uma doença monogénica, que é
transmitida de uma forma autossómica recessiva. Há muitas outras; há milhares delas.
Depois, as doenças cromossómicas, que são as de que já vos falei. São doenças raras
(raridade em genética é tudo abaixo dos 10%, acima disso já é uma frequência bastante
elevada). [supresso] A frequência do síndrome de Down é 1:600, o que, para doença
genética, é uma frequência elevada. Por isso, como sabem, o diagnóstico pré-natal é
baseado no diagnóstico desta doença. Essa e os defeitos do tubo neural, os quais são
multifactoriais. Enquanto o diagnostico do síndrome de Down é o diagnostico de uma
doença cromossómica – sabemos que há uma trissomia, uma triplicação do cromossoma
21. No caso dos defeitos do tubo neural, não detectamos a doença geneticamente,
fazemo-lo através de marcadores bioquímicos que se sabe estarem alterados nesta
situação.
Falando nas doenças mutifactoriais, estas são as que eram chamadas de doenças
parcialmente genéticas. São doenças cuja frequência vai aumentando à medida que o
indivíduo vai envelhecendo. Isto dvee-se ao factod e serem doenças que aparecem
muito mais frequentemente na idade adulta. É o caso, por exemplo, da doença
coronária, que dá origem aos enfartes do miocárdio. Temos os acidentes vasculares
cerebrais, cuja causa é a mesma que a da doença coronária, e muitas outras – a
esquizofrenia, a psicose maníaco-depressiva, a tendência para ter até apendicites agudas
– há até aí uma base genética. A base genética é muito variável, porque nós não
conseguimos prever, como prevemos em relação às doenças monogénicas, que são
transmitidas segundo as leis de Mendel, qual é o risco de repetição. Por outro lado, nas
doenças de Mendel, conseguimos dizer “A sua família tem ¼ de probabilidade de
aparecer...” se tiver uma doença autossómica recessiva. Já vamos ver o que significa
esse termo.
Depois, temos as doenças somáticas. São doenças que não são genéticas, que não são
herdadas. São doenças que aparecem por alteração do gene no próprio indivíduo. O caso
mais paradigmático é o cancro. O cancro também pode ser hereditário e ter uma base
hereditária. Mas muitas das alterações secundárias que se dão nas neoplasias somáticas
– são do próprio indivíduo; não são germinativas. Nós dizemos que uma doença é
transmissível quando as mutações se dão nos espermatozóides ou nos óvulos. Aquelas
que se dão nas células somáticas (as outras células) não são transmissíveis às gerações
seguintes, nós chamamos de doenças somáticas – o que não quer dizer que não seja
genética [ter-se-á enganado no início do parágrafo?].
Temos portanto, quatro tipos – doenças cromosómicas, doenças monogénicas, doenças
multifactoriais e doenças somáticas. Ainda há um quinto tipo, que são as doenças
mitocondriais – mas pronto, essas cabem aqui, nas doenças monogénicas. Já vamos ver
porque não encaixam perfeitamente nas doenças monogénicas.
Depois, nestas doenças monogénicas, existem as autossómicas dominantes, as
autossómicas recessivas – quando são transmitidas pelos autossomas. A espécie humana
– como sabem ou como não sabem – 25 cromossomas diferentes. Cada indivíduo tem
46 cromossomas – tem uma dose dupla de 22 cromossomas com mais XY no caso dos
homens e XX no caso das mulheres. Temos 46 porque recebemos metade do pai e
metade da mãe. Se recebemos o chamado número haplóide [?] – número haplóide é o
número 23, que são os 22 cromossomas [incoerente] (autossomas, os autossomas são
22) e depois o 23º cromossoma nos homens é o Y e nas mulheres o X, o que faz a
diferença.
Depois, existe o 25º cromossoma da espécie humana, que é o cromossoma mitocondrial.
É um cromossoma circular, semelhante ao cromossoma bacteriano, porque – como
sabem ou não sabem – as mitocôndrias foram em tempos seres que colonizaram que
células anaeróbias. Eram seres muito mais eficiente porque tinham uma cadeia de
oxidação-redução na sua membrana, enquanto que as células anaeróbias não tinham.
Hoje em dia sabe-se que anaeróbias, por exemplo o glóbulo vermelho, que não tem
núcleo nem tem mitocôndrias, tem uma cadeia de oxidação-redução na membrana. Não
é muito em eficiente em termos de formação de energia, mas funciona. Era, portanto,
um ser que tinha uma cadeia de oxidação-redução muito mais eficiente e que colonizou
outro. O cromossoma é semelhante ao cromossoma bacteriano e é transmitido pelas
mães – só pelas mães – aos filhos. O óvulo é muito maior que o espermatozóide e este
possui as mitocôndrias na cauda para fazerem andar o flagelo. Ora essas mitocôndrias
são expelidas ou reabsorvidas, portanto só ficam os cromossomas do óvulo, da mãe.
Isso põe aspectos muito interessantes. Imaginemos que fazemos um clone e os clones
sabem como se fazem. Não sabem como se faz um clone? Um clone, portanto... como é
que se fez a ovelha Dolly? Foi-se buscar uma célula somática, tirou-se-lhe o núcleo,
tirou-se o núcleo ao óvulo da ovelha e mete-se o núcleo da célula somática que tem o
conjunto inteiro de genes – ela própria [pouco claro]. Isso tem um problema porque o
óvulo dador tem lá as mitocôndrias; os cromossomas mitocondriais são os mesmos.
Portanto, aquela ovelha que foi a receptora também tem algum direito a chamar filho ao
clone a que deu origem. Até havia aí uma telenovela, que foi O Clone, que se baseava o
pouco nisso, porque aconselhavam a pessoa a dizer “Não, não, ele também é seu filho
porque você deu o genoma mitocondrial”. O genoma nuclear era dele, mas o
mitocondrial era dela. Isso põe outros problemas de viabilidade. Como sabem, a Dolly
já foi à vida, já morreu. Já estava envelhecida, porque o DNA sofre mutações por
acumulação. Não é um DNA protegido. O DNA dos espermatozóides e dos óvulos é um
DNA que está protegido. Os espermatozóides, quando são formados nos testículos, são
muito protegidos e os óvulos também, no ovário. Portanto, há ali uma certa protecção
para não deixar que as células germinativas, que são mais sensíveis, sejam afectadas e
que a descendência seja afectada. Mesmo assim, há sempre umas mutações que passam.
Eu vou tentar andar mais rápido.
Aqui têm uma lista das doenças monogénicas. Como vêem, há frequência que vão de
1:6000, há frequências de 1:500, que é [nome de doença], que é uma doença que está
ssociada ao enfarte do miocárdio. É muito frequente o enfarte do miocárdio nestas
doenças porque se formam placas [?]. Depois, hemofilia A, a qual é transmitida pelo
cromossoma X. É uma doença histórica. O primeiro mutante de hemofilia A sabem
quem foi? Nunca viram a fotografia da família da raínha Vitória? A rainha Vitória foi o
primeiro mutante. Porque há sempre uma mutação [?], uma primeira mutação. Então
transmitiu esse X aos descendentes masculinos, porque o homem só tem um X e então
exprime a doença. As mulheres também pode ser afectadas, mas é mais raro. É preciso
que uma portadora case com um indivíduo doente. É azar demais. Além disso há uma
selecção natural. As mulheres doentes são menos porque têm menos viabilidade antes
de nascerem.
Depois têm a anemia falciforme. Vejam que a frequência da anemia falciforme é muito
variável. Em certas zonas da África Central, na África sub-sariana, África equatorial,
chega a haver 1 para 50 de indivíduos afectados, o que é uma frequência muito alta em
genética; muito alta para uma doença monogénica. Por outro lado, nos Estados Unidos,
a frequência é 10 vezes menor. Há uma razão para haver uma grande frequência em
África. Sabem qual é? A selecção natural, porque estes indivíduos com drepanocitose,
com anemia falciforme, são muito menos susceptíveis à malária.
A talassemia é muito frequente no Mediterrâneo – também é muito frequente, a Prof.
Ângela é especialista na análise genética da talassemia.
Depois, existem doenças multifactoriais da criança e do adulto. Da criança, é o pé [?].
Sabem o que é o pé [?]? São os indivíduos que têm o pé nesta posição. Os defeitos
congénitos do coração -- as cardiopatias congénitas são relativamente frequentes,
principalmente a [nome de doença], que é uma doença em que há alteração das posições
das cavidades do coração. [?].
As doenças mais frequentes em termos multifactoriais, mais estudadas em termos
genéticos, são as doenças cardiovasculares, nomeadamente, a doença coronária. Vejam:
frequências multifactoriais: 1:3 a 1:5. As diabetes também têm muitos factores
genéticos envolvidos – 1:10. Os cancros todos juntos não chegam a ser tanto como as
doenças cardiovasculares. Os cancros todos juntos, quanto muito, têm a mesma
frequência da doença coronária. E as doenças mitocondriais são rarísisimas; aqui nem
põem a frequência porque são doenças que afectam de tal maneira a viabilidade celular,
a produção de energia, que é fundamental que os indivíduos... E mesmo assim, aqueles
que resistem é porque há factores do genoma nuclear que protegem esses indivíduos.
Mas mesmo assim, são muito raras.
Depois, têm aqui a doença coronária...
Então vamos fazer o seguinte, agora eu agora vou partir de uma doença conhecida.
Há três paradigmas aqui – a causalidade genética das doenças, a que níveis é que nós
estudamos os genes – desde os genes até ao fenotipo, porque nós inicialmente a genética
estudávamos o fenotipo, que é o resultado da interacção entre os genes e o ambiente.
Agora é que se vai ao pormenor de saber qual é a mutação que causa aquela doença,
mas antigamente, nós estudávamos o fenotipo, assim como o Mendel estudou o fenotipo
– as ervilhas lisas e rugosas e a cor das pétalas. O fenotipo acaba, na maior parte dos
casos, de ser dependente de muitos genes. Mesmo a cor das ervilhas depende de... Mas
ele teve a sorte, não, a sagacidade, para tentar descobrir características que fossem
sempre iguais ao longo das gerações, mas que tivessem depois uma proporção diferente
nos descendentes. Só assim é que se chegou às leis. Só mais tarde, nos primeiros anos
do século XX, é que uns investigadores em Chicago que estudavam a mosca do vinagre,
a drosófila. A drosófila foi um ser importante para o desenvolvimento da genética-porque a drosófila a vantagem é que só tinha dois cromossomas. Tem 4-4; o número
haplóide é 4. Tem cromossomas muito interessantes; tem cromossomas politénicos. São
cromossomas que são constituídos por várias cadeias de DNA duplicadas todas juntas.
Por isso é que são observáveis sem estimular o crescimento das células. O que fazemos
nos careotipos, que é a disposição, digamos, numa folha de papel os cromossomas
segundo os tamanhos e a posição do centrómero, que é a parte que as duas cromátides.
Nós temos de fazer crescer as células. Estimulamos as células com [?], que é uma
lectina, [supresso] e depois vamos [?] as células em mitose, na metáfase. É na metáfase
que vamos [?] os cromossomas, que é quando eles já são duplicados, porque na profase
são eles a começar a duplicar e depois na metáfase eles já estão todos juntos na placa
equatorial. Nós vamos [?] ali, depois fotografamos e depois [?]. É assim que se faz
careotipo.
Aqui nós temos a doença coronária, numa primeira fase. Depois, quando ela rompe e
quando dá origem ao enfarte do miocárdio, quando esta placa da [?] é destacada e vai
entupir os vasos, dando então a isquémia, a angina de peito e quando é enfarte do
miocárdio dá mesmo necrose. [supresso]
Portanto, causalidade genética. O exemplo que eu dou é o da doença cardiovascular
porque o meu laboratório estuda fundamentalmente a genética das doenças
cardiovasculares. [supresso]
Vocês têm aqui as causas da hipertensão arterial. Causalidade: dum lado, qualquer
doença – portanto, hipertensão arterial, doença coronária, [?], asma – tem esta
disposição. Dum lado, temos as doenças monogénicas e do outro lado temos as doenças
poligénicas e multifactoriai – aquelas que são chamadas parcialmente genéticas. Desde
lado, temos situações que são autossómicas recessivas, autossómicas dominantes,
recessivas ligadas ao X, dominantes ligadas ao X, que têm padrões de trasmissao
típicos. Há aqui uma situação muito interessante, que é esta – esta doença aqui, a
deficiência de uma enzima que transforma o cortisol em cortisona (o cortisol é uma
hormona produzida pelo [?], que é importante para a resposta ao stress. Aqui temos uma
doença monogénica que tem a sua correspondente ambiental. Chama-se a isso uma
fenocópia. Há uma substância, o [?], que existe nuns rebuçados que os alemães gostam
de chupar, mas tem um azar – se chupam muito aqueles rebuçados ficam com
hipertensão arterial. Porquê? Porque a substância que eles ingerem em excesso vai inibir
uma enzima, que é esta enzima, e dá origem a como se fosse uma mutação e dá origem
a uma doença semelhante a uma doença resultante de uma mutação genética
[surpreendente articulação, dado o discurso até agora]. Chama-se a isso uma fenocópia
– uma cópia fenotípica de uma doença genética.
Depois existe uma série de situações com vários tipos de transmissão. Isto é uma arvore
genealógica típica de uma doença autossómica recessiva. Olhando para um quadro
destes, vocês conseguem, groso modo – isto são os padrões de transmissão: mulher,
homem, consanguinidade, quando está ali uma bolinha significa estado portador (o
estado portador também pode ser um estado metade da bolinha ou do quadrado ser
preenchido, não é). Estes indivíduos são os indivíduos doentes, homozigóticos.
Transmissão autossómica recessiva: a característica é doença transversal, i.e., casos
todos na mesma geração. Não há casos para trás porque aqui para trás o que é que
acontece? São portadores. Este casal que deu origem a dois indivíduos afectados, uma
rapariga e um rapaz, eram primos direitos, ... consaguinidade. Quanto maior for – os
irmãos, tios e sobrinhos, primos direitos, têm muito maior probabilidade de terem genes
em comum. Portanto, a frequência de doenças autossómicas recessivas é muito maior.
Daí que se tenha chegado, do ponto de vista moral, à conclusão de que os irmãos não
devem casar, os primos direitos não devem casar... Tem uma lógica -- a lógica é que,
pela história, se sabia que não dava certo. Morriam mais, tinham doenças que ninguém
conseguia, na altura, explicar como apareciam. Se vocês forem ver a árvore genealógica
do Ptolomeu, portanto, da rainha Cleópatra. Lembram-se da rainha Cleópatra? Foi
aquela que namorou com o Marco António, que andava às lutas com o Júlio César – há
uns livros de Astérix que falam nisso... Ela era casada com um irmão. Vendo a árvore
genealógica dela, aquilo era só... o cruzamento era tudo consanguinidade. Tentavam
manter tudo na família. Em Portugal, a taxa de consanguinidade nas Beiras também era
bastante elevada. Dizia-se que quanto mais frio, mais [?] – havia essa lógica.
Nas ilhas, as doenças genéticas são muito mais frequentes? Porquê? Porque existe maior
probabilidade de indivíduos aparentados se casarem. No Pico, nos Açores, há muitas
doenças genéticas.
Doenças autossómicas recessivas – transmissão horizontal. É o caso da [nome de
doença], que é aquela doença que é testada no pezinho quando as criancinhas nascem.
Estas são as chamadas autossómicas dominantes. Porquê? Nas outras, o indivíduo tinha
de ter o mesmo gene afectado com mutações iguais ou diferentes – pode haver duas
mutações diferentes do mesmo gene que dêem a mesma doença. Chama-se a isso
heterogeneidade genética. Portanto, o indíviduo para ter as doenças autossómicas
recessivas tem de receber um gene semelhante ou igual ao gene que é recebido da parte
da mãe. Teve o azar – daí a probabilidade é de ¼, é 25%. Aqui assim, basta um
indivíduo ter um gene – um gene só, uma versão do gene – e tem a doença. Quer dizer
que aquele gene afectado domina sobre o gene normal. E aí a transmissão é vertical, é
fácil de perceber. Aqui assim este transmitiu àquela, aquela transmitiu a estes dois. A
probabilidade de aparecimento neste caso é de 50%. E, portanto, é o tipo de
transmissão. Estas doenças autossómicas dominantes, a maior parte delas, necessita
muito... há saltos muitas vezes de gerações. Há gerações em que não há casos afectados.
É que muitas vezes, é necessário haver outros genes (embora genes que, digamos, não
são muito afectados, que têm os chamados polimorfismos – um polimorfismo é quando
uma determinada variação genética, uma determinada mutação, atinge uma frequência
superior a 1%). Não é uma variante rara, não é uma mutação rara, é uma mutação
polimórfica, i.e., uma mutação que tem algum significado. Ela se existe naquela
frequência tão elevada, é porque ela tem alguma vantagem. São as chamadas variações
polimórficas. O que acontece é que muitas vezes estas doenças dominantes quando há
um ambiente genético, digamos, um ambiente de vários polimorfismos, favorável. E
muitas vezes elas não se manifestam porque necessitam desses genes para se
manifestarem, o fenotipo aparecer. Chama-se a isto variação de penetrância. Nem
sempre o indivíduo que recebe o gene tem a doença. Uma doença que tem este tipo de
transmissão é aquela doença dos pezinhos, da Póvoa de Varzim, não sei se já ouviram
falar. Na amiloidose familiar portuguesa. É uma doença portuguesa, que existe na
Póvoa de Varzim e que se pensa que tenha sido trazida por Vikings, ou ao contrário –
que nasceu na Póvoa de Varzim e que nós é que levámos para a Suécia. Nas idade
média, havia uma grande interpenetração, os portugueses faziam muitas viagens daqui
para a Suécia. Nunca se sabe se fomos nós que levámos a doença para lá ou se foi a
doença que veio de lá. A verdade é esta – a doença apareceu no Japão, aí fomos nós que
a levámos. No Japão, na América do Sul, na América do Norte, a amiloidose familiar
portuguesa. Existe uma outra doença nos Açores, a doença de Machado José. Também
tem este tipo, é uma ataxia, o indivíduo tem falta de coordenação dos movimentos.
Também nasceu nos Açores – ilhas, lá está – e foi levado pelos açorianos na viagem.
Portanto, transmissão vertical: autossómica dominante. Autossómica porque é nos
autossomas.
Depois, temos a recessiva ligada ao X – estas são as três mais importantes, também
dominantes ligadas ao X. Vocês têm mulheres portadoras, que não têm a doença, porque
têm o outro X e equilibra e têm indivíduos afectados – homens. Esta aqui, por exemplo,
casou com uma portadora e apareceram mulheres afectadas – é aquilo que eu vos dizia.
É aquilo a que eles chamam uma doença que muitas vezes tem saltos de gerações, nem
sempre as gerações são todas afectadas. Aqui, por acaso estão, por uma questão
didática.
Depois, há vários mecanismos para produzir mutações – eu não vou entrar em
pormenores. Este é um deles, é uma daquelas doenças que causam hipertensão arterial.
Aqui o que é que aconteceu? Vocês têm aqui dois genes de dois indivíduos, mas que [?]
na produção de aldosterona. A aldosterona é uma hormona que é produzida pelo córtex
da supra-renal e que é importante para a manutenção do volume sanguíneo. O que
acontece é que estes genes estão muito próximos um do outro. Quando se faz a meiose,
sabem que durante a produção dos gâmetas, há uma redução do numero de
cromossomas para metade. Numa determinada fase, os cromossomas associam-se a
dois a dois, os cromossomas homólogos, [supresso] e trocam material entre si. Por isso
é que os cromossomas que se resultam dessas meioses não são bem iguais aos
cromossomas iniciais. [supresso] Às tantas, há uma troca de material entre os
crossomas. Só que muitas vezes, há um desalinhamento na troca e há muitas vezes
genes que saem duplicados. Há um deslizamento dos genes e os genes saem duplicados
quando [?]. E então ficam genes que são metade de um e metade de outro. Este gene
aqui, que resulta desta alteração – há um que perde, que não aparece aqui, e há outro
que forma um chamado gene quimérico, que passa a ter um controle diferente, daí esses
indivíduos terem a doença. É um dos mecanismos de produção de mutações. Depois há
muitos outros mecanismos, que agora não vão estudar.
Sabia-se que havia doença parcialmente genéticas, que não tinham um padrão bem
definido de transmissão, mas que agregavam em famílias. Nós para sabermos se uma
doença é genética ou não, fazemos os chamados estudos familiares. Então, qual é o
estudo familiar por excelência? É arranjarmos gémeos idênticos (que são aí 99%
idênticos, o que não quer dizer que os gémeos monozigóticos sejam completamente
iguais; não são, porque os cromossomas mitocondriais são divididos aleatoriamente e
um dos gémeos pode receber um tipo de cromossoma mitocondrial e o outro, outro tipo
diferente – portanto eles não são completamente iguais, mas aí 99% são iguais – não são
clones; os gémeos não são clones, são indivíduos muito semelhantes, os genes nucleares
são partilhados, os mitocondriais nem sempre). Porquê gémeos? Porque são indivíduos
que foram gerados na mesma altura e têm 99,9% de genes em comum. Se nós
quisermos saber se uma doença é transmitida geneticamente, nós comparamos a
frequência dessa doença em gémeos monozigóticos e gémeos dizigóticos – não são
idênticos, é como se fossem dois irmãos. Têm a vantagem em relação aos irmãos que
nasceram de gestações diferentes de terem o mesmo ambiente. Portanto, o que nós
queremos é ter o ambiente igual e saber se as diferenças que existem têm que ver com
os genes, tem que ver com a transmissão dos cromossomas. Se nós tivermos um
concordância de uma determinada doença aí de 80%, nós dizemos “esta doença tem
uma base genética” – mesmo sendo multifactorial, não sei se estão a ver. [?] para
comparar a frequência da doença entre casais que tinham filhos adoptivos e tinham
filhos biológicos. Isto é outro tipo de estudo – gémeos é difícil de arranjar, não é. Há
serviços de genética que para terem aí 100 pares de gémeos não é bom ano. Tem andar a
caçá-los. Agora é mais fácil por causa da fertilização in vitro; pela fertilização
medicamente assistida é mais fácil encontrar gémeos, nascem muitos gémeos das
fertilizações. Portanto o que eles fazem é comparar, [?] pais e mães; têm metade de
gémeos em comum mas nasceram de tempos diferentes. Não são nada aparentados, mas
que apenas têm metade de genes em comum os seus filhos naturais. O que nós fazemos
é um estudo de correlação. Outro dia estive a ler um livro de Estatística, [?] às vezes
ajuda muito. Vocês já ouviram falar dos testes de correlação, da Bioestatística. Já deram
Bioestatística? Deram? Não? Testes de correlação – é quando se faz a correlação entre
uma determinada característica entre um indivíduo e o outro. [?] Esse teste de
correlação foi estudado pelo Galton. O Galton era primo do Darwin. Foi o primeiro
geneticista que estudou doenças multifactoriais. Só que ele tinha umas ideias assim um
bocado sui generis. Ele estudava parâmetros como a inteligência, a cor da pele, ... estão
a imaginar onde é que ele caiu, não é? Foi banido durante muitos anos. A Genética,
aliás, foi uma ciência maldita. Até pouco depois da Guerra, ninguém estudava genética.
Aquele trauma dos alemães andarem a tentar fazer a eugenia, ninguém se [?]. Um
indivíduo que estudava genética – “aquele tipo é nazi”. Era logo. De maneira que só a
partir dos anos 50 é que se começou a ensinar Genética assim, apesar de tudo, com
muito medo, não é. Eu quando estudei Genética nos anos 60, ainda era um olhar assim
de soslaio – “o que é que este anda a fazer?...”. De maneira que, aquilo que nós
verificamos é que , por exemplo, a correlação da pressão arterial entre mãe e pai é muito
baixa; entre mães e filhos naturais, entre pais e filhos naturais, com quem têm 50% de
genes em comum, já é muito maior. Nunca chega a atingir os 50%. Mas reparem a
correlação da pressão arterial entre a mãe e os filhos é superior à entre os pais e os filhos
biológicos. Isto quer dizer que aquilo que aconteceu é que a criança está mais sempre
em contacto com o ambiente materno do que com o ambiente partilhado por pai e filho.
O ambiente materno inclui o ambiente intra-uterino e por isso a correlação da pressão
arterial entre mãe e filho é muito superior à entre os pais e os filhos. Esta é uma das
maneiras de nós sabermos. [supresso] Uma doença é muito mais frequentemente
genética quando aparece com uma frequência muito superior àquela da população em
geral. Por exemplo, a hipertensão arterial segrega em famílias. 60% da variabilidade da
pressão arterial normal depende dos genes. O peso dos genes na géneses do nível
pressão arterial é, em 60%, dos genes. Quando nós vemos que determinada doença
segrega em família, nós desconfiamos logo... não quer dizer que seja genética, muitas
vezes ha famílias que têm doenças em comum. Mas pronto, a maior parte das vezes são
os genes é que ditam. Podemos em relação à aterosclerose fazer o mesmo raciocínio –
monogénicas deste lado, poligénicas deste. Isto depois é muito complexo – por
exemplo, a hipertensão é um factor de risco para a aterosclerose. Mas a aterosclerose
não depende de o indivíduo ter ou não, anteriormente, hipertensão arterial. As diabetes
são um factor de risco para a hipertensão arterial. A hipertensão arterial é um factor de
risco para as diabetes. Mas nem todos os indivíduos diabéticos têm hipertensão arterial.
O que isto quer dizer, é que há factores comuns a estas varias doenças. Genes,
constelações de genes, agrupamentos de genes que são comuns às duas – por isso é que
na mesma família – isto é uma família grande, é uma maneira de representar famílias
muito grandes, faz-se assim um gráfico... às vezes até vão a 180º. Portanto e depois são
as várias gerações. Reparem, nesta família, nós temos tudo – temos diabetes tipo II,
hiperlipidémias, indivíduos com hiperlipidémia e diabetes, indivíduos só com diabetes e
às vezes aparecem aqui indivíduos com hipertensão arterial. Diga? Aqui? São os
indivíduos que morreram. O 10... isto aqui são gémeos... Portanto nasceram da mesma
gestação. A susceptibilidade para uma doença poligénica depende [?]. Depois, só
aparece a hipertensão arterial se houver um meio ambiente favorável. [incoerente] O
indivíduo pode ter só hiperlipedémia familiar e não ter hipertensão arterial, mas um
indivíduo pode ter genes destes que sejam em comum com os daquele e com um
ambiente comum o indivíduo... está feito. Muitas coincidências de genes. E aparece a
doença de certeza – o indivíduo tem um ambiente carregado [?]. Aquilo de que
estivemos agora a falar foi a causalidade. E do tipo de transmissão? Quais é a
participação dos factores genéticos nas doenças? Monogénicas, poligénicas e
multifactoriais, cromossómicas, somáticas. Como é que nós estudamos genética? Além
de estudarmos as famílias, o que nos dá o tipo de transmissão e permite que digamos “o
seu risco de ter a doença é tal”, “o seu risco de ter a doença é tanto” . Isso é geralmente
trabalho dos geneticistas clínicos. Os geneticista clínicos geralmente trabalham com
doenças monOgénicas. Eventualmente, esses médicos são pediatras porque essas
doenças aparecem fundamentalmente nas primeiras idades. Apesar de haver uma
licenciatura, nalgumas universidades estrangeiras, de aconselhador genético. É uma
licenciatura que não tem nada que ver com Medicina. Eles só estudam genética. Nos
EUA, existem profissionais que só fazem aconselhamento genético – não são médicos.
Depois, existe a análise da participação aos vários níveis dos genes. Vocês aqui têm o
genótipo, que é o conjunto dos genes, por exemplo, causador da hipertensão arterial.
Nós aqui só temos um, dois, três, quatro, cinco, seis genes. Pensa-se que a hipertensão
arterial tenha os chamados genes candidatos – são os tais genes que, agrupados segundo
vias metabólicas muito precisas dão origem à hipertensão arterial. O conjunto de genes
que dão origem à hipertensão arterial na Europa pode ser completamente diferente do
conjunto de genes que dão origem à hipertensão arterial em África e no Japão. São
precisamente... está génese, está na base das doenças poligénicas. Vocês têm aqui os
genes todos que são estudados para a hipertensão arterial em 1998 – já iam em 300.
Neste momento, já devem ser 600 os genes causadores. Nem todos... Portanto, em
grupos, eles podem causar a hipertensão. Vocês estudam depois a expressão genética
destes genes ao nível [?], ao nível fisiológico e ao nível [?] – que é a pressão arterial, a
imagiologia – as imagens raios-x, etc. Isto é a parte como é que nós estudamos.
[supresso] Isto são as vias implicadas na hipertensão arterial. A quantidade de
mecanismos envolvidos – sistema nervoso simpático, sistema nervoso parassimpático,
sistemas hormonais muito complexos... o que nós... a expressão de um gene, para
chegar à célula, ... vocês imaginem a quantidade de passos. Vocês já deram biologia
molecular, não é? Deram, portanto. Transcrição.. Muitas vezes os genes são transcritos,
a maior parte deles... tem de haver splicing. O splicing é [?] por os vários outros genes,
que podem variar. Também há variação no splicing. Há variação na estabilidade do
RNA mensageiro, há variação na síntese proteica, há variação... muitas vezes as
proteínas não são constituídas só por aminoácidos; tem de haver enzimas transferases de
lípidos para a proteína, que por sua vez são enzimas e também sofrem o mesmo
processo de transcrição – portanto estão a ver a quantidade de variação que pode haver
na produção de uma simples enzima liberta para o plasma. A variação genética é
imensa. Isto numa célula – agora imaginem tecidos, órgãos, sistemas, em contacto com
o meio ambiente, hormonas – também elas são muitas vezes... a maior parte delas são
[?] por factores deste tipo. Portanto, a complexidade é grande. Ainda a procissão vai no
adro, isto aqui é uma lista dos genes que podem estar envolvidos, cuja variação genética
[supresso]. Alguns destes genes têm muitas variantes polimórficas funcionais. O que é
que é uma variante polimórfica funcional? É uma variante cuja alteração – mutação –
dá origem a maior alteração da actividade enzimática. Alguma são silenciosas – não
aquecem nem arrefecem, ficam na mesma, a mutação não dá origem a qualquer
alteração. Quando uma mutação se traduz por alteração funcional – essa é que tem
interesse, não é? Em termos de doença tem interesse um enzima funcionar mais ou
menos. Depois isto é que faz com que haja variação na expressão fenotípica. [?] uma
lista enorme. [fast forward nos slides]
Isto aqui é o gene do angiotensinogénio – tem três variantes. Vocês vejam a quantidade
de mutações que podem existir neste gene. Algumas delas são funcionais, outras não se
traduzem por alteração da função. As que são funcionais traduzem-se por maior ou
menor produção do angiotensinogénio, que produzem mais angiotensina II, que é mais
vasoconstritora, [donde resulta maior] hipertensão arterial. Portanto nós podemos
associar determinada variante – neste caso é esta, isto é um PCR [polymerase chain
reaction] em que houve uma mutação da metionina por uma trionina. Os indivíduos que
têm a proteína em dupla dose tipo trionina têm maior actividade, logo, estes indivíduos,
os TTs [slide 26] são os mais predispostos para a hipertensão arterial. “Predispostos”
porque para eu ter hipternsão arterial, não basta esta mutação, são necessárias muitas
outras, noutros genes.
Foi o que aconteceu aqui num estudo que nós fizemos em crianças normais. Os
indivíduos TTs têm a pressão arterial mais elevada – o que não quer dizer que sejam
hipertensos. [supresso]
Isto é outro gene, é uma técnica diferente da outra anterior, que é um PCR-RSLP
(depois a Profª Ângela e a Profª Joana mostravam-vos), em que nós usamos um enzima
de restrição para detectar a variação genética. Esta aqui é uma sequência [?], que é uma
sequência repetitiva introduzida aqui e aparece em indivíduos que têm inserção (os Is) e
os indivíduos que não tiveram inserção dessa sequência, que são os Ds (chamados
deleção). Os indivíduos que são DDs (que são homozigóticos sem inserção) são
indivíduos que têm actividades enzimáticas mais elevadas. Por isso chama-se um
polimorfismo funcional. Esses indivíduos têm mais propensão para a hipertensão
arterial – o enzima funciona mais, produza mais vaso constritor, logo, produz mais
hipertensão arterial. [supresso]
Uma outra maneira de estudar os genes é estudar a variação genética da proteína por
electroforese simples [?]. A proteína, no plasma, tem duas formas: uma, que tem [?]
inserção – neste caso até surgiu uma duplicação, foi aquele mecanismo que vos mostrei
no [?] (houve um desalinhamento e surgiu uma proteína maior que a outra). Aqui nos
estudamos a proteína – sito é uma electroforese de proteína. Antes do estudo do DNA
era assim que nós fazíamos.
Esta variação genética está associada a dois fenotipos diferentes – quer dizer, um
indivíduo tem hipertensão arterial, mas as hipertensões não são todas iguais. Há
hipertensões sensíveis ao sódio e não sensíveis ao sódio. Nós, estudando os genes,
conseguimos saber qual é o tipo de hipertensão. Isto tem muitas implicações práticas.
Qual é o medicamente que nós damos? Damos um medicamente para este que é
diferente do medicamento resistente ao sódio? Os médicos já sabiam – por exemplo, os
africanos, que são sensíveis ao sódio, não havia medicamentos que não... que era água...
Nós dávamos o medicamento e aquilo não fazia nada. [supresso] No futuro nós vamos
fazer isso – com base nestes polimorfismos genéticos, nós sabemos qual é o tipo de
medicamento que vamos dar aos sensíveis ao sódio e aos não sensíveis.
Este foi o paradigma níveis de estudo. O último paradigma é o paradigma história
natural da doença. A influencia dos genes não é igual em toda a vida do indivíduo. Um
gene pode funcionar como predisposição para determinado... por exemplo,
predisposição para a obesidade – um gene pode ser importante na predisposição para a
obesidade até à adolescência e depois, uma vez atingida a obesidade, esse gene
[supresso] já não vai ter qualquer tipo de influência. Quando muito pode influenciar a
progressão da obesidade para a doença cardiovascular ou não. As doenças começam
logo durante a gestação. Há mutações que começam a fazer o seu efeito quando a
criancinha está ainda no útero.
Isto aqui assim foi um estudo que foi feito do enfarte do miocárdio em criancinhas que
foram seguidas durante 20 e tal anos [supresso]. Fizeram autópsias em criancinhas que
morreram em acidentes de automóvel [?]. A aorta dessas criancinhas já aparecia com
estrias lipídicas, que são o resultado da acumulação de lípidos complexos dentro das
células, que é o precursor da ateroesclerose. Se a criancinha foi estudada ao ano de
idade é porque isso já tinha começado durante a gestação – daí a importância de estudar
o ambiente materno.
Nós temos é de caçar as doenças – desculpem o termo – antes que atinjam aquela fase
que vos mostrei logo no princípio – as placas rompem a [?]. É o objectivo da Genética
estudar factores de risco baseados nos genes – conseguimos com esses genes saber até
onde é que... mesmo antes da criança nascer, nós já podemos saber a probabilidade que
determinada família tem de ter doença cardiovascular e muito mais quando as crianças
nascem. Portanto, podemos prevenir as doenças sem medicamentos – com medidas
higiénicas, com vitaminas, etc. E isso é possível. [supresso/?]
Eu agora não entraria mais em pormenores. Eu depois dou-vos estes esquemas, porque
senão... Demorei já um bocadinho demais do que devia ter demorado.