TRABALHO DE GENÉTICA – Aberrações Cromossômicas

Sopa de Letrinhas para Geneticistas

Perguntas e Respostas às perguntas do questionário de Genética

Trabalho de Genética

  • 1- Correlação entre mutagênese e carcinogênese: Quais são as evidencias, constatadas através de experimentação e observação em pacientes com câncer, de que nesse processo estão envolvidas mutações gênicas, alterações cromossômicas estruturais e numéricas?

Como podemos ler nos itens apresentados nas páginas 138, 139 e 140, as evidências constatadas para demonstrar a relação entre mutações (de modo especial as aneuploidias) e carcinogênese são as seguintes:

- As aneuploidias estão envolvidas em alterações que são importantes indutoras de fases iniciais de cânceres, especialmente quando tais alterações se dão em genes supressores de tumores (como o p53 e sua relação com o retinoblastoma), em genes de reparo ou em genes que chamamos de pro-oncogenes. Também há evidências de que elas (as aneuploidias) estão envolvidas com a evolução de estágios mais tardios de câncer, como no caso da leucemia mielóide crônica, aparentemente relacionada com a indução de específicas mudanças hiperdiplóides.

- Tumores, tanto humanos quanto de outros animais, apresentam padrões não-randômicos de alterações cromossômicas, geralmente aneuploidias.

- Certas aneuploidias congênitas são fortes predispositoras de cânceres.

- Aneuploidias induzidas (perdas cromossômicas induzidas) levam, proporcionalmente, a neoplasias. Assim como, de forma reversa, são encontradas aneuploidias induzidas por neoplasias.

  • 2 – A figura 1, na pagina 140, apresenta um excelente resumo da associação entre perdas embrionárias e fetais e a presençaa de alguma anomalia cromossômica. Faca um analise e veja as porcentagens das perdas gestacionais por anomalias cromossômicas.

A imagem apresenta as porcentagens dos nascimentos de acordo com a presença ou ausência de alterações cromossômicas. Como apresentado no texto (pagina 139, item 2, primeiros parágrafos), cerca de 30% dos embriões apresentam aberrações cromossômicas (sendo mais frequente a mutação nos gametas femininos, por uma questão de quantidade produzida), mas desses a maior parte sofre aborto (antes ou depois da implantação), de tal forma que apenas cerca de 5% dos natimortos e 0,3% dos nativivos apresentam tais aberrações (sendo um terço desses nativivos portador da Síndrome de Down, trissomia do 21, o que mostra que as aneuploidias de cromossomos menores são “menos deletérias”). Dos abortos espontâneos, estima-se que apenas 30% sejam casos conhecidos. Desses ainda, estima-se que 60% (18% do total) sejam causados por aneuploidias ou poliploidias (na maior parte, 70%, aneuploidias – tri/monossomias, enquanto as triploidias e, mais raramente, as tetraploidias, são menos frequentes).

  • 3 – Você classificaria as anomalias cromossômicas como causa ou consequência de um processo carcinogênico?

Eu dividiria em duas classes, uma como causa e outra como consequência. Isso porque existem, como relatado na questão 1, aberrações cromossômicas (especialmente aneuploidias) que induzem alterações em genes supressores de tumor, em genes de reparo e em pro-oncogenes, que acredito estarem mais relacionados com a causa do que com a consequência dos processos carcinogênicos. Exemplos disso são casos como os citados na pagina 141 – pacientes com Klinefelter com incidência aumentada de tumores; portadores de Down apresentando maior risco de leucemias; mulheres com Turner geralmente apresentando tumores com origem na placa neural, etc.

Já pelo lado contrario, os processos carcinogênicos instaurados podem induzir certas alterações cromossômicas que corroboram para o desenvolvimento da doença, seja no descontrole do ciclo celular, seja no aumento da capacidade de metástase, etc.

Sendo assim, acho que devemos separar as aberrações cromossômicas naquelas que induzem processos carcinogênicos e aquelas que, apos instaurados tais processos, são induzidas por eles e auxiliam no seu desenvolvimento.

  • 4 – Como as aneuploidias são originadas? Como agem os agentes aneugênicos? (Entendimento sobre os seus mecanismos de ação.)

Como explicado no item 3, na pagina 141, as aneuploidias são geradas principalmente pelos processos de não-disjunção ou de perda cromossômica. O primeiro se da quando, na divisão celular, um ou mais cromossomos não se separam, ficando um a mais para uma das células filhas (N+1 na meiose ou 2N +1 na mitose) e um a menos na outra célula filha (N-1 ou 2N-1). O segundo se da pela perda de um cromossomo, como por exemplo no caso da não-ligação do cromossomo com o fuso mitótico, ficando “perdido” no citoplasma e sendo degradado. Existem outras situações menos comuns, como o não-pareamento dos homólogos na mitose, a falha na separação das cromátides na meiose II ou mesmo replicações extras de um cromossomo (por diversos motivos).

Os agentes aneugênicos são indutores químicos de aneuploidias, que atuam em moléculas reguladoras do ciclo celular. Tais moléculas-alvo podem estar envolvidas na ligação e separação das cromátides, atuando no crossing-over, na condensação cromossômica; podem ser constituintes elementares do DNA, como os centrômeros e telômeros; podem estar envolvidas no controle direto do ciclo celular, como as ciclinas, cdk`s e a própria p53; podem ser componentes ou reguladoras do fuso mitótico, como a tubulina e os centríolos; ou podem estar indiretamente ligadas a essa regulação do ciclo celular, como a membrana plasmática e a carioteca, alem de proteínas como a calmodulina.

  • 5 – Como ocorrem as poliploidias no homem? Qual a sua viabilidade? Faca uma analise da figura 2, na pagina 142.

Como explicado no item 5, da pagina 141/142, e esquematizado na figura 2, da pagina 142, a poliploidia se dá, na grande maioria das vezes, por ausência de um fuso mitótico funcional, não havendo migração dos cromossomos homólogos e das cromátides para os polos (slippage mitótico), formando células 4N ou 4C (haplóides com material duplicado e não-dividido). Outras formas de poliploidia podem ser originadas por endomitose (sem ter entrado na divisão celular, o DNA é replicado dentro da carioteca, formando um só núcleo “duplicado”) ou por falha na citocinese ou na fusão nuclear em células binucleadas.

No caso principal, que é o demonstrado na figura 2, podemos ver como se dá a popliploidia no homem (que é inicialmente 2N e passa a 4N e até 8N). Com o fuso mitótico funcional,o ciclo celular se dá normalmente, formando sempre células filhas idênticas e com a mesma ploidia original. Com o fuso disfuncional, temos as linhas inferiores da figura, que mostram a falha na polarização dos homólogos e a formação de células poliplóides 4N (caso do homem). Essa falha na polarização é o processo chamado de slippage, mas há também o processo de endoreplicação, que é uma re-replicação do DNA sem uma divisão mitótica (ou por falta do fuso funcional), que leva à mesma poliploidia que o processo de slippage mitótico – a diferença é que o slippage continua caso não haja apoptose, gerando células 8N.

A viabilidade das células diplóides pode ser entendida pela explicação do item 5, a partir da página 142, além da figura 3, da página 144. Como explica o texto, tal viabilidade é obvia em alguns casos, já que podemos observar populações poliplóides de células no fígado humano, por exemplo. Mas, normalmente, a regulação do ciclo mitótico por genes supressores de tumores, por exemplo, incapacita a continuidade dessas células poliplóides ou mesmo as aneuplóides – e não só pela p53, mas como podemos ver na figura 3, mesmo as células p53- são levadas a apoptose apos um ou dois ciclos celulares.

  • 6 – Não precisa fazer, é só para “nossa informação”.
  • 7 – Qual o significado da presença de micronúcleos no citoplasma celular? Como se originam?

Como explicado no item 6, a partir da página 144, micronúcleos são pedaços (acêntricos, portanto) de cromossomos ou cromossomos inteiros que se encontram no citoplasma por terem ocorrido quebras ou não-ligações desses cromossomos no fuso mitótico durante a divisão, respectivamente. Na telófase, esses cromossomos (ou fragmentos) são encapsulados em núcleos separados – dai o nome de micronúcleos. Sua presença indica falha no processo de divisão celular, seja uma não-disjunção, uma perda cromossômica, uma quebra cromossômica… Enfim, algum fator que possa gerar aberrações cromossômicas por interferir na divisão celular.
O teste que é feito para identificar esses micronúcleos é capaz de diferenciar a etapa em que houve perda ou não-disjunção cromossômica (veremos esses aspectos na questão seguinte), sendo que esses processos ocorrem devido a ação de algum agente aneugênico.

  • 8 – Novamente, só para nossa informação.
  • 9 – Como se faz para distinguir um micronúcleo que seja resultante de uma quebra ou perda cromossômica de um micronúcleo resultante de uma aneuploidia?

Como explicado a partir da página 146 e esquematizado nas figuras 4 e 5, das páginas 145 e 146, respectivamente, pode-se distinguir, através do teste de micronúcleos, os micronúcleos resultantes de quebra daqueles resultantes de perda cromossômica, além de diferenciar estes daqueles provenientes de aneuploidias.

A principal substância usada no teste é a citocalasina B (cyto B), que, como explicado na questão 8, é responsável por interromper a citocinese, gerando células binucleadas (4n), que podem ser diferenciadas, no estudo microscópico, daquelas que não se dividiram – como mostra a figura 4, na primeira divisão. Depois disso, faz-se a Hibridização in-situ de certos cromossomos (FISH), com marcadores pancentroméricos (para todos os cromossomos) ou específicos para certos cromossomos (como os pericentroméricos específicos para o 1 e para o 17, no caso da figura).

Se o micronúcleo aparecer, é sinal de perda ou quebra cromossômica, e a distinção é feita pela presença ou não do marcador utilizado. Se não há o marcador, pode-se afirmar que houve quebra, pois o fragmento de cromossomo e acêntrico, não apresentando, portanto, o centrômero – que é a parte identificada pelo marcador. Se há marcador no micronúcleo, pode-se afirmar que houve perda cromossômica.

O outro caso possível é o de não-disjunção (aneuploidia), que pode ser determinado pela diferença de marcador presente em cada célula filha (ou núcleo filho), como também é mostrado na figura.

Espero que ajude aí a formular as respostas de vocês!

Abraços,

Félix

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