183310552 Pediatrie Boli Genetice Si de Metabolism (1)

  • Published on
    12-Jan-2016

  • View
    52

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Pediatrie Boli Genetice Si de Metabolism

Transcript

  • Boli genetice si de metabolism

  • Boli geneticeInclud afectiuni determinate de mutatii genetice si anomalii cromozomialeGenetica medicala include si boli multifactoriale conditionate genetic sau cu predispozitie genetica (factorii genetici au o contributie de 50%)

  • Clasificarea bolilor geneticeBoli cromozomialeBoli monogenice -mutatii ale unei singure gene cu efect major -se transmit mendelianBoli mitocondriale -mutatii in genomul mitocondrial cu afectarea productiei de energie -60 de boli rareBoli multifactoriale -distributie familiala -nu se transmit mendelian -interventia unor factori ereditari care interactioneaza cu factori de mediu

  • Boli cromozomialeProduse de modificari in nr si structura cromozomilor vizibile la microscopFrecventa anomaliilor prin studii la n.n este de 9-10 n.n viiAnomaliile neechilibrate (prezenta suplimentara sau absenta unor segmente cromozomiale) determina sdr plurimalformativeAnomaliile echilibrate (modificarea pozitiei unuia sau mai multor segmente cromozomiale) nu modifica fenotipul dar genereaza tulburari de reproducere

  • Metode de explorareAnaliza clinica si paraclinica a fenotipului persoanelor afectateStudiul familiei in vederea stabilirii persoanelor afectate, a modului de transmitere a caracterelor ereditare (autozomal dominant(AD), autozomal recesiv(AR), transmitere legata de sex si a ereditatii multifactoriale)Analiza cromozomilor

  • Analiza cromozomilorCromozomii = organite nucleare ce fixeaza intens coloranti bazici si transporta materialul geneticSunt usor de analizat in stadiul de metafaza al mitozei deoarece se afla in acelasi plan in placa ecuatorialasi sunt bine indizidualizatiIn acest stadiu sunt alcatuiti din 2 cromatide unite la centromer si delimitate la capete prin telomere

  • Structura cromozomilorBenzile cromozomice sunt specifice fiecarui cromozom ( markeri citologici ai structurii interne heterogene a cromozomilor)Benzile G -obtinute prin digestia cntrolata cu tripsina si colorate cu Giemsa; benzile Q colorare cu fluorocrom; benzile R ( dispozitie inversa a benzilor G)

  • Morfologia cromozomilor umani 2cromatide paralele unite intr-un singur punct= centromer; centromerul (constrictia primara) imparte cromozomul in doua brate: p- bratul scurt (deasupra centromerului) q- bratul lung telomere (extremitatile cromozomului)In functie de pozitia centromerului, care da raportul bratelor, rezulta tipul morfologic al cromozomilor:Metacentric centromer median (raportul bratelor este egal : q/p=1,0-1,7)Submetacentric centromerul este plasat catre unul din capete (raportul bratelor=1,7-3,0)Acrocentric centromerul este plasat aproape terminal (raportul bratelor= 7,0- infinit)

  • Metode de obtinere a cromozomilorCulturi celulare Blocarea in metafaza cu substante ce inhiba fusul de diviziune(colchicina, colcemid)Solutia salina hipotona (KCl 0,075M) pentru spargerea celulelorFixarea celulelor, etalarea pe lama microscopicaBandarea si colorarea cromozomilor Examenul microscopic al preparatului : scanarea, identificarea si sortarea pe baza unui soft specializat a cromozomilor pe baza dimensiunilor, morfologiei si aspectului bandarii

  • Tehnici de analiza cromozomialaI cromozomii obtinuti dupa scoaterea din cultura sunt uniform colorati si au putine repere pentru identificarea lorII bandarea cromozomilor se obtin cromozomi cu o structura specifica de benzi alternative intens colorate si putin colorate ( aceste tehnici permit identificarea precisa a fiecarui cromozom)III tehnici de citogenetica moleculara - FISH

  • FISHCitogenetica molecularaPrincipiu: hibridizare prin complementaritate a unei sonde ADN cu o anumita regiune a unui cromozomPentru a fi evidentiate dupa hibridizare, sondele sunt marcate cu un fluorocrom(vizibil la microscopul in UV)

  • FISH Deletia de 5q detectata de 5p (verde) (control) si 5q (rosu) proba specificaDel 5qDel 5q

  • CariotipulCariotip aranjarea sistematizata a cromozomilor unei celuleISCN ( International System for Human Cytogenetics Nomenclature) a stabilit o serie de abrevieriFormula de baza are 3 itemi separati de virgula: primul precizeaza nr de cromozomi (46); al doilea constitutia cromozomilor sexuali (XX, XY); al treilea anomaliile de nr si structura ale autozomilor ; mozaicul cromozomial- indicat prin diagonala(/) ce separa caritipurile liniilor celulare componente

  • Cariotip-bandare GTG

  • Clasificarea anomaliilor cromozomiale

  • Anomalii cromozomiale Celulele somatice normale sunt diploide (n=46) Celulele sexuale normale sunt haploide (n=23) Anomalii cromozomiale numerice: I. Poliploidiile = prezenta in plus a unuia sau mai multor seturi haploide de cromozomi ( 3n =69 triploidie; 4n=92 tetraploidie) II. Aneuploidii: Monosomii = prezenta in celula somatica a unui singur cromozom, in locul unei perechi de cromozomi(2n-1); singura monosomie compatibila cu viata monosomia X Trisomii = prezenta in celula somatica a 3 exemplare ale aceluiasi cromozom (2n+1)in locul perechii normale ( majoritatea trisomiilor complete sunt incompatibile cu viata exceptie trisomia 21,18 si 13 numai in mozaic) In cazul anomaliilor gonosomale sunt posibile tetrasomii/pentasomii Anomalii cromozomiale structurale

  • PoliploidiilePoliploidiile = prezenta in plus a unuia sau mai multor seturi haploide de cromozomi ( 3n =69 triploidie; 4n=92 tetraploidie) cauza dispermia (fecundarea unui ovul de doi spermatozoizi); rar, fertilizarea unui gamet normal (n) de un gamet diploid (2n): spermatozoid (diandrie), ovul (diginie); produc modificari majore ale fenotipului, de obicei cu efect letal

  • AneuploidiiMonosomii = prezenta in celula somatica a unui singur cromozom, in locul unei perechi de cromozomi(2n-1); singura monosomie compatibila cu viata monosomia XTrisomii = prezenta in celula somatica a 3 exemplare ale aceluiasi cromozom (2n+1)in locul perechii normale ( majoritatea trisomiilor complete sunt incompatibile cu viata exceptie trisomia 21,18 si 13 numai in mozaic)In cazul anomaliilor gonosomale sunt posibile tetrasomii/pentasomii

  • Anomalii structuraleRuperea cromozomilor si reunirea anormala a capetelor cromozomilor ruptiAnomalii ce implica un singur cromozom -deletii (terminale; interstitiale) -cromozomi inelari -duplicatii -inversii (pericentrice, paracentrice) -izocromozomi(prezenta in dublu exemplar a unuia dintre brate)Anomalii ce implica 2 cromozomi -translocatiile(reciproce, robertsoniene (implica 2 cromozomi acrocentrici)) -insertiile

  • Rearanjamente cromozomiale echilibrateTranslocatiile= transferul de segmente cromozomiale intre doi cromozomi

  • Rearanjamente cromozomiale echilibrateInversiile=ruperea cromozomului in doua puncte urmata de rotirea fragmentului intermediar cu 180 si reunirea fragmentelor

  • Anomalii neechlibrateDeletia=pierderea unui fragment cromozomial

  • Consecintele fenotipicea) consecintele anomaliilor cromozomiale neechilibrate -dezechilibrul genetic determina o serie de semne : tulburari de crestere prenatala si postnatal, dismorfism craniofacial, anomalii congenitale majore multiple, displazii, dermatoglife anormale, alterari ale SNC, tulburari ale functiei gonadale b) anomalii echilibrate -fenotip normal consecinte reproductive serioase (3-6% cupluri sterile sau cu avorturi spontane AV)

  • Afectiuni pediatrice datorate anomaliilor cromozomialeA) Boli cromozomiale autozomale -trisomiile autozomale -sindroamele cu deletii autozomale -sindroame cu microdeletii si microduplicatii B) Sindroame cu anomalii ale cromozomilor sexuali C) Tulburari de reproducere de cauza cromozomiala

  • Trisomia 21 (Sindromul Down)Incidenta: 1:650-1:800 n.n viiFenotip caracteristic : N.N ( talie, greutate mici; hipotonie musculara; hiperextensibilitate, capul: brahicefalie,occiput turtit, fontanele largi; fata rotunda,plata,epicantus (repliu unghi intern ochi), fante palpebrale oblice in sus si in afara, nas mic turtit, gura deschisa, protuzia limbii, gat scurt;maini scurte, late, brahidactilie, clinodactilie deget V. Sugar-copil (unele semne devin evidente: microcefalie cu occiput turtit, iris pestrit (pete Brushfield), hipoplazia etajului mijlociu al fetei),malfomatii viscerale (cardiovasculare,digestive,renale),intarziere in dezvoltarea psiho-motorie

  • Sindromul Down

  • Trisomia 21 (Sindromul Down)Analiza citogenetica este obligatorie in fiecare caz pe baza ei se calculeaza riscul de recurenta(RR) si se acorda sfatul genetic -trisomie libera /omogena RR 1% (femei 30 ani RR acelasi cu cel determinat de varsata materna) -trisomie prin mozaic RR
  • Carriotip-trisomie 21

  • Cariotip - t(21;21)

  • Trisomia 21 (Sindromul Down)Patogenie trisomia cromozomului 21 sau mai exact a regiunii 21q22 (numita DSCR-Down Syndrome Critical Region) aici se gasesc genele care prin efect de dozaj produc majoritatea semnelor clinice caracteristice S. Down.Evolutie/prognostic: infectii respiratorii frecvente, dezvolta leucemii, epilepsie, tulburari vizuale, >40 ani dementa senila precoce

  • Sindromul cri du chatProdus printr-o deletie a bratului scurt al cromozomului 5 (5p-)Incidenta: 1/50 000 de nasteriSimptomatologie : plans caracteristic, dismorfism cranio-facial:microcefalie,facies round, hipertelorism,epicantus,urechi jos inserate, retard mental (RM) sever, malformatii cardiace si genito-urinareEvolutie/prognostic : evolutie cu RM sever, supravietuire variabilaMajoritatea cazurilor sunt sporadice doar 15% sunt urmasii unui parinte purtator al unei translocatii echilibrate

  • Sindromul cri du chat

  • Sindromul TurnerIncidenta:1/2500-3000 n.n de sex femininSimptomatologie: neonatal:talie, greutate mici; limfedem fata dorsala a mainilor si picioarelor;gat scurt, exces de piele pe ceafa, pterigium coli (pliu cutanat pe fata laterarala a gatului), distanta intermamelonara mare postpubertar:hipostatura, amenoree primara, absenta secretiei hormonilor sexuali feminini(estrogen/progesteron); organe genitale externe aspect infantil Malformatii congenitale: renale si cardiace Inteligenta normala sau la limita inferioara a normalului

  • Sindromul TurnerAnaliza citogenetica: Testul cromatinei X (testul Barr) Analiza cromozomiala obligatorieEvolutie/prognostic:depistarea precoce permite folosirea unei terapii eficace cu hormoni de crestere si prepubertar cu estrogeni. Pot apare:tiroidite autoimune, HTA, DZ, obezitate

  • Sindromul TurnerEtiopatogenie: -2% din sarcini prezinta monosomie X -cauzele monosomiei nu se cunosc -AV spontane a 95% din embrionii cu monosomie X se datoreaza probabil haploinsuficientei -nu se stie explicatia ca desi letalitatea in utero a monosomiei X este mare, n.n cu aceeasi anomalie supravietuiesc fara probleme majore

  • Sindromul Turner

  • Sindromul KlinefelterTrisomia XXY (trisomie gonosomala)Incidenta 1/1000 n.n de sex masculin Simptomatologie: copilarie: statura inalta, aspect gracil, dificultati de adaptare scolara pubertate: talie inalta pe seama mb inferioare, testicule de mici dimensiuni, absenta spermatogenezei si a secretiei de testosteron, ginecomastie, intelect la limita inferioara, tulburari de invatareAnaliza citogenetica : 47,XXY (85%); mozaicuri (46,XY/47,XXY)

  • Sindromul Klinefelter

  • Bolile monogenice

    Sunt afectiuni produse de mutatii ale unei singure gene; aceste mutatii se transmit mendelian: AD, AR sau legate de X = boli mendeliene ( repertoriate in catalogul Mendelian Inheritance of Man (MIM)

  • Metode de explorare Diagnostic molecular = noi tehnologii de diagnostic care au drept obiect de studiu ADN-ul si ARN-ul celular, urmarind identificarea mutatiilor si polimorfismelor genice implicate in producerea bolilorTehnici de baza: -izolarea ADN -sectionarea cu enzime de restrictie -separarea fragmentelor prin electroforeza (EF) in gel -amplificarea in vitro a secventei ADN (PCR) -hibridizarea acizilor nucleici (metoda de transfer Southern)

  • Izolarea ADN-ului genomicDin tesuturi sau culturi celulare, cel mai des se utilizeaza sange perifericMetoda de izolare consta in inlaturarea proteinelor (cu ajutorul detergentilor si proteinazei K); a lipidelor (prin extractia fenol-cloroform), a ARN-ului (prin tratare cu RN-aza)

  • Sectionarea cu enzime de restrictieEnzimele de restrictie au un grad inalt de specificitate; scaneaza ADN-ul si se opresc cand recunosc o secventa nucleotidica specifica = situs de restrictieER fragmenteaza ADN-ul intr-un numar definit, caracteristic si reproductibil de fragmente = harta de restrictieClivarea ADN-ului unor persoane diferite din populatie cu aceeasi ER fragmente cu lungimi diferite rezultand un polimorfism al lungimii fragmentelor de restrictie(RFLP) marker in diagnosticul unor boli genetice

  • Separarea fragmentelor ADN prin electroforezaDatorita gruparilor fosfat incarcate negativ, in prezenta unui camp electric, fragmentele vor migra spre anodO data cu esantionul ADN se pun sa migreze si markeri ADN cu marime cunoscuta; ofera posibilitatea calcularii lungimii moleculelor din esantionEF in gel de agaroza -separa fragmente ADN 0,1-20kbEf in gel poliacrilamida-(3,5%) frg 1000-2000kb sau (20%) 6-100 nucleotide EF in camp electric pulsatil -frg 5Mb

  • Clonare acelulara a ADN (PCR)Amplificare exponentiala a ADN-ului pornind de la cantitati miciPrincipiul extensiei unei amorse (primer sau amplimer)2 oligonucleotide care reproduc o secventa de 15-25 nucleotide situate la capatul 3' a celor doua catene ale segmentului de ADN; declanseaza sinteza ADN dupa matrita fragmentuluiTehnologie automatizata in 3 etape: I denaturarea ADN la (95 C) II pozitionarea/hibridizarea primer-ului (50-60 C); III polimerizareanucleotidelor sub actiunea ADN- polimerazei termostabile (72 C)

  • PCR

  • Metoda Southern blottingExtragerea ADN genomic Fragmentarea prin clivare cu ERSepararea fragmentelor in gel de agarozaDenaturarea in mediu alcalin a frg bicatenareTransferarea moleculelor monocatenare pe un suport solid(filtru de nitroceluloza sau nylon)Hibridizarea frg cu o sonda monocatenara specifica unei gene sau marker genotipic , marcata radioactivSpalarea: heteroduplexul puternic fixat pe filtruPunerea in evidenta a duplexului dupa contactul filtrului cu un film foto (autoradiografie)Evidentiaza 2 tipuri de mutatii : deletii sau insertii genice > 50-100pb; mutatii punctiforme

  • Metoda Southern blotting

  • Valoarea tehnicilor de biologie molecularaPermit detectarea mutatiilorMutatia = orice modificare in secventa sau aranjarea nucleotidelor din ADNMutatiile au consecint...

Recommended

View more >