fundaÇÃo faculdade federal de ciÊncias mÉdicas de porto alegre departamento de ciÊncias...
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FUNDAÇÃO FACULDADE FEDERAL DE CIÊNCIAS MÉDICAS DE PORTO ALEGRE
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS MORFOLÓGICASDISCIPLINA DE GENÉTICA BÁSICA
Neurofibromatose tipo 1: do genótipo ao fenótipo
Ana Luiza Berwanger da SilvaCássia Gomes da Silveira
Melissa Pacheco do NascimentoTamara Azambuja da Silva
Monitora orientadora: Carolina Dutra
INTRODUÇÃO
• FACOMATOSES Doenças neuroectodermais que envolvem a pele e/ou os olhos, SN e um ou mais sistemas do corpo
• Peculiaridade: Hamartomas e outros tumores
• História natural e manejo semelhantes
QUATRO FACOMATOSES CLÁSSICAS
• NF1
• NF2 Genes
supressores
• Esclerose Tuberosa de
Tumor
• Síndrome de von Hippel-Lindau
NEUROFIBROMATOSES
• Tecidos derivados da Crista Neural 1os afetados
Doença de von Recklinghausen
• Extrema heterogeneidade Nova
• Clonagem dos genes específicos classificação
HISTÓRICO - Neurofibromatoses
• Séc.:XIII mais antigo portador de NF: Heinricus (Áustria)
• 1793 Tilesius: 1a descrição de Tu fibrosos múltiplos da pele “wart man”
• 1882 Frederich D. von Recklinghausen identificou NF como entidade nosológica individualizada
• Séc.: XIX Joseph Carey Merrich - “Homem Elefante”
• 1987 Barker et al. e Sezinger et al. Mapearam os genes da NF1 (cromossomo 17) e da NF2 (cromossomo 22)
NF1 -“Neurofibromatose Periférica ou Doença de von Recklinghausen”
• Doença autossômica dominante
• Alto grau de variabilidade da expressão clínica
• Penetrância 100%
• Expressividade relacionada à idade
EPIDEMIOLOGIA
• Distúrbio genético dominante mais freqüente
• 1:3.000 a 1:5.000 nascidos vivos
• 50% dos casos representam mutações novas
• Taxa de mutação para o gene NF1 = 1/10.000 NV
EPIDEMIOLOGIA
• Mais de 80% das novas mutações são de origem paterna exceto deleções amplas (5%)
• Não foi estabelecida relação:
Idade paterna
X
Mutações novas
EPIDEMIOLOGIAIdade
• Prevalência > em jovens
morte precoce dos adultos
subinvestigação dos pacientes com idade mais avançada
• Incidência mundial
• Sexo masculino = feminino
EPIDEMIOLOGIA
• Raça
glioma óptico Raça branca
Tu carcinóide Raça negra
• Manifestações clínicas com a idade• Taxa de fertilidade é 1/2 valor normal (< homens)
CLÍNICA
• Expressão clínica variável múltiplos sistemas orgânicos
• 3 principais manifestações:
Neurofibromas cutâneos 90% dos
Manchas café-com-leite pacientes
Nódulos de Lisch durante a puberdade
CLÍNICA
CRESCIMENTO
• Não há complicações pré-natais
• 1/3 apresentam retardo de desenvolvimento pós-natal
• Macrocefalia
• Puberdade precoce Neurofibromas
• Alta estatura Plexiformes
CLÍNICA
DESENVOLVIMENTO E COMPORTAMENTO
• Retardo mental (4 a 8%)
grande deleção no gene NF1
( genes contíguos ? )
• Déficit de Aprendizagem
orientação visoespacial
memória a curto prazo
CLÍNICA
MANCHAS CAFÉ-COM-LEITE
• 1ªs manifestações a aparecer
durante os 1ºs 2 anos de vida
• 0,5 a 50 cm diâmetro
• Coloração Raça
Exposição solar
• EFÉLIDES
MANCHAS CAFÉ-COM-LEITE EFÉLIDES
CLÍNICANÓDULOS DE LISCH
• sinal patognomônico
• Inofensivos e assintomáticos
• Infância
• Exame lâmpada de fenda
• com a idade
• Úteis para confirmação diag. em pctes sem HF
CLÍNICATUMORES
NEUROFIBROMAS
Tu benignos derivados das bainhas nervosas
Disseminados
Idade adulta/progressivos
• Neurofibromas Dérmicos
cutâneos ou subcutâneos
pequenos e discretos
CLÍNICA etiologia e patogênese ñ compreendidas
níveis neurofibromina etapa necessária, mas não suficiente
• Neurofibromas Plexiformes
Tu grandes e amorfos
Início da vida
Propensão à malignidade
NEUROFIBROMAS DÉRMICOS
NEUROFIBROMAS PLEXIFORMES
CLÍNICATU MALIGNOS PERIFÉRICOS DE
BAINHA NERVOSA
• = neurofibrossarcomas
• um dos principais tu encontrados
• 2-4% provêm de N.plexiformes
• forma agressiva c/ alto índice de Mtx à distância
• prognóstico pobre
CLÍNICATU VIA ÓPTICA
• 2º tu mais comum
• 15% dos pctes c/ glioma envolvem tu de via óptica
• 1/2 sintomáticos
• 1ºs anos da infância
• não são malignos perda da visão
CLÍNICALEUCEMIA MIELÓIDE JUVENIL CRÔNICA
• Associação significativa entre 2 entidades
10% das crianças com LMJC tb possuem NF1
• Homens que herdam NF1 das mães > risco
• Único tipo de Tu, cuja oncôgenese consiste:» mutação de inativ. gene NF1
» ativação do gene Ras
DIAGNÓSTICO
• Clínico
• Dificuldades: variabilidade fenotípica
• Critérios estabelecidos em 1988 por National Institutes of Health Consensus Development Conference- NIH
• 2 ou + características são suficientes p/ estabelecer o diagnóstico
DIAGNÓSTICO
Tabela 1 – Critérios Diagnósticos NIH para a Neurofibromatose tipo I
1. Seis ou mais manchas café-com-leite com diâmetro > 5mm em indivíduos pré-púberes, ou > 15mm em pós-púberes.
2. Dois ou mais neurofibromas de qualquer tipo ou um neurofibroma plexiforme,baseado em parâmetros clínicos e histológicos.
3. Efélides (sardas) em região axilar ou inguinal.4. Glioma óptico.5. Dois ou mais nódulos de Lisch (hamartomas pigmentados da íris).6. Uma lesão óssea distinta como pseudo-artrose de um osso longo ou displasia da
asa do esfenóide.7. Um parente em primeiro grau com NF1 que preencha os critérios precedentes.
* Dois ou mais dos critérios assinalados são necessários para a confirmação diagnóstica
DIAGNÓSTICO
Considerar idade no momento de aplicar os
critérios diagnósticos !
• Idade p/ apresentação clínica
• Se HF + tendência de diagnosticar
parente c/ apenas 1 sinal clínico
• Exames complementares
NF1
DIAGNÓSTICO MOLECULAR• Viável para apenas algumas famílias
• Análise Direta do DNA
diag. pré-natal
rastreamento de pré-sintomáticos c/ HF +
• Estudos de Ligação com Marcadores DNA
• FISH »»» microdeleções
DIAGNÓSTICO MOLECULAR
Protein Truncation Test ( PTT)
• Rastreamento de mutações do gene NF1, quando o diag. clínico é duvidoso
• Leucócitos (DNA)
• Transcrição e tradução in vitro
• Eletroforese
• DETECTA: Erros que alteram completamente o produto do gene NF1
DIAGNÓSTICO PRÉ-NATAL
• Recomendado nas gestações c/ um dos progenitores afetados
• Análise Direta do DNA
mutação identificada na família
• Estudos de Ligação
nº razoável de familiares afetados - marcadores conhecidos
DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL
Manifestações Cutâneas (manchas café-com-leite)
• S. de Russel-Silver
• S. de Bloom
• S. de Noonan
• S. de Watson
• LEOPARD
• S. de Sotos e Proteus
DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL
Hamartomas
• S. de Bannayan-Riley-Ruvalcaba
• S. de Carney
• S. de Proteus
• S. de Maffucci
• D. de von Hippel-Lindau
• Polipose adenomatosa familiar
DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL• Neoplasia endócrina múltipla 2B
• Schwannomatose
• Lipomatose múltipla
• Neurofibromatose espinhal familiar »»» neurofibromas para-espinhais
Manifestações Esqueléticas
• S. de McCune-Albright »» pseudo-artrose na NF1
DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL
Síndrome de Noonan ou Síndrome Neurofibromatose-Noonan ?
• Doença autossômica dominante
• Manchas café-com-leite S. de Noonan clássica
• Manifestações da S. de Noonan variabilidade de NF1 clássica ?
DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL• Neurofibromatose tipo 2
Quadro 1 - Comparação entre as principais características da NF1 E NF2NF1 NF2
Freqüência 1/3.000 1/40.000Herança Autossômica dominante Autossômica dominanteLocalização no cromossomo 17 22Pele Manchas café-com-leite,
efélides e neurofibromasRara mancha café-com-leitee neurofibromas
Tumores Neurofibromas, gliomaóptico e gliomas
Neuromas acústicos,schwannomas, meningiomas
Olhos Nódulos de Lisch Opacidade subcapsularposterior do cristalino
Alterações cognitivas Distúrbio de aprendizado Nenhuma
ASPECTOS MOLECULARES
• A estrutura do gene NF1
1987 Mapeado na r. pericentromérica do braço longo
do cromossomo 17 (estudo de ligação)
1990 Isolado pela primeira vez (clonagem posicional)
Recentemente Seqüenciado inteiramente e localizado na r. proximal de 17q (17q11.2)
GENE NF1
• Compreende mais de 350 kb de DNA
• Região cromossômica 17q11.2
• Codifica um RNAm de 11-13 kb
• Contém, no mínimo, 59 éxons
CROMOSSOMO 17
GENES DENTRO DE GENES
• 3 genes contidos em um dos íntrons do gene NF1 (íntron 27)
EVI2A, EVI2B, OMGP Pseudogene AK3
• Transcrição ocorre no sentido oposto à do gene NF1 (3´ 5´)
Mecanismo envolvido na gênese da NF1?
GENES DENTRO DE GENES
Evento fisiológico normal !normal !
Transcrição Transcrição
EVI2A, gene NF1 EVI2B, OMGP (5´ 3´) (3´ 5´)
Eventos independentes que ocorrem em momentos diferentes !
GENES DENTRO DO GENE NF1
GENES DENTRO DE GENES
• Contribuição incerta na gênese da doença.
• Função das proteínas codificadas por esses genes, as quais diferem da neurofibromina, permanecem desconhecidas até o momento.
GENES DENTRO DE GENES
• Contribuição na variabilidade de expressão da síndrome?
• Gene EVI2AGene EVI2A cérebro, m. óssea, céls. sangue
• Gene EVI2BGene EVI2B m. óssea, céls. sangüíneas
• Gene OMGPGene OMGP codificador da glicoproteína mielina dos oligodendrócitos (OMGP), expressa somente nos oligodendrócitos do SNC.
ASPECTOS MOLECULARES
• Origem distinta dos tecidos afetados clinicamente
• Hipóteses:
Não se conhecem as funções dos produtos dos
3 genes contidos no gene NF1
Apenas 10% da neurofibromina possuem
função conhecida
SPLICING ALTERNATIVO
• Splicing remoção de íntrons presentes em meio a regiões codificadoras de genes eucarióticos, gerando um RNAm maduro, que pode ser traduzido em uma proteína funcional.
• Formas alternativas de splicing remoção de éxons e/ou permanência de íntrons.
• Isoformas do produto do gene NF1 = proteínas
muito similares entre si NEUROFIBROMINANEUROFIBROMINA
SPLICING ALTERNATIVO
• 4 formas alternativas de splicing:
GRD II no éxon 23a da NF1-GRD
3´ALT no éxon 48a da terminação 3´
5´ALT1 no éxon 9
5´ALT2
Isoforma específica dos neurônios, contendo o éxon 9a
restrita aos neurônios do cérebro, hipocampo, tálamo e corpo estriado
EXPRESSÃO DO GENE NF1
• NF1 se expressa em muitos tecidos do corpo• Neurofibromina detectada:
cérebro, rim, fibroblastos da pele, leucócitos, baço, pulmão, músculos
melanoma, neuroblastoma, timoma, neurofibroma, neurofibrossarcoma, ca cólon e pulmão
As células que mais expressam as mutações do gene As células que mais expressam as mutações do gene NF1NF1 são aparentemente derivadas da crista neural. são aparentemente derivadas da crista neural.
O PRODUTO DO GENE NF1 =
A NEUROFIBROMINA• Gene NF1 codificador de uma proteína
análoga à Ras-GAP (proteína de ativação GTPase)
NEUROFIBROMINA
• Peptídeo intracitoplasmático de 240 kDa, com 2818 aminoácidos
O PRODUTO DO GENE NF1 =
A NEUROFIBROMINA• Promove a hidrólise intrínseca da GTP ligada à Ras• Põe fim à sinalização intracitoplasmática da
proliferação celular
Regulador negativo da via de transdução de sinal mediada pela Ras
• MUTAÇÕES INATIVAÇÃO GENE NF1 SINALIZAÇÃO Ras CRESC. CELULAR
VIA DE TRANSDUÇÃO DE SINAL
NEUROFIBROMINA
• Inativação análoga à família de proteínas GAP
• Fosforilação em resíduos de serina e treonina
• Resposta ao estímulo de fatores de crescimento
Via de transdução de sinal (crescimento celular)
NEUROFIBROMINA
• Três outros possíveis mecanismos de controle do cresc. e diferenciação cel.:
Regulação da região upstream do gene Ras
Atividade efetora da r. downstream do gene Ras
“Ponte” entre a tubulina e o gene Ras
NEUROFIBROMINA E TUBULINA
• Localizada próxima aos microtúbulos
• Associação a elementos do citoesqueleto
• Estruturação dos microtúbulos mecan. dependente de GTP
• Controle ligação da tubulina ao GTP análogo ao controle da fosforilação da Ras
Proteínas GTPase
NEUROFIBROMINA E TUBULINA
• Neurofibromina atua como uma proteína GAP nas alterações da citoarquitetura da cél. em resposta aos fatores de crescimento
• Tubulina papel inibidor da ação da enzima GTPase
Interação tubulina/neurofibromina = “ponte” entre tubulina e proteína Ras
NEUROFIBROMINA• Apenas 10% da molécula delineada Domínio relacionado a GAP (NF1-GRD) região
de 360 aa, do éxon 21 ao 27, c/ homologia ao domínio catalítico da família de prot. GAP
• Função supressora de tumorFunção supressora de tumor• Insuficiência da neurofibromina, porém, pode não
estar envolvida somente na tumorigênese, mas também na geração das outras manif. clínicas
• Mutações gene NF1 inativação neurofibromina células haplo-insuficientes
NEUROFIBROMINA
• Em suma, a patogênese da NF1 ainda não é completamente conhecida
• Fenótipo tu provavelmente resulta da regulação anormal da sinalização da Ras
• Outras manifestações clínicas não são facilmente explicadas pela interação neurofibromina - Ras
PADRÃO DE HERANÇA
Condição autossômica dominante• Fenótipo aparece em todas as gerações;• Toda pessoa afetada tem um genitor afetado;• Qualquer filho de genitor afetado tem um risco de 50% de
herdar o caráter;• Familiares fenotipicamente normais não transmitem o
fenótipo para seus filhos;• Homens e mulheres têm a mesma probabilidade de
transmitir o fenótipo aos filhos de ambos os sexos.
50% pctes. NF1 não possuem HF+ ALTA TAXA ALTA TAXA MUTACIONAL DO GENE MUTACIONAL DO GENE NF1 NF1 !!!!!!
TUMORIGÊNESE
Hipótese de Knudson
TUMORIGÊNESE
As diferenças entre os mecanismos de
tumorigênese do neurofibroma cutâneo e do neurofibroma plexiforme ainda são incertas.
TUMORIGÊNESE
Os mecanismos reais da tumorigênese em que a NF1 está envolvida permanecem desconhecidos.
Necessidade de um segundo evento mutacional Métodos incapazes de detectar peq. mutações
Mutação em outro gene supressor de tumor
Mutação no gene Ras Mutação em outro gene
MUTAÇÕES
As causas para a alta taxa mutacional do gene NF1 ainda não são conhecidas, embora muitas explicações tenham sido propostas.
Tamanho do gene; Presença de seqüências de bases repetidas; Dinucleotídios CpG; Existência de loci relacionados ao gene NF1
nos cromossomos 2, 12, 14, 15, 20, 21 e 22.
MUTAÇÕES
Aproximadamente 50% dos casos de NF1
são resultantes de mutações novas e, destas, 80% são de origem paterna.
TIPOS DE MUTAÇÕES
Tabela 3 – Resumo dos tipos de mutação do gene NF1*
Tipo de mutação Nº de casos
Anormalidades cromossômicas 4Deleção completa do gene 18Deleção de vários éxons 38Pequenas deleções 55Grandes inserções 3Pequenas inserções 27Mutações geradoras de códon de parada 43Substituições de aminoácidos 29Mutações em íntrons 25Mutação na região 3´ não transcrita 4
Total 246
* Relatado ao NF1 Genetic Analysis Consortium (http://www.nf.org/nf1gene/) emFevereiro de 1999
MUTAÇÕES
Aproximadamente 82% das mutações específicas do gene NF1 totalmente caracterizadas correspondem a mutações nonsense e frameshift.
Ainda não foram descritos pontos quentes mutacionais em NF1.
MUTAÇÕES
Hipóteses:
• Sensibilidade das técnicas disponíveis;
• Regiões ainda não rastreadas.
MOSAICISMO
Mosaicismo e doença generalizada;
Mosaicismo gonadal;
Mosaicismo segmentar;
RELAÇÃO GENÓTIPO-FENÓTIPO
Ainda não há correlação estabelecida entre a região mutada do gene NF1 e o fenótipo dos pacientes portadores dessa síndrome.
Até o presente, não se encontrou uma relação clara entre o tamanho da mutação e as características clínicas apresentadas pelos pacientes portadores dessa síndrome.
EXPRESSIVIDADE
A expressividade variável é uma das características mais marcantes da NF1.
Eventos rândomicos adicionais particulares de cada paciente;
Fatores epistáticos; Mosaicismo Somático; Fatores Ambientais.
EXPRESSIVIDADE
• Neurofibromatose Segmentar
MANEJO
• Tratamento definitivo ainda não foi estabelecido
• Conduta atual:
aconselhamento genético
detecção precoce das complicações
MANEJO
MANEJO
Conduta:
1) História do pcte. e familiares c/ caract. NF1
2) Ex. clínico princ.da pele, esqueleto e Sist. Nervoso
3) Avaliação oftalmológica
4) Avaliação do desenvolvimento neuromotor em crianças
5) Outros estudos c/ base na clínica
MANEJO
Rotina de acompanhamento:
1) Consulta anual do paciente
2) Exame oftalmológico
3) Avaliação do desenvolvimento na criança
4) Monitorização regular da pressão arterial
TRATAMENTOS ESPECÍFICOS
• Problemas de crescimento
• Desenvolvimento e comportamento
• Manchas café-com-leite
• Tumores
TRATAMENTO ESPECÍFICO DOS TUMORES
Cirúrgico
Embolização / inibidores da angiogênese
Quimioterápicos
Proteína Rascitoplasma
Grupo lipídico farnesil
AssociaçãoRas
membrana
TRATAMENTO ESPECÍFICO
• Futuro tto tumores:
Imunologia
Vacinas
Anticorpos + quimioterapia
TRATAMENTO ESPECÍFICO
• Pacientes mosaicos: ausência de manejo padronizado
• Terapia gênica : (dificuldades)
correção alelo mutante NF1
acometimento de múltiplos tecidos
modelos animais
PROGNÓSTICO
• Pacientes com NF1 apresentam expectativa de vida igual à da população em geral.
• Complicações aparecem precocemente.
• Gliomas e tumores da bainha de nervos periféricos de baixo grau possuem prognóstico favorável.
ACONSELHAMENTO GENÉTICO
• Natureza, herança e complicações da NF1
• Herança com padrão autossômico dominante
somente em casos de mutação herdada
• Mosaicismo gonadal
• 50% apresentam mutação nova
CONCLUSÃO
• NF1 apresenta-se como uma doença complexa
• A aplicação de técnicas recentes (PTT) essencial para pesquisas futuras
• Funções para os genes EVI2A, EVI2B e OMGP
• Neurofibromina / gene Ras / tubulina
THE END!