Docstoc

DIAGNóSTICO

Document Sample
DIAGNóSTICO Powered By Docstoc
					OSTEOGENESIS
 IMPERFECTA
Denise Castro              Marília Ertel
Rachid Karam               Rafael Bonfá
FabianeVargas              Cláudio Alexandre

   Fundação Faculdade Federal de Ciências Médicas
                  de Porto Alegre
        INTRODUÇÃO
• Osteogenesis Imperfecta (OI) é
  uma desordem hereditária do tecido
  conjuntivo que afeta a estrutura e a
  função dos tecidos que contêm
  colágeno.
• Defeitos moleculares do colágeno
  tipo I as principais causas desta
  doença
• Amplo espectro de características
  clínicas
       INTRODUÇÃO
• É caracterizada por diminuição da
  massa óssea, produzindo ossos
  frágeis
• Freqüentemente associada com:
   – esclera azul
   – anormalidades dentária   (Dentinogenesis
    Imperfecta)
   – surdez pré-senil
   – história familiar positiva
•Inteligência é normal
       HISTÓRICO
• 1000 a.C: Múmia egípcia
• Século IX: “Ivan, o sem ossos”
• 1715: P. Amand  Primeira
  descrição médica
• 1831: Edmund Axmann  Primeira
  menção a esclera azul
• 1849: Willem Vrolik 
  Denominação da OI
• 1979: David Sillence 
  Classificação
      EPIDEMIOLOGIA
• Incidência: 1:21.000 a 1:50.000
 nascidos
• OI-I é a mais freqüente (1:30.000)
• OI-II  1:60.000
• Na África, a forma mais freqüente é
 OI-III com herança autossômica
 recessiva
                      Ano de                                                                      o
                                                                    o               Estimativa do n
                  estabelecimento            Número de            N de habitantes
     País                                                                              de pessoas
                  da Sociedade de             membros               (milhões)
                                                                                    portadoras de OI
                         OI
   Bélgica             1985                       43                     6.4              427
   Croácia             2000                       60                      5               333
  Alemanha             1984                      955                    83.5             5569
  Dinamarca            1982                      187                     5.3              350
   Espanha             1995                      200                     40              2667
    França             1985                      595                     60              4000
 Reino Unido           1967                      823                    58.5             3899
     Itália            1984                      830                    57.5             3831
   Noruega             1979                      527                     4.4              296
   Holanda             1983                      316                    15.6             1037
  Finlândia            1979                      297                      5               333
    Suíça              1986                      127                     7.0              469
   Europa              1993                      4960                   348,2            23213
   Austrália           1996                      192                    18.3             1217
     EUA               2000                      1000                   272,6            18176
   TOTAL                                         6152                   639,1            42606
Fundação Européia de Osteogenesis Imperfecta. Última revisão 27 Fevereiro 2000
     CLASSIFICAÇÃO
• Classificação de Sillence, 1979
  define 4 tipos de OI
  – OI   tipo   I
  – OI   tipo   II
  – OI   tipo   III
  – OI   tipo   IV
• Têm-se proposto um novo tipo
  de OI (OI tipo V)
• As exceções
             OI tipo I

• Forma mais leve e mais comum
• Caracterizada por:
  – esclera azul permanente
  – surdez prematura
  – fragilidade óssea leve a moderada
  – subdividida em:
    A) dentes normais
    B) Dentinogenesis Imperfecta
           OI tipo II

• Forma mais severa
• Letal perinatal
• Caracterizada por:
  – fraturas pré-natais
  – membros pouco desenvolvidos e
    curvos
  – extrema fragilidade óssea
          OI tipo III
• Forma severa não-letal
• Caracterizada por:
  – algumas fraturas ao nascimento
  – deformidade progressiva severa
   nos membros e coluna vertebral
  – esclerótica azulada tende a
   diminuir com a idade
          OI tipo IV
• Moderadamente severa
• Características similares à OI-I
• Esclerótica azulada diminui
 progressivamente
• Também é subdividida em:
  A) dentes normais
  B) Dentinogenesis Imperfecta
                 CLASSIFICAÇÃO
       Fragilidade   Esclera
Tipo                            Dentição anormal Perda auditiva Herança
          óssea       azul
                                                                 AD
I         Leve       Presente Ausente em IA       Presente na
                              Presente em IB      maioria


                                Presente em
II      Extrema      Presente                     Desconhecida   AD / E
                                Muitos


                     Azulada
                                Presente em
III      Severa        ao                         Alta incidência AR / AD
                                muitos
                     nascer


                                Ausente em IVA
IV      Variável     Ausente                      Alta incidência AD
                                Presente em IVB
         COLÁGENO
• Proteína mais comum no mundo
  animal
• Colágeno tipo I é o mais
  abundante
• Principal proteína estrutural da
  matriz extracelular dos ossos,
  pele e tendões
• Forma 90% da matriz extracelular
  óssea
        COLÁGENO
ESTRUTURA
• Duas cadeias -1 e uma cadeia -2
• Cada cadeia  contém:
 – pró-peptídios C-terminal e N-
   terminal
 – domínio central composto de 338
   repetições de Gly-X-Y, onde o X e o Y
   representam qualquer outro
   aminoácido que não a glicina
         COLÁGENO
ESTRUTURA
• Por ser o menor aminoácido, a
  glicina é o único capaz de
  ocupar a posição axial da tripla
  hélice
• Qualquer alteração na glicina
  acarretará desorganização da
  estrutura do colágeno
          COLÁGENO
SÍNTESE
• Processo intracelular complexo
 para entrelaçamento das três pró-
 cadeias 
• Processo extracelular de
 agrupamento de colágeno em
 microfibrilas
          COLÁGENO
• mRNA maduro é obtido pelo
 splicing do mRNA
• mRNA maduro + Ribosomos:
 síntese das pró-cadeias 
• Terminais livres traduzidos
 movem-se para o interior do RE-
 rugoso
           COLÁGENO
• Peptídeos hidrofóbicos
  sinalizadores no terminal amino
  são clivados:
 – Sinal para o início das modificações
   pós-traducionais
   • Resíduos de prolinahidroxiprolina, pela
     prolina hidroxilase
   • Resíduos de lisinahidroxilisina, pela
     lisina hidroxilase
   • Resíduos de hidroxilisina são glicosilados
     com galactose associada ou não a glicose
         COLÁGENO
• Quando os últimos aminoácidos
  são incorporados, as pró-cadeias
   são liberadas dentro das
  cisternas do RE-rugoso
• 2 pró-cadeias -1 e 1 pró-cadeia
  -2 unem-se por seus pró-
  peptídeos C-terminais
• A estrutura é mantida por pontes
  dissulfídricas
         COLÁGENO
• Modificações pós-traducionais
  continuam até que cada cadeia
  adquira por volta de 100 resíduos
  de hidroxiprolina
• Seqüências Gly-X-Y ricas em
  hidroxiprolina na posição C-
  terminal entrelaçam-se
• A região C-terminal torna-se
  núcleo para a auto-montagem da
  tripla hélice
         COLÁGENO
• A conformação de tripla hélice em
  uma seqüência Gly-X-Y induz o
  entrelaçamento da próxima
  seqüência
• O resultado é a propagação como
  um zíper no sentido C-terminal
  para N-terminal
• A proteína passa para o Golgi
  onde é secretada
        COLÁGENO
• Após a secreção, pró-colágeno é
 processado a colágeno por
 clivagem dos pró-peptídios N-
 terminais e C-terminais por
 proteases
• Por ser menos solúvel que o pró-
 colágeno, o colágeno se agrega
 formando as fibrilas.
         COLÁGENO
• Oxidações dos resíduos amino da
  lisina e hidroxilisina pela lisina-
  oxidase possibilitam ligações
  covalentes cruzadas entre as
  cadeias  de uma mesma
  molécula e de moléculas
  adjacentes conferindo a força
  tensil do colágeno
        COLÁGENO

GENES

• Gene da pró-cadeia -1 (COL1A1):
 banda 17q21.31-q22

• Gene da pró-cadeia -2 (COL1A2):
 banda 7q22.1
PATOLOGIA
MOLECULAR
MATRIZ EXTRACELULAR
• Os animais secretam uma
  complexa rede de proteínas e
  carboidratos, a MEC, criando um
  ambiente especial entre as
  células.
• A MEC é fundamental para ligar as
  células em tecidos.
• A MEC também propicia um meio
  por onde as células podem mover-
  se, particularmente durante os
  estágios iniciai da diferenciação.
   Defeitos entre as
 conexões célula-MEC
levam a malformações
   congênitas, como
     ocorre na OI
1. A glicina é o menor AA e, portanto,
o único resíduo compacto o bastante
   para adaptar-se perfeitamente à
 posição axial na formação da tripla
                 hélice
 A substituição do resíduo de glicina
    por um AA maior é altamente
desorganizador da estrutura helicoidal
   da molécula de colágeno tipo I




  GLICINA     CISTEÍNA
   2. A montagem das cadeias
   individuais na tripla hélice
começa na extremidade Carboxi-
terminal e move-se em direção à
  extremidade Amino-terminal
Portanto, mutações proximais à
região C-terminal da molécula
 são mais desorganizadoras,
porque interferem mais cedo na
   propagação da da hélice
     3. As modificações pós-
  traducionais do pró-colágeno
(hidroxilação da prolina e da lisina
 e glicosilação das hidroxilisinas)
 continuam em qualquer parte de
uma cadeia não montada na tripla
              hélice
Portanto, quando a montagem da
    hélice é diminuida por uma
mutação, as seções não montadas
das cadeias N-terminais ao defeito
   são altamente modificadas,
    reduzindo sua secreção e
contribuindo para sua instabilidade
4. Pacientes com substituições da
 glicina dentro dos domínios das
        pró-cadeias 1 e 2
podem ter OI II, III ou IV. Estes
pacientes apresentam anomalias
   qualitativas e quantitativas.
O que determina o

 fenótipo destes

   pacientes?
Hipótese:
gradiente de severidade fenotípica
Problema:

Há relatos onde a substituição da
glicina por serina nas posição 352
e 415 da pró-cadeia 1 pode
produzir o fenótipo de OI tipo II,
III e IV.
Como explicar?
• Evento causal ambiental, como
  um trauma que leve a uma
  fratura em uma criança
  durante o parto
• Loci modificadores
• Relação com o sistema de
  Controle de Qualidade da
  célula
O Sistema de Controle de
Qualidade Pós-traducional
• A Chaperona molecular BiP ,
  encontrada no RE, está ligada
  especificamente no pró-
  colágeno tipo I mutante
• Em experimentos onde inibiu-se
  a exportação protéica do RE, foi
  mostrado que pró-cadeias 1
  danificadas irreversivelmente
  eram degradadas seletivamente
  dentro do próprio RE,
  provavelmente pelas proteases
4. A OI tipo I é uma anomalia

  quantitativa, pois não é

  detectável no citoplasma

nenhuma proteína mutante.
Mecanismo:
• Códons de parada prematuros
 no gene COL1A1
• Deleção de todo ou de parte do
 gene COL1A1
• Erros no splicing do RNAm
As mutações variam em seu tipo
e local no gene, mas o resultado
 funcional é o mesmo. Há uma
   haploinsuficiência do gene
 COL1A1, já que este gene não
apresenta expressividade, sendo
     chamado de alelo nulo.
Resumindo:
• Na OI-I temos
  uma alteração
  quantitativa do
  colágeno tipo I

• Na OI II, III e
  IV há alteração
  qualitativas e
  quantitativas do
  colágeno tipo I
CARACTERÍSTICAS
   CLÍNICAS
            OI tipo I
• Fragilidade óssea sem
  deformidades significativas
• Estatura normal
  – Raras fraturas no período neonatal
  – aumento das taxas de fratura na
    infância
  – redução após puberdade
  – aumento após menopausa em
    mulheres e após 60 anos em
    homens
OI-I; Pai e filho
mostrando leve
diminuição da
estatura
        OI tipo I
• Esclera azul por toda a vida
          OI tipo I
• Aproximadamente metade dos
  pacientes com 50 anos tem
  PERDA AUDITIVA
• Inicia na 2ª - 3ª década e
  progride com o envelhecimento
• Usualmente é uma perda
  condutiva
• Idosos também apresentam
  perda neurossensorial
           OI tipo I
• Envolvimento cardiovascular
 – prolapso mitral
 – insuficiência valvular aórtica
 – estenose aórtica


• Essas doenças são mais
  freqüentes em portadores de
  OI do que na população em
  geral ???
             OI tipo I
• Dentinogenesis Imperfecta
 – algumas famílias com OI-I
 – entidade separada da OI com herança
   autossômica dominante resultante de
   mutação no cromossomo 4q
 – afeta somente os dentes
 – pior prognóstico (maiores taxas de
   fraturas, deformidades do esqueleto e
   menor estatura)
           OI tipo I
• Raio-X
 – osteopenia generalizada
 – deformidades são resultado da
   angulação nos sítios de fraturas
   prévias
A   B
          OI tipo II
• É a forma mais severa
• Extrema fragilidade óssea
• Morte intra-uterina ou no início
  da infância
• Além das anormalidades no
  esqueleto está associada com
  alterações neuropatológicas
• Clínica e bioquimicamente
  heterogênio - 4 grupos
          OI tipo II
• Peso e altura ao nascer menor
  que o percentil 50
• Coxas fixas em rotação externa
  e abdução, tórax pequeno,
  membros curtos, angulados e
  curvos
• Escleras azuis
Feto portador de OI-II
           OI tipo II
• Ao raio X:
  – tórax pequeno com costelas
    encurtadas, espessadas, com
    contornos ondulados (padrão em
    contas)
  – fêmur largo e retangular com
    margens onduladas, haste curva
  – tíbia angulada
          OI tipo III
• Manifestações neonatais de
  fragilidade óssea e deformidades
• Usualmente não-letal
• Apresentam múltiplas fraturas
  desde o nascimento 
  deformidades esqueléticas
  progressivas
• Crescimento longitudinal pobre
         OI tipo III
• Esclera azul ao nascimento com
  diminuição progressiva da
  tonalidade
• Dentinogenesis Imperfecta na
  primeira dentição
• Disfunção progressiva e reparo
  da metáfise  aparência similar
  à pipoca
Criança com 6 anos
mostrando severo
nanismo,
deformidades dos
membros superiores
e inferiores

      Deformidades
      em pipoca nas
      regiões de
      metáfises do
      fêmur e tíbia
           OI tipo IV
• Início pós-natal de fraturas
• Deformidade óssea leve
• Perda auditiva precoce
• Tonalidade azulada da esclera
  diminui progressivamente (todos
  os adultos têm esclera normal)
• Apresentam menor estatura que
  portadores de OI-I
         OI tipo IV
• Dentinogenesis Imperfecta é
  observada em algumas famílias
  sugerindo que a OI-IV, assim
  como a OI-I deva ser dividida
  em 2 subgrupos: A (dentes
  normais) e B (dentina
  opalescente) - forma mais
  severa
Paciente com 2
anos, portadora
 de OI-IV com
   membros
   inferiores
  levemente
   curvados
  EXPRESSIVIDADE E
    PENETRÂNCIA

• PENETRÂNCIA  define a
  probabilidade de um gene ter
  expressão fenotípica

• EXPRESSIVIDADE  grau do
  efeito exercido pelo gene no
  fenótipo
EXPRESSIVIDADE E
  PENETRÂNCIA

Variabilidade clínica entre os
 tipos de OI dentro de um
mesmo tipo com os mesmos
defeitos moleculares é um
 fenômeno bem conhecido
  EXPRESSIVIDADE E
    PENETRÂNCIA
   Na OI-I a penetrância para
fraturas é de 90% e para esclera
   azul de 100%. A penetrância
 para perda auditiva é de 43% e
   existe clara correlação com a
  idade e a progressão da perda
              auditiva
HERANÇA GENÉTICA

 A maioria das mutações

   implicadas na OI são

 autossômicas dominantes
• A OI ilustra a complexidade
  genética resultante de mutações
  que alteram proteínas estruturais,
  sobretudo quando compostas de
  múltiplas subunidades diferentes
• As mutações que ocorrem em um
  dos alelos e que levam a
  mudanças estruturais na proteína
  reduzindo a contribuição do alelo
  normal são ditas mutações
  dominantes negativas
• É fundamental o entendimento da
  relação estequiométrica do
  colágeno tipo I:

2pró-cadeias 1 : 1pró-cadeia 2
OI tipo I
• Herança dominante
• Fenótipo relativamente leve,
  concordando com o fato de que,
  embora apenas metade do
  número de moléculas seja
  produzida, elas são
  estruturalmente normais (defeito
  quantitativo)
• Há, portanto, uma
  haploinsuficiência, pois um dos
  alelos é nulo (alelo nulo)
OI tipo II, III, e IV
   (mutação na 1)
• Se uma pró-cadeia 1 for anormal,
  três de cada quatro moléculas do
  colágeno tipo I terão pelo menos
  uma cadeia anormal (mutação
  dominante negativa)
• Portanto, o efeito do alelo mutante
  é ampliado por causa da natureza
  polimérica da molécula do
  colágeno
• Defeito qualitativo e quantitativo
OI tipo II, III e IV
  (mutação em 2)
• Se uma pró-cadeia 2 for

 defeituosa, uma de duas moléculas

 será afetada. É também uma

 mutação dominante negativa

• Também é um defeito qualitativo e

 quantitativo.
Alguns pontos sobre OI-II:
  • A maioria dos bebês com OI tipo
    II tem uma mutação dominante
    nova;
  • Em algumas famílias, mais de uma
    criança é afetada com a doença.
    Recentemente reconheceu-se
    mosaicismo parental que afeta a
    linhagem germinativa além de
    alguns tecidos somáticos.
Alguns pontos sobre OI-III:
 • Na maioria, a herança é dominante
 • Existem provas de uma forma rara
   de herança autossômica recessiva,
   principalmente entre negros
   africanos
 • Nestes pacientes não foi
   identificado defeitos nas pró-
   cadeias 1 e 2.
 • Dissomia uniparental materna foi
   relatada em um caso
Alguns pontos sobre OI-IV:

  • É uma herança autossômica
   dominânte.

  • A OI-IV é mais freqüentemente
   ligada a mutação no gene
   COL1A2.
Resumindo:
  Em doenças com mutações
  dominante negativas, como a
 OI, é melhor ter uma mutação
   que resulte em ausência do
 produto gênico (alelo nulo) do
  que uma mutação causadora
 de um produto gênico anormal
       DIAGNÓSTICO
• Geralmente      feito   com   base
  clínica
 – fraturas e deformidades ósseas
 – esclera azul
 – Dentinogenesis Imperfecta
 – história familiar positiva
• Devem ser excluídas outras
  causas de fraturas patológicas
      DIAGNÓSTICO
• Raio X do esqueleto
 – diminuição da densidade óssea
 – fraturas
 – calos de consolidação
 – deformidades
• Densitometria óssea
 – diminuição da densidade óssea
        DIAGNÓSTICO
• Análise molecular
 – Cultura de fibroblastos da derme:
   obtenção de colágeno para estudo
   molecular
 – Eletroforese (SDS-PAGE): padrão de
   migração lenta
 – Seqüenciamento: determinação da
   mutação
DIAGNÓSTICO PRÉ-NATAL

MÉTODOS
• Ultrassonografia
• Biópsia de vilosidades coriônicas
• Amniocentese
• Diagnóstico pré-implantação
DIAGNÓSTICO PRÉ-NATAL
ULTRASSONOGRAFIA
• 17a semana gestacional
• Baixa ecogeneidade de todos os
  ossos
• Movimentos severamente
  limitados
• Posicionamento anormal de
  membros inferiores
DIAGNÓSTICO PRÉ-NATAL
BIÓPSIA DE VILOSIDADES CORIÔNICAS
• 10a a 12a semanas gestacionais
• Vilos apresentam grande
  quantidade de colágeno para
  estudo
• Resultados em 3 a 5 dias
• Método de escolha para o
  dignóstico pré-natal
DIAGNÓSTICO PRÉ-NATAL
DIAGNÓSTICO PRÉ-IMPLANTAÇÃO
• Material de fertilização in vitro
• Mutação já conhecida no
 progenitor afetado
• Diagnóstico por PCR e eletroforese
• Diagnóstico mais precoce
    ACONSELHAMENTO
       GENÉTICO
• OI-I  herança autossômica
  dominante
 – normal + afetado  50% de
   recorrência
 – ambos pais afetados  75% de
   recorrência
    ACONSELHAMENTO
       GENÉTICO
• OI-II  risco de recorrência de
  8,6%
  – mutação dominante
    constitucional nova
  – mosaicismo de células
    germinativas
  – autossômica recessiva (rara)
    ACONSELHAMENTO
       GENÉTICO

• OI-III
  – mosaicismo parental  7%
  – autossômica dominante  50 a
   75%
  – autossômica recessiva  25%
    ACONSELHAMENTO
       GENÉTICO

• OI-IV  herança autossômica
  dominante
 – normal + afetado  50% de
   recorrência
 – ambos pais afetados  75% de
   recorrência
       TRATAMENTO
MEDIDAS GERAIS
• Tratamento médico tem sido
  largamente inefetivo em alterar o
  curso da doença
• O parto deve ser realizado da
  maneira menos traumática
  possível  cesariana
• Menor tempo possível de
  imobilização  evitar aparelhos
  gessados
• Iniciar fisioterapia precocemente
       TRATAMENTO
MEDIDAS GERAIS
• Inserção de haste intramedular
  em ossos longos para prevenir e
  corrigir fraturas e deformidades
• Suporte emocional para pacientes
  e pais
• Manutenção do peso ideal 
  obesidade implica aumento do
  risco para fraturas
        TRATAMENTO

MEDICAÇÕES
• Hormônio do crescimento
• Estrógenos ou andrógenos
• Fluoreto de sódio
• Óxido de magnésio
• Calcitonina
• Vitamina D
• Pamidronato
       TRATAMENTO
PAMIDRONATO
• Usado e m infusões cíclicas
• Melhora densidade mineral
  óssea
• Diminui as taxas de fratura
• Efeitos colaterais:
  hipersensibilidade
• Não se sabe dos potenciais
  efeitos adversos a longo prazo
        TRATAMENTO
TERAPIA GÊNICA
• Pode ser utilizada na OI-II, III e
  IV
• Estratégias:
  – Reposição celular por transplante
    de Medula Óssea
  – Supressão antissense
• Ainda está em fase de
  desenvolvimento
                        HERANÇA DOMINANTE

Produto do gene defeituoso interfere com função do produto do alelo

                                normal




                                                               
REPOSIÇÃO CELULAR                          SUPRESSÃO ANTISSENSE


    Transplante de           oligonucleotídeos                       ribozimas

    Medula Óssea
  com células normais                               RNA                  RNA


                               RNAseH digere
                                RNA/DNA
 Objetivo: células normais
 para normalizar a função
 do tecido.


                                             Objetivo: anular a função do alelo
                                             mutante para mimetizar a situação
                                             do alelo nulo.
      PROGNÓSTICO

• Varia de acordo com o número e
  severidade dos sintomas
• Estatura média dos portadores
  de OI está abaixo da média de
  seus parentes de primeiro grau
  não afetados
• Expectativa de vida varia de
  acordo com o tipo de OI
      PROGNÓSTICO

EXPECTATIVA DE VIDA
• Tipo IA  semelhante a população
  em geral
• Tipos IB e IV  redução modesta
• Tipo II  morte pré ou perinatal
• Tipo III  redução importante
       PROGNÓSTICO
CAUSAS DE MORTE
• Formas leves  morte por doenças
  não relacionadas com a OI
• Formas severas  morte por
  falência cardíaca e limitação
  respiratória devidas a cifoescoliose
• Hemorragia  fragilidade vascular

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:19
posted:11/25/2012
language:Unknown
pages:104