Monossomias: características e exemplos - Ciência - 2023

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As monossomias eles se referem à constituição cromossômica de indivíduos com um único cromossomo em vez do par normal em organismos diplóides. Ou seja, se houver 23 pares de cromossomos, haverá monossomia para um deles se apenas um dos cromossomos estiver presente. Um indivíduo com monossomia, neste caso, apresentará 45 cromossomos em vez de 46.

As monossomias podem ser totais ou parciais. No primeiro caso, o cromossomo inteiro está faltando. No segundo, a deleção de apenas uma parte do cromossomo determina a falta parcial de informação do cromossomo afetado.

Como a monossomia afeta apenas um par de cromossomos de uma espécie diplóide, por exemplo, ela é considerada aneuploidia. As verdadeiras mudanças de ploidia ou euploidias, afetam, ao contrário, o número completo de cromossomos que definem uma espécie.

Características das monossomias

Monossomias podem afetar cromossomos somáticos ou cromossomos sexuais. A única monossomia dos cromossomos sexuais em humanos é a do cromossomo X.

Essas pessoas são mulheres XO e têm a chamada síndrome de Turner. Não há monossômica YO porque todo ser humano requer um cromossomo X para existir.

As mulheres são XX e os homens XY. Em casos de aneuplodia, as mulheres também podem ser XXX (trissomia de X) ou XO (monossomia de X). Homens aneuploides podem ser XXY (síndrome de Kleinefelter) ou XYY. Esses dois últimos também são trissomias.

Monossomias autossômicas totais são freqüentemente fatais, levando a graves defeitos de desenvolvimento. Além disso, toda (e qualquer) mutação pode se manifestar, pois o indivíduo será hemizigótico para todos os genes do cromossomo solitário.

Organismos aneuplóides geralmente surgem por fusão de gametas, um dos quais tem uma aberração cromossômica numérica. As aneuploidias também podem surgir do tecido somático e parecem desempenhar um papel importante no início e no desenvolvimento de certos tipos de câncer.

Monossomia parcial do cromossomo 5 em humanos: a síndrome do gato chorando

Uma deleção parcial (ou total) no braço curto do cromossomo 5 é a causa da chamada síndrome do cri-du-chat. É também conhecida como síndrome de Lejeune, em homenagem ao seu descobridor, o pesquisador francês Jèrôme Lejeune. Em francês, cri-du-chat significa “gato chorando”.

80% dos gametas onde ocorre a deleção que caracteriza essa síndrome são de origem paterna. A maioria das deleções é espontânea e ocorre de novo durante a gametogênese. Em casos minoritários, o gameta aberrante surge de outros tipos de eventos, como translocações ou segregações cromossômicas desiguais.

Características da doença

Devido a problemas de laringe e sistema nervoso derivados da doença, as crianças afetadas choram de forma semelhante ao dos gatos pequenos. Esse tipo de choro desaparece quando a criança fica um pouco mais velha.

No nível físico, podem ter cabeça, mandíbulas pequenas e babar muito. O sinal físico mais relevante dessa síndrome, entretanto, não é visível a olho nu. Trata-se de hipoplasia cerebelar, um distúrbio congênito da morfogênese cerebral.

Para o resto de suas vidas, as pessoas afetadas terão problemas de alimentação (dificuldade de sucção e deglutição), ganho de peso e crescimento. Eles também terão retardo motor, intelectual e de fala severo.

No nível comportamental, as pessoas com essa síndrome costumam apresentar alguns transtornos que incluem hiperatividade, agressividade e "acessos de raiva". Eles também tendem a ter movimentos repetitivos. Em casos muito raros, o indivíduo pode apresentar aparência e comportamento normais, exceto por dificuldades de aprendizagem.

Tratamento da doença

Os indivíduos afetados requerem atenção médica constante, principalmente para terapias relacionadas aos déficits motores e de fala. Se ocorrerem problemas cardíacos, a cirurgia provavelmente será necessária.

Alguns genes que contribuem para a manifestação da doença

Os genes no fragmento ausente, incluindo todo o braço curto do cromossomo 5, estão no estado hemizigótico. Ou seja, em apenas uma cópia do outro cromossomo completo do par.

A composição genética desse cromossomo, portanto, determinará algumas das causas da doença. Alguns podem ser explicados pela expressão deficiente de um gene mutado. Outros, ao contrário, pelo efeito da dosagem gênica derivada da existência de uma única cópia do gene em vez de duas.

Alguns dos genes que contribuem para o desenvolvimento da doença por meio de dosagem genética incluem TERT (para encurtamento acelerado de telômeros). Pessoas afetadas pela síndrome têm deficiências na manutenção dos telômeros. O encurtamento dos telômeros está relacionado ao aparecimento de várias doenças e ao envelhecimento precoce.

Por outro lado, o gene SEMA5A em estado hemizigótico interrompe o desenvolvimento normal do cérebro em indivíduos com deleções no cromossomo 5. Por sua vez, o estado hemizigótico do gene MARCH6 parece explicar o choro de gato característico dos afetados com trissomia.

Monossomia total do cromossomo X: síndrome de Turner (45, X)

As monossomias autossômicas, via de regra, são sempre letais. Curiosamente, no entanto, a monossomia do cromossomo X não é, já que muitos embriões XO conseguem sobreviver.

A razão parece estar no papel do cromossomo X na determinação sexual em mamíferos. Como as fêmeas da espécie são XX e os machos XY, é um cromossomo indispensável. O cromossomo Y é essencial apenas para a determinação sexual dos homens, não para sua sobrevivência.

O cromossomo X carrega quase 10% da informação genética em humanos. Obviamente, sua presença não é uma alternativa; é mandatório. Além disso, está sempre parcialmente presente. Ou seja, no sexo masculino há apenas uma cópia de X.

Mas em mulheres, funcionalmente falando, também. De acordo com a hipótese de Lyon (já corroborada) no sexo feminino apenas um dos cromossomos X é expresso. O outro é inativado por mecanismos genéticos e epigenéticos.

Nesse sentido, todos os mamíferos, machos e fêmeas, são hemizigóticos para as mulheres X. XO também, mas em um estado diferente não sem problemas.

Visão geral da síndrome

Não há causa comprovada para a síndrome em mulheres com cariótipo 45, X.A síndrome de Turner afeta 1 em 2.500 mulheres vivas.

Portanto, é uma aneuploidia rara quando comparada, por exemplo, com trissomias XXY ou XXX. Em geral, as gestações XO não são viáveis. Estima-se que 99% das gestações XO terminam em aborto.

Características físicas e somáticas associadas

A característica física distintiva da síndrome de Turner é a baixa estatura. As fêmeas XO são pequenas ao nascer, não experimentam o crescimento explosivo associado à puberdade e, na idade adulta, atingem a altura máxima de 144 cm.

Outras características somáticas associadas à síndrome incluem doença cardíaca congênita, bem como anomalias renais. As mulheres afetadas pela síndrome de Turner apresentam risco aumentado de otite média, hipertensão, diabetes mellitus, distúrbios da tireoide e obesidade.

Desenvolvimento mental e habilidades

O QI das mulheres XO é equivalente ao de seus colegas XX. No entanto, é possível que sejam observados déficits na orientação espacial, na caligrafia e na resolução de problemas matemáticos. Eles não apresentam problemas, por exemplo, em cálculos aritméticos, mas apresentam em contagem.

A fala é normal, mas podem ocorrer problemas quando a otite média não é tratada. Acredita-se que muitas dessas deficiências sejam o resultado da diminuição da produção de estrogênio. As habilidades motoras também podem apresentar algum atraso.

Tratamento dos sintomas da síndrome

Em termos de baixa estatura, as mulheres com síndrome de Turner podem receber injeções com hormônio de crescimento recombinante durante a infância. Eles podem esperar atingir pelo menos 150 cm de altura.

A terapia de reposição hormonal deve ser iniciada entre as idades de 12 e 15 anos para garantir uma transição adequada para a adolescência e a idade adulta. Esta terapia, na maioria dos casos, deve ser prolongada para prevenir doenças coronárias prematuras e osteoporose.

Com o resto das condições, o aconselhamento médico e o acompanhamento são essenciais durante o desenvolvimento e estado adulto das mulheres XO. O aconselhamento também é importante, pois as deficiências físicas podem afetar seu desenvolvimento emocional.

Monossomias em outros organismos

As monossomias foram descobertas e relatadas pela primeira vez por Barbara McClintock em 1929 em seu trabalho com milho. Como no milho, as monossomias em outras plantas diplóides têm um efeito maior do que em plantas poliplóides.

A perda de um cromossomo do par em uma planta diplóide dá origem a desequilíbrios genéticos que, consequentemente, alteram os níveis de enzimas. Assim, todas as vias metabólicas das quais participam podem ser afetadas.

Como consequência, os fenótipos normais do indivíduo são alterados. Por outro lado, a monossômica é fácil de estudar, pois sua condição hemizigótica facilita a análise genética de mutantes.

Essas plantas são muito úteis na ciência básica, por exemplo, para estudar meiose e eventos de segregação cromossômica. Foi observado, por exemplo, que nem todos os cromossomos em monossomos diferentes se comportam da mesma maneira.

Tudo isso dependerá da existência de regiões homólogas nos cromossomos que não são necessariamente as do próprio par. Na ciência aplicada, uma planta monossômica específica é mais fácil de manipular do que uma planta dissômica. Então, você pode prosseguir para cruzamentos convencionais para gerar novas variedades (sem a monossomia).

Referências

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