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FUNDAÇÃO FACULDADE FEDERAL DE CIÊNCIAS MÉDICAS DE PORTO ALEGRE DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS MORFOLÓGICAS DISCIPLINA DE GENÉTICA BÁSICA Neurofibromatose tipo.

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1 FUNDAÇÃO FACULDADE FEDERAL DE CIÊNCIAS MÉDICAS DE PORTO ALEGRE DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS MORFOLÓGICAS DISCIPLINA DE GENÉTICA BÁSICA Neurofibromatose tipo 1: do genótipo ao fenótipo Ana Luiza Berwanger da Silva Cássia Gomes da Silveira Melissa Pacheco do Nascimento Tamara Azambuja da Silva Monitora orientadora: Carolina Dutra

2 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

3 QUATRO FACOMATOSES CLÁSSICAS NF1 NF2 Genes supressores Esclerose Tuberosa de Tumor Síndrome de von Hippel-Lindau

4 NEUROFIBROMATOSES Tecidos derivados da Crista Neural 1 os afetados Doença de von Recklinghausen Extrema heterogeneidade Nova Clonagem dos genes específicos classificação

5 HISTÓRICO - Neurofibromatoses Séc.:XIII mais antigo portador de NF: Heinricus (Áustria) 1793 Tilesius: 1 a 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)

6 NF1 -Neurofibromatose Periférica ou Doença de von Recklinghausen Doença autossômica dominante Alto grau de variabilidade da expressão clínica Penetrância 100% Expressividade relacionada à idade

7 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/ NV

8 EPIDEMIOLOGIA Mais de 80% das novas mutações são de origem paterna exceto deleções amplas (5%) Não foi estabelecida relação: Idade paterna X Mutações novas

9 EPIDEMIOLOGIA Idade Prevalência > em jovens morte precoce dos adultos subinvestigação dos pacientes com idade mais avançada Incidência mundial Sexo masculino = feminino

10 EPIDEMIOLOGIA Raça glioma óptico Raça branca Tu carcinóide Raça negra Manifestações clínicas com a idade Taxa de fertilidade é 1/2 valor normal (< homens)

11 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

12 CLÍNICA CRESCIMENTO Não há complicações pré-natais 1/3 apresentam retardo de desenvolvimento pós-natal Macrocefalia Puberdade precoce Neurofibromas Alta estatura Plexiformes

13 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

14 CLÍNICA MANCHAS CAFÉ-COM-LEITE 1ª s manifestações a aparecer durante os 1º s 2 anos de vida 0,5 a 50 cm diâmetro Coloração Raça Exposição solar EFÉLIDES

15 MANCHAS CAFÉ-COM-LEITE EFÉLIDES

16 CLÍNICA NÓDULOS DE LISCH sinal patognomônico Inofensivos e assintomáticos Infância Exame lâmpada de fenda com a idade Úteis para confirmação diag. em pctes sem HF

17 CLÍNICA TUMORES NEUROFIBROMAS Tu benignos derivados das bainhas nervosas Disseminados Idade adulta/progressivos Neurofibromas Dérmicos cutâneos ou subcutâneos pequenos e discretos

18 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

19 NEUROFIBROMAS DÉRMICOS

20 NEUROFIBROMAS PLEXIFORMES

21 CLÍNICA TU 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

22 CLÍNICA TU VIA ÓPTICA 2º tu mais comum 15% dos pctes c/ glioma envolvem tu de via óptica 1/2 sintomáticos 1º s anos da infância não são malignos perda da visão

23 CLÍNICA LEUCEMIA 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

24 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

25 DIAGNÓSTICO

26 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

27 NF1

28 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

29 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

30 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

31 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

32 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

33 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

34 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 ?

35 DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL Neurofibromatose tipo 2

36 ASPECTOS MOLECULARES A estrutura do gene NF 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)

37 GENE NF1 Compreende mais de 350 kb de DNA Região cromossômica 17q11.2 Codifica um RNAm de kb Contém, no mínimo, 59 éxons

38 CROMOSSOMO 17

39 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?

40 GENES DENTRO DE GENES normal ! Evento fisiológico normal ! Transcrição Transcrição EVI2A, gene NF1 EVI2B, OMGP (5´ 3´) (3´ 5´) Eventos independentes que ocorrem em momentos diferentes !

41 GENES DENTRO DO GENE NF1

42 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.

43 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.

44 ASPECTOS MOLECULARES Origem distinta dos tecidos afetados clinicamente Hipóteses: N ão se conhecem as funções dos produtos dos 3 genes contidos no gene NF1 Apenas 10% da neurofibromina possuem função conhecida

45 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. NEUROFIBROMINAIsoformas do produto do gene NF1 = proteínas muito similares entre si NEUROFIBROMINA

46 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

47 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 NF1 são aparentemente derivadas da crista neural. NF1 são aparentemente derivadas da crista neural.

48 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

49 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

50 VIA DE TRANSDUÇÃO DE SINAL

51 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)

52 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

53 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

54 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

55 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

56 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

57 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. ALTA TAXA 50% pctes. NF1 não possuem HF+ ALTA TAXA MUTACIONAL DO GENE NF1 !!! MUTACIONAL DO GENE NF1 !!!

58 TUMORIGÊNESE Hipótese de Knudson

59 TUMORIGÊNESE As diferenças entre os mecanismos de tumorigênese do neurofibroma cutâneo e do neurofibroma plexiforme ainda são incertas.

60 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

61 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.

62 MUTAÇÕES Aproximadamente 50% dos casos de NF1 são resultantes de mutações novas e, destas, 80% são de origem paterna.

63 TIPOS DE MUTAÇÕES

64 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.

65 MUTAÇÕES Hipóteses: Sensibilidade das técnicas disponíveis; Regiões ainda não rastreadas.

66 MOSAICISMO Mosaicismo e doença generalizada; Mosaicismo gonadal; Mosaicismo segmentar;

67 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.

68 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.

69 EXPRESSIVIDADE Neurofibromatose Segmentar

70 MANEJO Tratamento definitivo ainda não foi estabelecido Conduta atual: aconselhamento genético detecção precoce das complicações

71 MANEJO

72 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

73 MANEJO Rotina de acompanhamento: 1) Consulta anual do paciente 2) Exame oftalmológico 3) Avaliação do desenvolvimento na criança 4) Monitorização regular da pressão arterial

74 TRATAMENTOS ESPECÍFICOS Problemas de crescimento Desenvolvimento e comportamento Manchas café-com-leite Tumores

75 TRATAMENTO ESPECÍFICO DOS TUMORES Cirúrgico Embolização / inibidores da angiogênese Quimioterápicos Proteína Ras citoplasma Grupo lipídico farnesil Associação Ras membrana

76 TRATAMENTO ESPECÍFICO Futuro tto tumores: Imunologia Vacinas Anticorpos + quimioterapia

77 TRATAMENTO ESPECÍFICO Pacientes mosaicos: ausência de manejo padronizado Terapia gênica : (dificuldades) correção alelo mutante NF1 acometimento de múltiplos tecidos modelos animais

78 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.

79 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

80 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

81 THE END!


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