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Diagnóstico clínico-laboratorial das doenças genéticas Introdução As doenças genéticas, embora raras se analisadas individualmente, tornam-se relativamente freqüentes, em seu conjunto, se somarmos a incidência dos quase 8000 traços gênicos, as anomalias cromossômicas e as doenças multifatoriais. As malformações congênitas, que podem ou não ter etiologia genética, acometem cerca de 3 a 4 por cento dos nascidos vivos. Calcula-se que 5/1000 crianças morrem no primeiro ano de vida por doenças de causa genética, as quais são mais graves e requerem investigação mais elaborada. À medida que diminui a mortalidade infantil por desnutrição ou doenças infecciosas em um país, as doenças genéticas passam a ter participação crescente na morbidade e mortalidade desse grupo. Para ilustrar esse fato, imaginemos um país que tenha o índice de mortalidade infantil de 80/1000 nascidos vivos. Cerca de 6 por cento dos óbitos em crianças menores de um ano de idade serão devidos a patologias hereditárias. Se este índice diminuir para 50/1000 nascidos vivos, a contribuição das doenças genéticas aumentará de 6 por cento para 10 por cento do total. Assim, não só no Brasil, mas em todos os países empenhados na diminuição da mortalidade infantil, é importante que os clínicos estejam preparados para reconhecer as doenças genéticas, que, cada vez mais, farão parte da rotina dos profissionais de saúde. Esta seção não tem a pretensão de esgotar as hipóteses diagnósticas possíveis em uma criança com suspeita de doença genética. Nosso objetivo é orientar o profissional no raciocínio clínico e no direcionamento adequado da investigação laboratorial. Assim, partimos da análise clínica do fenótipo do paciente e da história gestacional e familiar. Nunca é muito lembrar que determinados quadros são evolutivos e que a ausência de uma dada característica num certo momento não pode ser usada para exclusão do diagnóstico. Diante da inespecificidade de apresentação de muitas doenças genéticas, notadamente os erros inatos do metabolismo, o laboratório desempenha papel fundamental na elucidação do diagnóstico. Frente a um paciente em que se suspeita anomalia de origem genética, o primeiro aspecto a ser determinado é se o paciente apresenta um quadro dismórfico, uma alteração funcional (atraso do desenvolvimento psicomotor, regressão neurológica, convulsões), ou um quadro misto.
Quadros Clínicos de Apresentação ao Nascimento As patologias que se apresentam como defeito único, como palato fendido e defeitos do tubo neural (malformações), pé torto congênito e luxação congênita de quadril (deformações) e amputação parcial ou total de membros por bridas amnióticas (disrupção) não requerem exames laboratoriais para seu diagnóstico, que é feito únicamente pela avaliação do fenótipo. Essas patologias, geralmente, são de herança multifatorial e o risco de recorrência em irmãos é baixo, o que é tranquilizador para os pais. Pacientes com malformações múltiplas exigem história clínica detalhada quanto ao período gestacional para identificar fatores de risco, exame físico cuidadoso e a verificação se há ou não retardo mental associado. As malformações múltiplas podem ser decorrentes de cromossomopatias (6,1% dos casos), de mutações gênicas que obedecem a padrões de herança mendeliana - genes dominantes ou recessivos (7,5% dos pacientes), de origem ambiental (6,5%) ou de origem multifatorial (20%). Cumpre lembrar que a porcentagem de malformações congênitas onde não se identifica a etiologia é alta, em torno de 60 por cento dos casos. Nas anomalias cromossômicas que são identificadas através da análise do cariótipo, os achados clínicos variam consideravelmente, dependendo do cromossomo e do tamanho do segmento envolvido, mas incluem, freqüentemente, retardo do crescimento, retardo mental e anomalias somáticas específicas. Enquanto na síndrome de Down o achado mais proeminente é o atraso no desenvolvimento psicomotor associado a dismorfias, na síndrome de Turner a baixa estatura pode ser o aspecto mais importante. As indicações para estudo citogenético (suspeita de anomalia em autossomos) são: a) retardo do desenvolvimento intra-uterino e pós-natal, b) padrão complexo de dismorfias, c) padrão complexo de malformações, d) deficiência mental e e) insuficiência placentária, sangramento durante o primeiro/segundo trimestre gestacional e polidrâmnio. Vale observar que nenhuma das indicações acima é de presença obrigatória. De todas as indicações, a deficiência mental é o achado mais freqüente e, usualmente, pelo menos dois dos critérios acima estão presentes. Nas anomalias dos cromossomos sexuais, há geralmente alteração de estatura, a deficiência mental sendo infreqüente, exceto nos casos de múltiplos cromossomos X. As anomalias cromossômicas são responsáveis por, pelo menos, metade dos casos de abortos espontâneos e natimortos e são causa importante de malformações congênitas. Mais de 0,6 por cento dos neonatos apresentam anomalias significativas dos autossomos ou dos cromossomos sexuais. As alterações cromossômicas podem ser numéricas ou estruturais. As numéricas referem-se à variação do número diplóide (2n=46). A ausência de um cromossomo ou a presença de um extra é denominada aneuploidia. Os exemplos mais conhecidos de aneuploidias são as síndromes de Turner (45, X) e de Down (47, XX ou XY, +21). As alterações estruturais resultam de quebras seguidas de rearranjos anormais e compreendem deleções, duplicações, cromossomos em anel, isocromossomos, inversões e translocações. Podem ser divididas em equilibradas, se não há alteração do material genético, ou não equilibradas, caso haja perda ou ganho de informações. Indivíduos com anomalias equilibradas não apresentam alterações fenotípicas, mas podem produzir gametas não equilibrados e, portanto, têm risco aumentado de progênie com cromossomopatias. A maioria das alterações numéricas (trissomias livres, por exemplo) não são herdadas (denominadas de novo), tendo por isso baixo risco de recorrência. Já as alterações estruturais podem ser herdadas ou serem de novo e, assim, demandam a realização do cariótipo dos pais. Caso a anomalia seja encontrada em algum dos genitores, o risco de recorrência na prole futura é considerado alto. Nessas situações, há indicação para diagnóstico pré-natal em futuras gestações do casal, bem como nas gestações dos irmãos fenotípicamente normais, mas cromossômicamente anormais. A indicação mais frequente de diagnóstico pré-natal é para gestantes com idade avançada, pelo fato de estarem sob maior risco de produzir gametas aneuplóides. A análise dos cromossomos é realizada nas células em mitose (na fase de metáfase ou prometáfase), sendo a coloração mais utilizada a do bandamento G. Quando se faz necessário, são também adotadas outras técnicas como bandamentos C, R ou NOR. Deve-se ter em mente que anomalias mínimas podem não ser visualizadas à microscopia ótica, sendo necessárias técnicas de alta resolução e/ou moleculares para sua identificação. A hibridação in situ por fluorescência (FISH) é uma técnica recente que associa a citogenética a técnicas moleculares e é utilizada para o esclarecimento de algumas anomalias cromossômicas, principalmente aquelas que envolvem menos que algumas megabases de DNA. Esta técnica baseia-se no fato de que sequências de fita simples de DNA ou RNA marcadas, chamadas “sondas”, ligam-se ao DNA ou RNA celular sob condições propícias, formando híbridos estáveis. Esta técnica não substitui as de banda, mas é complementar no esclarecimento de determinadas cromossomopatias. Vários tipos de sondas estão disponíveis no mercado e a escolha de qual será utilizada varia de acordo com as necessidades de cada caso. Quanto às síndromes gênicas, a sua identificação é feita através de consultas à literatura especializada e às bases de dados informatizados. Programas como “Possum”, “Ossum”, “London Dysmorphology Database” e outros, auxiliam o trabalho do geneticista clínico. A análise da genealogia, através do heredograma, pode fornecer dados para a determinação do padrão de herança envolvido, o que permitirá reconhecer a etiologia como gênica ou cromossômica, possibilitando também o cálculo do risco de recorrência no processo do aconselhamento genético. Nem todas as síndromes dismórficas são de origem gênica ou cromossômica. Fatores ambientais teratogênicos, tais como infecções transplacentárias, diabetes mellitus, alcoolismo, fenilcetonúria materna, deficiência de ácido fólico na gestante ou o uso materno de medicamentos ou drogas ilícitas durante a gestação, devem ser investigados através de anamnese cuidadosa.
Quadros Clínicos de Apresentação Pós-Natal (Erros inatos do metabolismo) Diversas doenças genéticas, incluindo as distrofias musculares (com exceção da forma congênita), os raquitismos hereditários e doenças heredo-degenerativas, têm apresentação pós-natal. Estas patologias são apresentadas em outras seções. Abordaremos aqui somente os erros inatos do metabolismo (EIM). Estes são definidos como doenças causadas por bloqueio em uma ou mais vias metabólicas, afetando seu funcionamento normal. As alterações ocorrem ao nível molecular, causando a ausência da síntese de uma enzima, síntese de enzima funcionalmente deficiente, ou ainda a destruição exagerada de uma enzima normalmente sintetizada. Os EIM, freqüentemente, apresentam variabilidade clínica (formas leves, moderadas ou graves em uma mesma doença) e, ocasionalmente, heterogeneidade genética (deficiência de diferentes enzimas determinando mesmo quadro clínico). Dividimos, artificialmente, e somente para atender a finalidades didáticas, os quadros clínicos dos EIM em três categorias: os que cursam com deformidades esqueléticas e/ou quadro neurológico, ambos progressivos; os que cursam com alterações funcionais (neurológicas e/ou metabólicas); e os que cursam com aumento do ácido lático plasmático (hiperlacticacidemia). Essa classificação refere-se apenas aos aspectos mais evidentes no quadro clínico do paciente. Um número significativo de pacientes atendidos em um hospital especializado em doenças do aparelho locomotor apresentam quadros compatíveis com os encontrados nos diversos erros inatos do metabolismo. Estas doenças, geralmente, têm apresentação pós-natal, são de etiologia gênica e, na grande maioria das vezes, herdadas de forma autossômica recessiva. Conseqüentemente, a consangüinidade entre os pais e a existência de irmãos com quadro semelhante ao do paciente deve ser sempre pesquisada. A correlação entre o início da sintomatologia e a introdução de um alimento novo na dieta também são importantes. Outra informação a ser obtida é o modo como a criança reage às infecções. Erros de metabolismo de ácidos orgânicos costumam causar respostas orgânicas desproporcionalmente graves a infecções banais, determinando internação hospitalar, não raramente em UTI. Como diferentes erros metabólicos podem ter manifestações clínicas inespecíficas (acidose metabólica, hipoglicemia, convulsões, retardo mental), deve-se, nessas situações, solicitar uma série de exames laboratoriais denominada ‘testes de triagem para erros inatos do metabolismo’ (Tabela 1). A realização dos testes de triagem para EIM deve ser considerada tão somente como uma primeira abordagem, ampla e superficial. Se os resultados forem normais, não está excluída a existência de doença metabólica, já que diversos EIM não são passíveis de serem detectados por esta rotina de exames. Caso persista a hipótese diagnóstica, complementa-se a investigação com testes laboratoriais mais específicos. Ao se detectar alguma alteração (metabólitos anormais eventualmente presentes), estudos mais aprofundados da via metabólica em questão deverão ser realizados. No SARAH, complementamos essa rotina básica com gasometria e determinação da concentração plasmática de glicose e amônia, pelas razões expostas acima, mesmo na ausência de sintomatologia específica. A complementação propedêutica com as dosagens plasmáticas de lactato e piruvato são importantes na investigação de diversas patologias que cursam com aumento do ácido lático plasmático.
a) EIM que Cursam com Deformidades Esqueléticas e/ou Quadro Neurológico, ambos Progressivos (Doenças lisossômicas de depósito) A maioria das doenças metabólicas que cursam com deformidades esqueléticas pertence ao grupo das doenças lisossômicas de depósito (DLD). Estas são doenças causadas pelo funcionamento deficiente de uma enzima lisossômica, com conseqüente acúmulo intra-lisossômico de macromoléculas não digeridas. Este acúmulo causa enorme distensão dessas organelas e perturba o funcionamento celular. As crianças com DLD nascem aparentemente normais e, após um período de tempo variável, geralmente alguns meses, começam a apresentar a sintomatologia característica. No SARAH, vemos mais freqüentemente crianças com DLD que se expressam clínicamente com quadros de desaceleração da velocidade de crescimento com conseqüente déficit pôndero-estatural, associada a deformidades esqueléticas (cifose, deformidades torácicas, alargamento de punhos, joelho valgo ou varo, contraturas articulares, fácies grosseiro, entre outras) e visceromegalias acompanhadas ou não de comprometimento do SNC (regressão neurológica, convulsões). Estas doenças podem ainda cursar como uma doença neurológica ‘pura’ (espasticidade, convulsão e ataxia, por exemplo). A Tabela 2 apresenta uma classificação das principais DLD. Os achados clínicos listados referem-se somente aos aspectos clínicos mais freqüentemente encontrados em cada grupo. As esfingolipidoses, embora não cursem com anormalidades esqueléticas, foram incluídas pela similaridade com relação às outras características clínicas e pelo fato de pertencerem ao grupo das DLD. No caso específico da doença de Gaucher, estão presentes deformidades ósseas, geralmente tardias, e que usualmente não são evidenciadas à ectoscopia.
Se a suspeita clínica recair sobre as DLD, deve-se solicitar uma rotina de exames laboratoriais denominada ‘testes de triagem para doenças lisossômicas de depósito’, apresentada na Tabela 3. Algumas DLD não são detectáveis por essa rotina laboratorial e, assim, dosagens das atividades de outras enzimas lisossômicas deverão ser solicitadas, conforme a hipótese diagnóstica.
b) EIM que Cursam apenas com Alterações
Funcionais (neurológicas e/ou metabólicas) A sintomatologia costuma aparecer em crianças após o início da ingesta protéica. A expressão dos quadros clínicos é variável, podendo apresentar-se como atraso no desenvolvimento psicomotor, retardo mental, irritabilidade, tremores ou ataxia até apnéia e coma. Muitas dessas patologias podem simular sépsis ou apresentar-se como morte súbita ou ‘quase morte súbita’ de recém-nascidos. O fluxograma apresentado na Tabela 3 é útil para se diferenciar bioquímicamente essas doenças, que podem cursar com ou sem acidose metabólica, hipoglicemia ou hiperamoniemia. As alterações bioquímicas podem ser constantes ou intermitentes. No último caso, nos períodos entre as crises, a normalização bioquímica é freqüente, o que dificulta, senão impede, o diagnóstico. Essa normalização bioquímica pode ocorrer já nos dias seguintes à instituição de terapêutica parenteral, visando a correção do equilíbrio ácido-básico, hidro-eletrolítico e da glicemia. Assim, sugerimos que as amostras biológicas (soro, plasma heparinizado e urina) sejam coletadas e congeladas antes da instituição de quaisquer medidas terapêuticas. Ao nosso ver, essa medida deveria ser tomada rotineiramente nos serviços de emergência pediátrica, à admissão de um paciente que possa, mesmo remotamente, ter um EIM. Se, mais tarde, esta hipótese diagnóstica for descartada, simplesmente despreza-se os materiais coletados. Caso contrário, não se perdeu o ‘momento diagnóstico’, o que freqüentemente ocorre nos hospitais não habituados com investigação e tratamento de crianças com distúrbios metabólicos.
c) EIM que Cursam com Hiperlacticacidemia O ácido láctico é o produto do metabolismo anaeróbico da glicose, obtido através da redução do piruvato pelo complexo enzimático da piruvato desidrogenase (PDH). Parte desse lactato é oxidado no músculo esquelético, mas a maior parte dele é transformada em glicose pelo fígado. O metabolismo oxidativo do piruvato é realizado pelo PDH, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. Já o seu metabolismo anaeróbico ocorre pela ação da enzima piruvato carboxilase (PC). Defeitos em quaisquer dessas vias levam à hiperlacticacidemia e, em determinadas ocasiões, acúmulo concomitante de piruvato. A causa mais comum de aumento plasmático do lactato é a deficiência de um dos componentes do complexo PDH. Os níveis de lactato plasmático sofrem aumento de moderado a intenso, determinando quadros variados desde ataxia periódica induzida por carbohidratos até morte neonatal precoce. A deficiência de PDH pode ter herança autossômica recessiva ou dominante ligada ao cromossomo X. A deficiência de PC pode levar à hiperlacticacidemia de graus variáveis e a clínica igualmente variável, apresentando-se como desenvolvimento psicomotor lento podendo levar à morte antes dos 3 meses de vida. Outras causas de aumento plasmático do ácido lático incluem algumas acidemias orgânicas, distúrbios de oxidação dos ácidos graxos, mitocondriopatias e glicogenoses, e para seu diagnóstico são necessários testes específicos, cujas coletas de material biológico exigem procedimentos especiais.
d) Distúrbios Congênitos da Glicosilação Um novo grupo de doenças tem sido recentemente descrito, em especial nos últimos dois anos: os distúrbios congênitos da glicosilação. São causados por deficiências enzimáticas específicas, que levam à deficiência de incorporação de resíduos de ácido siálico em diversas glicoproteínas. Essas moléculas, estruturalmente anormais, perdem sua função biológica normal e produzem quadros clínicos variados. Em comum, apresentam atraso no desenvolvimento psicomotor, distúrbios da coagulação (hiper- ou hipocoagulação), estrabismo, hipotonia, distúbios cerebelares e, não raramente, retardo mental. Até hoje, já foram descritos 12 diferentes doenças que compõem esse grupo. O diagnóstico é realizado pela demonstração da hipoglicosilação de glicoproteínas, através da focalização isoelétrica da transferrina. A classificação é realizada em bases clínicas. Existe tratamento disponível para somente uma dessas doenças (CDC Ib).
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