1.1. Transmissão de Características Hereditárias

 Experiências de Mendel

Os estudos que Mendel desenvolveu sobre a transmissão das características hereditárias foram realizadas em ervilheiras (Pisum Sativum).

Mendel escolheu estas plantas porque elas reuniam um conjunto de características que se adequavam ao trabalho que ele pretendia desenvolver:

• cultivam-se facilmente, originando várias gerações, com um elevado número de descendentes, num curto intervalo de tempo:
• as flores possuem estames (órgãos sexuais masculinos) e carpelos (órgãos sexuais femininos), permitindo a autopolinização;
• disponibilidade de variedades com características diferentes.

Polinização Cruzada

1.  Removem-se os estames

2.  Transfere-se os grãos de pólen (provenientes de outra flor), para a flor em estudo

3.  Da polinazação feita, desenvolvem-se sementes

4.  Da germinação das sementes, resultam plantas adultas

Mendel cruzava as ervilheiras idênticas em relação a uma determinada característica, durante várias gerações e eliminava sucessivamente aquelas que surgiam como uma variação, dessa característica, diferente daquela que ele pretendia obter.

Monoibridismo – transmissão de uma única característica hereditária

Mendel começou por cruzar indivíduos de uma geração parental.

Todas as sementes resultantes deste primeiro cruzamento apresentavam o aspecto liso, tendo desaparecido por completo o carácter rugoso. Esta primeira geração filial é designada geração F1.

Ao permitir que as sementes da geração F1 germinassem e dessem origem a plantas adultas, Mendel obteve uma geração F2, onde foram produzidas imensas sementes, algumas lisas e outras rugosas. Verificou que, do total de sementes obtidas em F2, maior parte eram lisas, enquanto que uma pequena parte eram rugosas. Mendel calculou a proporção entre estas duas classes de sementes e concluiu que a relação era de, aproximadamente, 3:1.

Para todas as características estudadas, Mendel verificou que:

• existe uma uniformidade nos híbridos da 1ª geração, manifestando-se apenas o carácter de um dos progenitores;
• na geração F2, ambas as variantes surgem na descendência numa proporção de 3 para 1.

Carácter dominante - Evidenciado na geração F1

Carácter recessivo - Ausente na geração F1
                  - Alguns indivíduos evidenciam este carácter na geração F2

Cruzamento-teste

Cruzamento do híbrido com o progenitor homozigótico recessivo, de forma a se manifestar o fenótipo dominante.

A utilização de indivíduos homozigóticos recessivos permite que se manifestem os alelos presentes nos indivíduos que apresentam o fenótipo dominante e, assim, se determine o seu genótipo.

Diibridismo – transmissão de duas características hereditárias

Mendel estudou duas características das ervilheiras – a textura das sementes (lisas ou rugosas) e a cor das sementes (amarelas ou verdes).

Na geração parental, Mendel cruzou plantas puras de ervilhas com sementes amarelas e lisas e plantas puras com sementes verdes e rugosas.

Na geração F1 todas as plantas obtidas apresentavam sementes amarelas e lisas.

Na geração F2 Mendel obteve resultados um pouco estranhos, em que a distribuição fenotípica foi de 9:3:3:1.

Os resultados obtidos por Mendel provam a existência da segregação independente (por exemplo, A com L ou A com l).

Leis de Mendel

• Lei da Segregação Factorial (1ª lei de Mendel) – quando o organismo produz gâmetas, os alelos são segragados (separados) e cada gâmeta recebe apenas um dos alelos.
• Lei da Segregação Independente (2ª lei de Mendel) – durante a formação dos gâmetas, a segragação dos alelos de um gene é independente da segregação dos alelos de outro gene.

Teoria Cromossómica da Hereditariedade

• Os genes localizam-se nos cromossomas;
• Os cromossomas foram pares de homólogos que possuem, no mesmo locus, alelos para o mesmo carácter;
• O genótipo de um indivíduo, para um determinado carácter, é constituído por dois alelos;
• Em cada par de cromossomas homólogos, um tem origem materna e outro paterna;
• Durante a meiose ocorre separação dos cromossomas homólogos, que são transmitidos, separadamente, para cada gâmeta;
• Cada gâmeta pode conter qualquer combinação de cromossomas (e de genes) dado que a segregação dos alelos localizados em cromossomas diferentes é independente;
• A fecundação permite que cada gene volte a estar representado por dois alelos, uma vez que voltam a existir pares de cromossomas homólogos.

       

Extensões da Genética Mendeliana

• Dominância Incompleta

O fenótipo é intermédio, não ocorrendo a mistura dos fenótipos parentais nos heterozigóticos.

• Codominância

Expressão de ambos os alelos de um dado gene.

Os descendentes possuem uma mistura de pêlos vermelhos e pêlos brancos.

• Alelos múltiplos

Existem casos de hereditariedade em que cada característica pode possuir mais de duas formas alélicas que podem ocupar o mesmo locus nos cromossomas. Este tipo de hereditariedade é conhecida por alelos múltiplos, e um dos exemplos mais típicos é o sistema sanguíneo ABO.

Sistema sanguíneo ABO

à As hemácias do sangue do tipo A possuem aglutinogénios A e o plasma contém aglutinas anti-B

à As hemácias do sangue do tipo B possuem aglutinogénios B e o plasma contém aglutinas anti-A

à As hemácias do sangue do tipo AB possuem os aglutinogénios A e B e no plasma não possuem qualquer aglutinina

à As hemácias do sangue do tipo O não possuem aglutinogénios mas possuem no plasma as aglutinas anti-A e anti-B.

Tipo A: só podem receber sangue do tipo A e do tipo O

Tipo B: só podem receber sangue do tipo B e do tipo O

Tipo AB (receptor universal): podem receber sangue de todos os tipos sanguíneos

Tipo O (dador universal): só podem receber sangue do tipo O

Tipos de alelos do sistema ABO

à Ia condiciona o fenótipo A

à Ib condiciona o fenótipo B

à Io condiciona o fenótipo O

• O alelo A é dominante em relação ao alelo O, pois quando os dois alelos estão presentes simultaneamente (AO) o fenótipo é A.
• O alelo B é dominante em relação ao alelo O, pois quando os dois alelos estão presentes simultaneamente (BO) o fenótipo é B.
• O alelo O é recessivo, pois só se manifesta quando o indivíduo é homozigótico recessivo (OO).
• Os alelos A e B são co-dominantes, o que quer dizer que ambos se expressam igualmente no fenótipo de um indivíduo com este tipo de sangue (os indivíduos com este tipo de sangue possuem os dois tipos de aglutinogénios).

• Alelos letais

Alelos letais são alelos que, quando se reúnem em homozigotia, podem conduzir à morte do seu portador.

Essa combinação torna os indivíduos inviáveis antes do nascimento.

Contudo, em heterozigotia estes genes não são letais e por isso, permite a sua manutenção na população.

• Interaccção Génica – Epistasia

Situações em que dois ou mais genes não alélicos interactuam para produzir uma determinada característica fenotípica, isto é, um gene de um determinado locus altera e expressão fenotípica de um gene de um segundo locus.

Por exemplo, a determinação da cor do pêlo dos ratos e outros mamíferos é determinada por dois genes, localizados em diferentes loci.

Ligação factorial – Trabalhos de Morgan

Morgan, nas suas experiências, utilizou como material biológico um insecto da espécie Drosophila melanogaster, vulgarmente conhecido como mosca-da-fruta.

• Mosca-da-fruta

-reduzidas dimensões

-fácil conservação, alimentação e manuseamento

-ciclo de vida curto

-descendência em número elevado

-fácil distinção dos sexos...

Transmissão da cor dos olhos

W+ - olhos vermelhos

W – olhos brancos

Morgan encontrou um macho mutante de olhos brancos e cruzou-o com uma fêmea de olhos vermelhos.

Obteve uma geraç

Ao F1 com 100% de indivíduos (machos e fêmeas) de olhos vermelhos.

Concluiu que o alelo para olhos vermelhos era dominante sobre o alelo mutante para olhos brancos.

No cruzamento recíproco, entre uma fêmea de olhos brancos e um macho de olhos vermelhos, Morgan obteve resultados diferentes.

Obteve uma geração F1 com 50% de indivíduos de olhos vermelhos (todos fêmeas) e 50% de olhos brancos (todos machos).

Morgan concluiu que o gene responsável pela cor dos olhos estaria localizado num cromossoma para o qual não existisse um verdadeiro homólogo.

Tal verifica-se no par de cromossomas sexuais.

                                                               

                                     

HEREDITARIEDADE LIGADA AO SEXO

- Ligação factorial

O nº de cromossomas do cariótipo de um indivíduo é incomparavelmente menor do que o nº de genes que condicionam o seu fenótipo.

Um cromossoma terá de ter, necessariamente, um grande nº de genes.

Os genes dispostos ao longo do cromossoma dizem-se genes ligados factorialmente ou em Linkage, e constituem um grupo de ligação factorial, sendo transmitidos em bloco aos descendentes.

Nesta situação, não se verifica a segragação independente (2ª Lei de Mendel) embora possa ser explicada pela Teoria Cromossómica da Hereditariedade.



1.2. Genética Humana

Transmissão de alelos autossómicos recessivos

O albinismo e a fenilcetonúria são patologias causadas por alelos recessivos localizados em autossomas.

Da análise da transmissão hereditária deste tipo de alelos pode concluir-se que:

• Homens e mulheres são igualmente afectados;
• Os heterozigóticos (portadores) apresentam fenótipo normal;
• A maioria dos descendentes afectados possui pais normais;
• Dois progenitores afectados originam todos os seus descendentes com a anomalia;
• A anomalia pode não se manifestar durante uma ou mais gerações.

Transmissão de alelos autossómicos dominantes

A doença de Huntington e a polidactilia são patologias causadas por um alelo dominante localizado em autossomas.

Da análise da transmissão hereditária deste tipo de alelos pode concluir-se que:

• Homens e mulheres são igualmente afectados;
• A anomalia tende a aparecer em todas as gerações;
• Os heterozigóticos manifestam a anomalia;
• Quando um indivíduo manifesta a anomalia, pelo menos um dos progenitores também o possui;
• Quando um dos progenitores apresenta a anomalia, aproximadamente metade da sua descendência pode ser afectada.

Transmissão de alelos recessivos ligados ao cromossoma X

A hemofilia e o daltonismo são anomalias hereditárias causadas por alelos recessivos localizados no cromossoma X.

Da análise da transmissão hereditária deste tipo de alelos pode concluir-se que:

• Afecta, com muito mais frequência os homens;
• As mulheres heterozigóticas (portadoras) não manifestam a anomalia;
• Os homens que manifestam a característica transmitem o alelo apenas às filhas;
• Uma mulher que manifesta a característica é filha de um pai afectado e de uma mãe afectada ou portadora.

Infertilidade Humana e Reprodução Assistida

A infertilidade é a incapacidade temporária ou permanente em conceber um filho e em levar uma gravidez até ao seu termo natural.

Considera-se que existe um problema de infertilidade quando um casal tem relações sexuais regularmente (sem utilizar contracepção) durante um largo período de uma ano, sem que ocorra uma gravidez.

A fertilidade total ou esterilidade é uma situação rara nos dias de hoje, pois podemos recorrer a técnicas especificas (reprodução assistida).

Problemas que geram a infertilidade no Homem:

• Produção insuficiente ou nula de espermatozóides;
• Gametogénese anormal;
• Produção de espermatozóides de fraca qualidade (com formas anormais ou com baixa ou nula mobilidade);
• Apesar da aparência normal dos espermatozóides podem não conseguir fecundar o óvulo, devido a anomalias bioquímicas impossíveis de detectar ao microscópio;
•  Problemas anatómicos ou fisiológicos ao nível do aparelho reprodutor como obstrução dos canais por onde circula o esperma, etc.

Alguns factores que podem levar à infertilidade na mulher:

• Inibição da nidação ou rejeição do embrião (aborto espontâneo);
• Problemas anatómicos ou fisiológicos ao nível do aparelho reprodutor como as trompas de falópio bloqueadas, danificadas ou ausentes , a obstrução do colo do útero, etc;
•  Ovulação pouco frequente;
•  Anovulação, quer porque os ovários não desenvolvem oócitos maduros, quer porque não os libertam.

Métodos Contraceptivos

A prevenção da gestação não planeada é fundamental, principalmente para adolescentes e adultos jovens sexualmente activos, que devem ser orientados precocemente, uma vez que a idade para início das relações sexuais está diminuindo cada vez mais, enquanto estão aumentando o número de adolescentes grávidas. Os métodos contraceptivos podem ser divididos em:

• naturais
• barreira
• hormonais
• cirúrgicos

Métodos Naturais:

• Calendário

Procura calcular o início e o fim do período fértil e somente é adequado para mulheres com ciclo menstrual regular. A mulher deve ser orientada, inicialmente, a marcar no calendário os últimos 6 a 12 ciclos menstruais com data do primeiro dia e duração, calculando então o seu período fértil e abstendo-se de relações sexuais com contacto genital neste período. É pouco eficaz se não for combinado com outros métodos, como preservativos ou espermicidas, pois depende da abstenção voluntária nos períodos férteis da mulher, onde a libido (desejo sexual) se encontra em alta.

• Temperatura basal

Método oriundo na observação das alterações fisiológicas da temperatura corporal ao longo do ciclo menstrual. Após a ovulação, a temperatura basal aumenta (acção da progesterona). A paciente deve medir a temperatura oral, durante 5 minutos, pela manhã (após repouso de no mínimo 5 horas) antes de comer ou fazer qualquer esforço, e anotar os resultados durante dois ou mais ciclos menstruais. Esse procedimento deve ser realizado desde o primeiro dia da menstruação até o dia em que a temperatura se elevar por 3 dias consecutivos. Depois de estabelecer qual é a sua variação normal, e o padrão de aumento, poderá usar a informação, evitando relações sexuais no período fértil. Uma grande desvantagem do método da temperatura é que se a mulher tiver alguma doença, como um simples resfriado ou virose, todo o esquema se altera, tornando impossível retomar a linha basal, ou saber se o aumento de temperatura é devido à ovulação ou a febre.

• Método do Muco Cervical

Baseia-se na identificação do período fértil pelas modificações cíclicas do muco cervical, observado no auto-exame e pela sensação por ele provocada na vagina e vulva. A observação da ausência ou presença do fluxo mucoso deve ser diária. O muco cervical aparece cerca de 2 a 3 dias depois da menstruação, e inicialmente é pouco consistente e espesso. Logo antes da ovulação, ele atinge o chamado "ápice", em que fica bem grudento.

• Coito interrompido

Baseia-se na capacidade do homem em pressentir a iminência da ejaculação e neste momento retirar o pênis da vagina. Tem baixa efetividade, levando à disfunção sexual do casal, e deve ser desencorajado.

Métodos de Barreira

• Preservativos

Este método impede a ascensão dos espermatozóides ao útero, sendo fundamentais na prevenção das DST e AIDS. Junto com a pílula anticoncepcional e o coito interrompido, são os métodos não definitivos mais utilizados. Quase todas as pessoas podem usar; protege contra doenças sexualmente transmissíveis, inclusive AIDS; previne doenças do colo uterino; não faz mal a saúde; é de fácil acesso.

• Diafragma

É um anel flexível, coberto por uma membrana de borracha fina, que a mulher deve colocar na vagina, para cobrir o colo do útero. Como uma barreira, ele impede a entrada dos espermatozóides, devendo ser utilizado junto com um espermicida, no máximo 6 horas antes da relação sexual.

• Esponjas e Espermicidas

As esponjas são feitas de poliuretano, são adaptadas ao colo uterino com alça para sua remoção e são descartáveis (ao contrário do diafragma), estão associadas a espermicidas que são substâncias químicas que imobilizam e destroem os espermatozóides, podendo ser utilizados combinadamente também com o diafragma ou preservativos. Existem em várias apresentações de espermicidas: cremes, geleias, supositórios, tabletes e espumas.

• Dispositivo Intra-Uterino (DIU)

Os DIUs são artefactos de polietileno, aos quais podem ser adicionados cobre ou hormônios, que são inseridos na cavidade uterina exercendo sua função contraceptiva. Actuam impedindo a fecundação, tornando difícil a passagem do espermatozóide pelo trato reprodutivo feminino.Os problemas mais freqüentes durante o uso do DIU são a expulsão do dispositivo, dor pélvica, dismenorréia e aumento do risco de infecção. Deve ser colocado pelo médico e é necessário um controle semestral e sempre que aparecerem leucorréias.

Métodos hormonais

• Pílula oral

Consiste na utilização de estrogênio associado ao progesterona, impedindo a concepção por inibir a ovulação pelo bloqueio da liberação de gonadotrofinas pela hipófise. Também modifica o muco cervical tornando-o hostil ao espermatozóide, altera as condições endometriais, modifica a contratilidade das tubas, interferindo no transporte ovular.

• Pílula pós-coito ou pílula do dia seguinte

A anticoncepção de emergência é um uso alternativo de contracepção hormonal oral (tomado antes de 72 horas após o coito) evitando-se a gestação após uma relação sexual desprotegida. Este método só deve ser usado nos casos de emergência, ou seja, nos casos em que os outros métodos anticoncepcionais não tenham sido adotados ou tenham falhado de alguma forma, como esquecimento, ruptura da caminsinha, desalojamento do diafragma, falha na tabelinha ou no coito interrompido, esquecimento da tomada da pílula por dois ou mais dias em um ciclo ou em caso de estupro. Este contraceptivo contém o levonorgestrel, que é um tipo de progesterona. O levonorgestrel previne a gravidez inibindo a ovulação, fertilização e implantação do blastocisto.

• Injetáveis

Os anticoncepcionais hormonais injetáveis são anticoncepcionais hormonais que contém progesterona ou associação de estrogênios, para administração parenteral (intra-muscular ou IM), com doses hormonais de longa duração. Consiste na administração de progesterona isolada, via parenteral (IM), com obtenção de efeito contraceptivo por períodos de 1 ou 3 meses, ou de uma associação de estrogênio e progesterona para uso parenteral (IM), mensal.

• Implante hormonal

Microbastão de hormônio sintético similar à progesterona, que é implantado no antebraço (com anestesia local) e inibe a ovulação. Dura três anos.

• Anel vaginal

É um anel vaginal contendo Etonogestrel e Etinilestradiol que é colocado na vagina no 5º dia da menstruação, permanecendo nesta posição durante três semanas.A maior vantagem é que a mulher não precisará tomar a pílula todo dia e nem esquecerá. Outra vantagem é que os hormônios serão absorvidos diretamente pela circulação evitando alguns efeitos colaterais desagradáveis da pílula oral.

• Adesivo anticoncepcional:

O adesivo anticoncepcional deve ser colado na pele, em diversos locais do corpo, permanecendo na posição durante uma semana. A maior vantagem é que a mulher não precisará tomar a pílula todo dia e nem esquecerá. Outra vantagem é que os hormônios serão absorvidos directamente pela circulação evitando alguns efeitos colaterais desagradáveis da pílula oral.

Método Cirúrgico

• Laqueadura tubária e Vasectomia

A esterilização (laqueadura tubária e vasectomia) um método contraceptivo cirúrgico e definitivo, realizado na mulher através da ligadura ou corte das trompas impedindo, o encontro dos gametas masculino e feminino e no homem, pela ligadura ou corte dos canais deferentes (vasectomia), o que impede a presença dos espermatozóides no líquido ejaculado. Quando houver indicação de contracepção cirúrgica masculina e, principalmente, a feminina deve ser baseada em critérios rígidos, observando-se a legislação vigente.

Desenvolvimento Embrionário e Gestação

Período embrionário - dura cerca de 8 semanas, os órgãos já estão totalmente esboçados.

Período fetal - dura as restantes semanas, os órgãos desenvolvem-se, maturam e crescem.

Durante todo o desenvolvimento ocorrem 3 fases:

• Crescimento
• Morfogénese
• Diferenciação Celular

Líquido amniótico - faz amortizar os choques, evita a dessecação e permite manter uma temperatura constante.

Anexos embrionários - permitem a ligação do embrião à mãe, permite a troca de substâncias, etc.

Placenta - produz substâncias fundamentais para o embrião e permite a passagem de anticorpos. É formada por endométrio e por vilosidades coriónicas.

O embrião sintetiza a hormona hCG que tem uma actuação semelhante à LH.

Actuação da hormona hCG:

• impede a degeneração do corpo amarelo;
• provoca um aumento acentuado da produção de estrogénios e progesterona;
• actua ao nível do endométrio, garantindo as condições necessárias para a implantação do embrião;
• é responsável por cessar os ciclos sexuais.

Entre o 1º e o 2º mês o embrião deixa de produzir a hormona hCG, o corpo amarelo regride, as hormonas ováricas passam a ser produzidas pela placenta.

Progesterona e estrogénios - contribuem para o desenvolvimento dos seios e das glândulas mamárias.



Testes de gravidez:

 

A hCG sendo uma hormona, é eliminada através da urina, o que permite que os primeiros testes de gravidez sejam baseados na detecção, na urina da mãe, da hormona hCG, que é produzida pelas células do trofoblasto. desde o início da nidação do embrião.

Produção e saída de leite:

A sucção efectuada pelo bebé estimula a condução de mensagens nervosas para o hipotálamo, estimulando a hipófise posterior a produzir oxitocina. A oxitocina estimula as células-alvo das glândulas mamárias, estas contraem-se, ocorrendo o fluxo do leite.

Controlo Hormonal na Mulher

—O complexo hipotálamo - hipófise produz:

◦ FSH – estimula os folículos que segregam estrogénios.

◦ LH – induz a formação do corpo amarelo, que produz estrogénios, mas principalmente progesterona.

—Se a concentração de estrogénios e de progesterona no sangue for elevada o complexo hipotálamo – hipófise não produz FSH e LH.

— Uma diminuição de estrogénios e de progesterona no sangue estimula o complexo hipotálamo – hipófise a voltar a segregar FSH e LH.

Este mecanismo que permite controlar a concentração de estrogénios e progesterona é designado por feedback negativo.