پاتوفیزیولوژی اختلالات ژنتیکی و موتاسیون های تالاسمی آلفا و بتا

پاتوفیزیولوژی اختلالات ژنتیکی و موتاسیون های تالاسمی آلفا و بتا

اسلاید 1: بنام خدا سمینار تالاسمی مهر 1396

اسلاید 2: پاتوفیزیولوژی اختلالات ژنتیکی و موتاسیون های تالاسمی آلفا و بتا

اسلاید 3: بيماري تالاسـميتالاسمي يك كم خوني ارثي است که دليل اختلال ژنتيكي در ساختمان هموگلوبین گلبول قرمز در جريان خون عمر كافي ندارد و به سرعت از بين ميرودعلت : اختلال در ساخت زنجیره گلوبینی است که یا کم ساخته شده یا اصلا ساخته نمی شود این عدم ساخت باعث عدم تعادل زنجیره های گلوبینی در ساختمان هموگلوبین می باشد

اسلاید 4:

اسلاید 5:  Normal hemoglobin production chain balance

اسلاید 6: Beta Thalassemia Chain imbalance0 0

اسلاید 7: بيماري تالاسـمياختلال ژنتیکی ناشی از جهش در ژن های سازنده ژنهای آلفا یا بتا است در بتا تالاسمی اختلال در ژن بتا بیشتر بصورت موتاسیونهای نقطه ای( Point Mutation )در آلفا تالاسمی اختلال در ژن آلفا بیشتر بصورت حذف ژنی ( Gene Deletion)

اسلاید 8:

اسلاید 9: ساختمان هموگلوبین هموگلوبین از یک حلقه هم حاوی آهن و چهار زنجیره گلوبین تشکیل شده است: دو زنجیره آلفا و دو زنجیره غیرآلفا.ترکیب چهار زنجیره گلوبینی نوع هموگلوبین را مشخص می سازد.دسته گلوبين آلفا (α) شامل زنجيره‌هاي آلفا (α) و زتا (ξ) و دسته گلوبين (β) شامل زنجيره‌هاي بتا (β)، دلتا (δ)، اپسيلون (ε) و گاما (γ).

اسلاید 10: ساختمان هموگلوبین سنتز بتاگلوبین بوسیله یک ژن بر روی هر ch11 صورت میگیرد. سنتز الفاگلوبین بوسیله یک ژن بر روی هرch16 صورت میگیرد. هموگلوبین جنینی (HbF) دو زنجیره آلفا و دو زنجیره گاما دارد (آلفا2 گاما2). هموگلوبین A ( HbA )در بزرگسالان دو زنجیره آلفا و دو زنجیره بتا دارد (آلفا2 بتا2). هموگلوبین A2 (HbA2) دو زنجیره آلفا و دو زنجیره دلتا دارد (آلفا2 دلتا2).

اسلاید 11: 5533Alpha cluster on chromosome 16Beta cluster on chromosome 11AGGlobin Gene Organization

اسلاید 12: Copyright ©1997 BMJ Publishing Group Ltd.

اسلاید 13: در 8 هفته اول جنینی هموگلوبینهای امبریونیک هستندبعد از آن هموگلوبین فیتال HbF تولید می شود و در شش ماهگی جنینی 90 درصد هموگلوبین جنین را تشکیل می دهد در زمان تولد، HbF در حدود 70% و HbA در حدود 30% از هموگلوبین را تشکیل می دهند. تغییر تولید زنجیره گاماگلوبین (HbF) به سنتز بتاگلوبین (HbA) قبل از تولد آغاز می گردد و تا 6 ماهگی ادامه می یابدو بتدریج به سمت ترکیب هموگلوبین بالغین می رسد روند تغییرات هموگلوبین

اسلاید 14:

اسلاید 15:  ααChromosome 16Chromosome 1125%25%αα25%25%48%48%1.5%0.5%1.5%0.5%Hemoglobin synthesis141 AA146 AA

اسلاید 16: تالاسمی بتا

اسلاید 17: پاتوفیزیولوژی بتاتالاسمی بتاتالاسمی در نتیجه کاهش یا عدم ساخت زنجیره های بتاگلوبین ایجاد می گردد. بیماری بتاتالاسمی زمانی رخ می دهد که یک موتاسیون در ژن رخ دهد و منجر به کاهش سنتز زنجیره های بتاگلوبین β+) ) یا عدم ساخت آن (βo ) شود. طرح توارث بیماری اتوزومی مغلوب است.

اسلاید 18: انواع بتاتالاسمیبتا تالاسمی مینور = آلل های β+/β یا βo/βبتاتالاسمی اینترمدیا =آلل هایβ+/β+ یاβo/β بتاتالاسمی ماژور =آلل های β+/βoیا βo/βoیا β+/β+β0 حذف کامل بتاگلوبین بر روی آلل آسیب دیده β+تولید بتاگلوبین در حد 10%β++کاهش بسیار کم تولید بتاگلوبین

اسلاید 19: شدت بیماری بر حسب تعداد و نوع موتاسیون ژن درگیر میباشد.در تالاسمی مینور اغلب یک ژن درگیر میباشد.در تالاسمی اینتر مدیا یا ماژور هر دو ژن درگیر هستند اما بر حسب شدت موتاسیون یا جهش که باعث شود زنجیره بتا کمتر ساخته شود اصلآ ساخته نشود؛ شدت علائم بالینی فرق می کند.انواع بتاتالاسمی

اسلاید 20: Each one of us inherit one gene from each parentβ Geneβ Geneβ Geneβ Geneβ Geneβ GeneHomozygous: Normal Both gene are normalHeterozygous: one normal and one abnormal/mutatedHomozygous: Abnormal Both gene are abnormal/mutatedXXX

اسلاید 21: The β Globin Gene

اسلاید 22: Regulation of TranscriptionThe b-Globin GeneTranscriptionRegulatory Sequence

اسلاید 23: Gene Expression

اسلاید 24: Beta Mutations point mutationsSilent mutations: UCC -> UCA Ser -> SerMissence mutations: GAA -> GUA Gln -> Val  chain of hemoglobin, changes in structure, S hemoglobinNonsence mutation: UAU/UAC -> UAA/UAGTyr 148 -> stop codon chain of hemoglobin is shorter (146 to 144 AA), high affinity to oxygen Frame shift mutations:Insertion or deletion of 1 base, Alter reading frame

اسلاید 25: Genetic basis of β thalassemia: mostly point mutations transcriptionRNA splicingRNA cleavageframeshift*nonsense codonunstable globincap siteinitiator codonsmall deletion

اسلاید 26: Southern Blot AnalysisUseful for detection of large deletions, gene rearrangements and DNA polymorphisms.Can detect the + gene deletion.Difficult to detect point mutations of  thal.Polymerase Chain Reaction (PCR)Amplification of specific DNA fragments for ethidium bromide staining in agarose gel.Method of choice for  thal mutations.Can be used to detect common forms of °.DNA Study

اسلاید 27: معمول ترین روش های مستقیم برای بررسی جهش های ژن گلوبین ARMS-PCRReverse strip assay یا هیبریداسیون معکوس توالی یابی مستقیم Sequensing می باشدبررسی ژنتیکی

اسلاید 28: Polymerase Chain Reaction (PCR)

اسلاید 29: Development of Regional Beta Thal. Mutations Panel IVS II – 1, G-AIVS I – 1G-AIVS I – 5, G_CIVS I – 6, T-CIVS I – 110, G_AIVS II – 745, C-GIVS I – 130, G-CIVS I - 3’Codon 30, G_C Codon 39, C-TCodon 5,-CTCodon 44Codon 8, -AACodon 22Codon 6Fr 16Fr 41/42Fr 36/37, -TFr 8/9, +G-88 (C-A)

اسلاید 30:

اسلاید 31:

اسلاید 32: تالاسمی آلفا

اسلاید 33: پاتوفیزیولوژی آلفاتالاسمی تولید زنجیره آلفا بوسیله دو ژن بر روی هر کروموزوم 16 کنترل می شود و این ژنوتیپ بصورت / نوشته می شود آلفاتالاسمی در بیشتر موارد حاصل حذف یکی (-) یا دو ژن (--) آلفای کروموزوم است. زمانی که یک یا چند جهش بیان کامل  یک کروموزوم را مختل می کنند به آن 0-تالاسمی گفته می شود و زمانی که یک یا چنــد جهش فقط بیــان کروموزوم را کاهش می دهد به آن+-تالاسمی اطلاق می گردد

اسلاید 34: α Thalassemia: Gene Deletiona2a1a2a1a2a2a1a2a1a2a1a2a1a2a1a2a1Normal Hb1 gene deletionα-Thal22 gene deletionsα-Thal13 gene deletionsHb-H disease4gene deletionsHydrops fetalis.

اسلاید 35: Alpha thal. Deletion and Point Mutations Identified in our PopulationDeletions:-3.7 Kb deletion-4.2 Kb deletionMediterranean (2-gene deletion)20.5 Kb gene deletion (2-gene deletion)Point mutation: Hb Constant Spring

اسلاید 36: ژنتیک آلفا تالاسمیگرچه بیشترین موارد آلفا تالاسمی حذف ژنی می باشد اما موتاسیونهای نقطه ای هم وجود دارد که می تواند باعث تخریب ژنی شود و حتی مواردی ژن کناری را هم تحت تاثیر قرار می دهد گاهی وجود دو تا از این موتاسیونهای نقطه ای می تواند سبب بروز HbH در بدن بیمار شود

اسلاید 37: اهمیت ژنهای آلفا 1- ناقلین ژن آلفا دارای اندکسهای خونی (MCV,MCH )لب مرز یا پایین و الکتروفورز نرمال هستند و این در بررسی های قبل ازدواج با تالاسمی مینور بتای مخفی که در آن هم اندکسهای خونی لب مرز یا پایین و الکتروفورز نرمال می توانند هم پوشانی داشته باشند2- در بیماران تالاسمی ماژور همزمانی آلفا با بتا تالاسمی باعث بهتر شدن فنوتیپ بیماری می شود

اسلاید 38:

اسلاید 39:

اسلاید 40:

اسلاید 41:

اسلاید 42:

اسلاید 43: تریپل آلفا HgbMCVMCHHbAHbFHbA2Alpha MutationBetaMutationخانم12.672.923.990.20.74.3αα / ααIVS I – II0 / Nآقا14.47826.396.40.63ααα / ααN / Nفرزند3 ساله8.86218.786.264ααα / ααIVS I – II0 / N

اسلاید 44: نتیجه گیری موتاسیونهای تالاسمی در تعیین فنوتیپ بیمار بسیار مهم است از طرفی با درمانهای جدید و افزایش طول عمر بیماران ؛ این بیماران ازدواج می کنند و در زمان بچه دار شدن ؛ سلامت فرزند از نظر تالاسمی مهم است همزمانی آلفا و بتا در بیمار تالاسمی ماژور اگر همسر آلفا باشد می تواند فرزند بیمار بدنیا بیاید هر نوع ترکیب هموگلوبینوپاتی می تواند در ازدواج بیماران تالاسمی ماژور رخ دهد که باتعیین موتاسیونهای ژنتیکی قابل تشخیص و پیشگیری است

اسلاید 45: با تشکر