Quimerismo em seres humanos

A presença simultânea de células de diferentes genótipos no corpo é quimerismo. Em humanos, ele tem vários tipos e causas de ocorrência. Vamos analisar isso com mais detalhes.

Na mitologia grega, a quimera é um monstro com corpo de cabra, cabeça e pescoço de leão e cauda de cobra. Até o momento, existem cerca de 100 casos conhecidos de quimerismo humano. Não está relacionado à mitologia e se baseia em uma mutação genética específica durante a concepção e o desenvolvimento embrionário. A condição patológica apresenta vários tipos e formas, que diferem nas causas de ocorrência.

Quimeras biológicas podem ocorrer quando duas raças diferentes se cruzam. Muitas vezes, isso se manifesta como uma distribuição de pigmentação diferente no corpo. Se ocorrer uma fusão completa, isso indica uma patologia sanguínea, quando a criança tem duas fitas de DNA. Ou gêmeos que cresceram no mesmo útero têm tolerância ao tipo sanguíneo um do outro. Um defeito semelhante ocorre durante transplantes de órgãos e até mesmo transfusões de sangue.

[ 1 ], [ 2 ]

Causas de quimerismo em seres humanos

Do ponto de vista genético, as mutações ocorrem devido à presença de duas ou mais cadeias celulares em uma pessoa, desenvolvidas a partir de zigotos diferentes. As causas do quimerismo são variadas, sendo mais frequentemente a mistura sanguínea. Essa patologia provoca o aparecimento do cariótipo 46,XX/46,XY. O defeito pode estar associado à mistura de células de um gêmeo vivo e de um gêmeo falecido no útero da mãe ou à fusão de dois zigotos em um embrião.

As principais causas do quimerismo em humanos:

• Tetragamético – dois óvulos se fundem em um, mas cada um deles é fertilizado por um espermatozoide diferente. Isso acontece quando, nos estágios iniciais de formação, um dos embriões absorve o outro. Por isso, os órgãos e células de um organismo têm um conjunto diferente de cromossomos.
• Microquimerismo – células fetais penetram na corrente sanguínea da mãe e se enraízam em seus tecidos. Há casos conhecidos em que as células imunológicas do embrião curaram a gestante de doenças graves e aumentaram a resistência a patologias oncológicas. Esse processo também funciona ao contrário, ou seja, as células maternas são integradas ao embrião através da barreira placentária. O principal perigo do distúrbio é que o bebê pode adquirir doenças maternas ainda no útero.
• A geminação é uma fusão de vasos sanguíneos. Embriões gêmeos heterozigotos passam partes de suas células um para o outro. Isso resulta em uma criança com duas fitas de DNA.
• Pós-transplante – ocorre devido à transfusão de sangue ou transplante de órgãos. As células do próprio corpo coexistem simultaneamente com as células do doador. Em alguns casos, as células do doador são completamente integradas ao organismo transplantado.
• Transplante de medula óssea – o procedimento em si visa a transformação genética do corpo do paciente. Por meio de radiação e medicamentos, a medula óssea do paciente é destruída. Células do doador são introduzidas em seu lugar. Se o quimerismo do doador for detectado de acordo com os resultados dos testes, o transplante foi bem-sucedido.

[ 3 ]

Patogênese

O mecanismo de desenvolvimento do quimerismo depende dos fatores que o provocaram. A patogênese é classificada nos seguintes tipos:

1. Quimeras de transplante (iatrogênicas)
2. Quimerismo primário

• Embrionário
• Incerto

3. Mutações secundárias

• Quimeras feto-fetais ("feto - feto")
• Mutações mãe-feto
• Quimeras do tipo “feto-mãe”

Cientistas conseguiram diagnosticar um distúrbio tetragamético, ou seja, a fusão de dois óvulos fertilizados por espermatozoides diferentes. O mecanismo de desenvolvimento dessa condição indica a presença de duas fitas de DNA em um embrião (sobrevivente). A patogênese do microquimerismo indica a penetração das células do bebê no sistema hematopoiético da mãe ou das células da mãe no corpo do feto.

Outra variante do desenvolvimento de defeitos é a fusão dos vasos sanguíneos de gêmeos heterozigotos que transmitem seus dados genéticos um ao outro. O pós-transplante ocorre durante o transplante de medula óssea, órgãos hematopoiéticos e durante a transfusão de sangue. Também são conhecidos casos de mutações laboratoriais (experimentos foram conduzidos em animais e plantas) de acordo com o mecanismo de quimerização desenvolvido por cientistas.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Sintomas de quimerismo em seres humanos

Para determinar se uma pessoa é uma quimera, é necessário realizar um exame genético completo. Na maioria dos casos, não há sintomas óbvios de uma condição patológica. Isso, é claro, se a mutação não apresentar sinais externos.

O quimerismo ocorre durante o desenvolvimento intrauterino. Ocorre quando dois óvulos fertilizados se fundem, um dos quais absorve o outro, bem como quando as informações genéticas do embrião e da mãe se misturam, ou como complicação de procedimentos de transfusão.

Os sintomas externos de quimerismo em humanos aparecem quando raças diferentes se cruzam. Isso pode se manifestar por meio de cores diferentes nos olhos de uma criança ou pela coloração da pele em mosaico. Mas, na maioria dos casos, os sintomas são detectados por um exame de sangue completo, que indica a presença de duas linhagens de DNA.

Garoto do Texas

Um dos casos mais sensacionais de quimerismo conhecidos pela medicina é a história de uma mutação interracial. O bebê texano — foi assim que o incidente foi chamado. A metade direita do bebê era uma menina mulata e a metade esquerda, um menino negro. Este é um exemplo de verdadeiro hermafroditismo, com características sexuais primárias e secundárias geneticamente desenvolvidas de ambos os sexos em um só corpo. A quimera foi submetida a uma operação, que lhe deu o sexo masculino, eliminando as características externas femininas. É claro que, geneticamente, a criança permaneceu bissexual, com duas fitas de DNA.

Outra história aterrorizante de quimerismo conta a história de uma menina chinesa de 11 anos. Um irmão gêmeo, absorvido por ela, se desenvolve a partir de suas costas. Essas mutações ocorrem durante o desenvolvimento intrauterino, quando dois zigotos (futuros gêmeos) se fundem em um único organismo. Ou seja, duas pessoas com seus próprios genes acabam em um único corpo.

[ 8 ], [ 9 ]

Primeiros sinais

A presença de duas fitas de DNA em uma pessoa é o primeiro sinal de quimerismo. Na maioria dos casos, a mutação não se manifesta com sintomas externos. É possível estabelecer que uma pessoa é uma quimera apenas por meio de testes genéticos.

Vejamos alguns casos de quimerismo:

• Uma professora de Boston precisava de um transplante de rim. Seus três filhos concordaram em ser doadores, mas testes genéticos mostraram que dois deles não eram filhos biológicos da mãe. Testes posteriores revelaram que a professora tinha uma irmã gêmea que havia se fundido com o feto sobrevivente durante o desenvolvimento embrionário. Ou seja, a professora era uma quimera, pois possuía dois conjuntos diferentes de genes que não interferiam um no outro.
• Outro caso de detecção de quimerismo também ocorreu durante o transplante. De acordo com os resultados dos testes, os filhos biológicos da mulher não eram geneticamente seus filhos. Eles eram parentes apenas da avó. Portanto, uma análise do cabelo, que continha material genético diferente, foi realizada e confirmou os laços familiares.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Formulários

Para determinar o que causou a mutação, o médico coleta uma anamnese e realiza uma variedade de testes genéticos de diagnóstico.

Quimerismo genético

No início da gravidez, ou seja, durante a formação do embrião, podem ocorrer diversas mutações. O quimerismo genético ocorre quando um par de óvulos fertilizados se funde em um. Cada zigoto contém uma fita de DNA parental, ou seja, seu próprio perfil genético. Durante a união, as células mantêm sua composição genética individual. Ou seja, o embrião resultante é uma combinação de ambos. Na maioria dos casos, pessoas com essas mutações têm um sistema imunológico tolerante a todas as populações genéticas do corpo.

Em essência, essa mutação humana é sua própria irmã gêmea e é rara. Para determiná-la, é realizado um exame genético completo. Tanto os pais quanto a criança são submetidos a análises de DNA. Muitas vezes, esses estudos são necessários para estabelecer uma conexão biológica entre filhos e pais, visto que a criança tem um perfil genético diferente.

[ 16 ]

Quimerismo tetragamético

A medicina conhece casos em que, durante os testes, pais e filhos não apresentam similaridade genética, ou seja, não são biologicamente relacionados. O quimerismo tetragamético ocorre quando dois gêmeos se unem em um só durante o desenvolvimento embrionário. Uma criança morre, e a sobrevivente carrega o DNA dele e dela.

Esses casos de quimerismo podem ser identificados por vários sinais:

• Hermafroditismo
• População de glóbulos vermelhos
• Coloração de pele em mosaico
• Cores de olhos diferentes

Cientistas descreveram um caso em que, durante a concepção, a informação genética da criança não foi transferida do pai, mas de seu irmão gêmeo falecido e absorvida no útero. Ou seja, do ponto de vista genético, o pai é o irmão gêmeo falecido. Ao estudar este caso, descobriu-se que o código genético da criança e de seu pai coincidem em 10%.

Quimerismo biológico

Um dos fenômenos misteriosos conhecidos pela medicina é a combinação de vários genomas em um único corpo. O quimerismo biológico ocorre em humanos, animais e plantas. Se considerarmos essa mutação em humanos, ela ocorre nos seguintes casos:

• A fusão de dois óvulos fertilizados em um durante o desenvolvimento embrionário.
• Transplante de órgãos, transplante de medula óssea, transfusão de sangue.
• Incesto de raças diferentes.

A fusão completa é possível quando dois fetos que crescem no mesmo útero usam a mesma placenta e têm tolerância ao sangue um do outro. Ou seja, se necessário, podem receber uma transfusão de sangue um do outro, já que a reação de rejeição é suprimida no nível genético. Externamente, uma mutação biológica se manifesta como íris de cores diferentes em uma pessoa ou uma combinação de várias cores de pele (geralmente em mosaico).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Quimerismo sanguíneo

Outro fenômeno surpreendente na medicina são os dois grupos sanguíneos em uma pessoa. O quimerismo sanguíneo ocorre devido a uma mutação genética durante o desenvolvimento intrauterino. Na natureza, existem os seguintes grupos sanguíneos: O (I), A (II), B (III) e AB (IV).

• O tipo sanguíneo A carrega o antígeno (estimula o corpo a produzir anticorpos) A e os anticorpos B.
• O tipo sanguíneo B carrega o antígeno B e o anticorpo A.
• O grupo AB contém ambos os tipos de antígenos, mas não possui anticorpos.
• O grupo A tem ambos os tipos de anticorpos, mas nenhum antígeno.

Com base nisso, o grupo A é compatível com A e O, e o B com B e O. Receptores únicos são aqueles com AB, pois seu fluido biológico é compatível com todos os grupos existentes. O grupo O atua como um doador universal, mas é compatível apenas com o mesmo grupo O.

Com base no curso de anatomia, sabe-se que um organismo vivo pode ter apenas uma delas. Como as células imunológicas não aceitam sangue estranho, isso causa uma reação de rejeição durante a transfusão. Uma exceção a essa regra são as quimeras sanguíneas. Essas pessoas têm dois tipos diferentes de sangue e tecidos que produzem células sanguíneas de ambos os tipos. Essa patologia ocorre tanto em humanos quanto em animais. Todas as quimeras conhecidas são gêmeas. O sangue é dividido entre dois embriões, eles trocam tecidos que produzem sangue e a reação de rejeição é suprimida.

[ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ]

Quimerismo incompleto de hemácias

Existem fatores naturais e artificiais que provocam o aparecimento do quimerismo eritrocitário incompleto:

• Em gêmeos dizigóticos, mutações naturais ocorrem devido à troca de células hematopoiéticas por meio de anastomoses vasculares.
• O quimerismo artificial ocorre durante o transplante alogênico de medula óssea e após transfusão de sangue. Isso ocorre devido à eliminação de hemácias do doador e ao retorno ao grupo sanguíneo original. Durante o transplante de órgãos ou de medula óssea, as hemácias do próprio paciente são substituídas pelas do doador.

O quimerismo incompleto é caracterizado pela presença de hemácias do doador e autólogas no receptor. Este tipo é uma circulação transitória de hemácias do doador que começaram a se repovoar ou são transfundidas passivamente com medula óssea.

Esta condição patológica é alarmante. Está associada a alterações físicas não especificadas no corpo do receptor. Além disso, o quimerismo pode causar problemas psicológicos, visto que nem todos os pacientes estão prontos para aceitar suas alterações anatômicas e fisiológicas.

Quimerismo pós-transfusional

A transfusiologia é a ciência que gerencia o corpo por meio de impacto direcionado na composição morfológica do sangue por meio de transfusão. O quimerismo pós-transfusional ocorre quando dois grupos sanguíneos diferentes são misturados, quando as células do doador substituem completamente ou coexistem com o código genético do receptor. Essa patologia pode ser chamada de complicação da transfusão ou transplante.

Distinguem-se os seguintes agentes transfusionais:

• Sangue e seus componentes (eritrócitos, leucócitos, plaquetas, plasma).
• Substitutos sanguíneos são soluções medicinais utilizadas em casos de disfunção sanguínea, para normalizá-la ou substituí-la.
• Transplante de medula óssea e órgãos hematopoiéticos.

Quimerismo pós-transfusional pode ocorrer devido à presença de leucócitos no sangue do doador. Se os leucócitos forem removidos do fluido biológico ou da massa de hemácias, o risco de quimerismo pós-transfusional, aloimunização e outras complicações é mínimo.

Complicações e consequências

Um dos perigos do quimerismo são os processos descontrolados no corpo humano. As consequências da quimerização podem estar associadas a procedimentos pós-transfusionais ou a patologias durante o desenvolvimento intrauterino.

O quimerismo também questiona a validade dos testes de DNA e de muitos processos judiciais. O distúrbio genético causa muitos problemas no estabelecimento da paternidade. Há também uma certa porcentagem de casais inférteis devido à mutação.

A presença de duas fitas de DNA em um organismo pode causar uma série de complicações. Em primeiro lugar, isso está associado a patologias físicas. A ciência conhece diversos casos em que crianças nasceram com cores de olhos diferentes, pigmentação marmorizada ou membros extras de gêmeos adquiridos durante o desenvolvimento embrionário.

Outra complicação dessa mutação é que, quando o transplante de órgãos é necessário e um doador aparentado é selecionado, uma incompatibilidade genética é revelada. Isso levanta muitas questões e complica o processo de transplante. Após o transplante, podem ocorrer alterações na estrutura capilar, no tipo sanguíneo e no fator Rh.

Há um caso conhecido de um paciente com AIDS e linfoma submetido a um transplante de medula óssea. O doador era portador de uma mutação que lhe conferia resistência ao vírus. Após o transplante, o receptor transmitiu a mutação juntamente com a medula óssea. Isso levou à cura completa do paciente.

[ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ], [ 31 ], [ 32 ]

Diagnósticos de quimerismo em seres humanos

Via de regra, o quimerismo é diagnosticado por meio de análise de DNA, ou seja, um teste para determinar laços familiares. A escolha deste estudo se explica pelo fato de que, no nível celular, o defeito é uma mistura de dois genótipos em um organismo.

Métodos moleculares de alta tecnologia são utilizados para o exame. Se houver suspeita de quimerismo, o paciente será submetido a uma série de exames, diagnósticos instrumentais e diagnósticos diferenciais obrigatórios. O médico analisará o histórico familiar, ou seja, a predisposição hereditária a mutações.

Testes

A utilização de um ou outro método depende da disponibilidade de informações sobre o possível tipo de transtorno. Os testes para suspeita de quimerismo visam a análise genética de sangue e DNA. Métodos laboratoriais de triagem e detecção são utilizados. Vamos considerá-los:

1. A triagem de mutações é usada quando a natureza da mutação é desconhecida, mas o histórico familiar sugere a presença de um rearranjo genético.

• Análise de macrororganismos por DNA blotting.
• Análise heteroduplex.
• Análise de polimorfismo conformacional de DNA fita simples.
• Eletroforese de DNA fita dupla em gradiente desnaturante.
• Cromatografia líquida de alta eficiência desnaturante.

2. Detecção química de nucleotídeos desemparelhados - a detecção de mutações baseia-se na desnaturação de uma amostra de controle com DNA normal. As amostras são resfriadas, formando duprexes, algumas das quais apresentarão bases desemparelhadas, indicando uma mutação.

• Proteção de RNase.
• Triagem.
• Detecção de mutações.

As análises descritas acima são usadas em pesquisas de DNA molecular para diversas patologias genéticas, mutações, incluindo quimerismo.

Diagnóstico instrumental

Se houver suspeita de quimerismo, o paciente será submetido a uma série de procedimentos diagnósticos diferentes. O diagnóstico instrumental é necessário para estudar a condição e a estrutura dos órgãos internos e de outras estruturas do corpo. Sabe-se que, no quimerismo, os órgãos hematopoiéticos (medula óssea, timo, baço, glândulas endócrinas, etc.) produzem sangue com diferentes alelos de DNA.

O paciente passa por exames de triagem, tomografia computadorizada, ressonância magnética, ultrassonografia e outros procedimentos. Na maioria dos casos, diagnósticos instrumentais detalhados são necessários para transplante de órgãos ou transfusão de sangue, quando o paciente deseja atuar como doador ou receptor.

[ 33 ], [ 34 ]

Diagnóstico diferencial

Uma quimera é um organismo combinado que se originou de mais de um zigoto. Há diversos casos patológicos com origens semelhantes. O diagnóstico diferencial visa identificá-los.

Vamos considerar quem parece uma quimera, mas não é uma:

1. Híbridos

• Genético.
• Somático.

2. Mosaicos

• Cromossômico.
• Genético.
• Epigenética.

3. Ginandromorfos
4. Efeitos teratogênicos de gravidade variável causados pela interrupção de genes responsáveis pelos processos de desenvolvimento.
5. Ocorrências naturais que podem ser acompanhadas por mutações

• Freemartins.
• Falso hermafroditismo.
• Anomalias congênitas graves.
• Hermafroditismo verdadeiro.
• Ovotestis.
• Geminação anômala.

Durante o processo de diferenciação, todas as mutações genéticas descritas acima são consideradas, e o DNA do paciente e de seus familiares é examinado.

Tratamento de quimerismo em seres humanos

Uma das ferramentas da biotecnologia é a engenharia genética. Esta ciência é um complexo de métodos que visa isolar genes de um organismo, realizar diversas manipulações com eles, introduzi-los em diferentes organismos e obter DNA e RNA recombinantes. O tratamento do quimerismo, seu estudo e criação são possíveis com o auxílio dessas tecnologias genéticas.

Com a ajuda da engenharia genética, os médicos controlam o processo de quimerização. Isso é possível durante transplantes de medula óssea, outros órgãos ou transfusões de sangue. Trata-se de uma espécie de criação de quimerismo por radiação em condições clínicas.

No caso do tratamento de quimeras com manifestações externas, como no caso da criança do Texas, com coloração de pele em mosaico, cores de olhos diferentes ou com membros adicionais de gêmeos nascidos no útero, a terapia visa corrigir defeitos externos. O tratamento é realizado nos primeiros anos de vida do paciente. Isso permite alcançar bons resultados e minimizar as interrupções no processo de socialização. Nesse caso, não são utilizadas alterações genéticas, ou seja, a remoção de uma das fitas de DNA.

Prevenção

O estudo de anomalias genéticas no corpo humano visa prevenir diversas mutações. A prevenção do quimerismo causado por fatores naturais é impossível. Atualmente, não existem métodos acessíveis e seguros que permitam acompanhar o processo de desenvolvimento do embrião no útero da mãe.

Mas é possível prevenir o quimerismo causado por procedimentos pós-transfusionais (transplante de medula óssea, transplante de órgãos, transfusão de sangue). A engenharia genética é utilizada por casais com alto risco de ter filhos com patologias genéticas. Nesse caso, para prevenir mutações, células adicionais são implantadas no embrião, normalizando o conjunto cromossômico do futuro filho.

[ 35 ], [ 36 ], [ 37 ], [ 38 ], [ 39 ], [ 40 ], [ 41 ]

Previsão

O quimerismo em humanos é um código genético diferente em um organismo. O prognóstico de tal mutação depende da causa que a causou. Se forem quimeras sanguíneas, ao longo da vida a pessoa pode nunca saber que possui dois conjuntos de DNA. Isso se deve ao fato de que estudos especiais são necessários para detectar a anomalia e, na maioria dos casos, esse tipo de distúrbio não apresenta sinais externos. Se a quimerização estiver associada a métodos artificiais, seu prognóstico é difícil de determinar. Assim, durante um transplante de medula óssea, o tipo sanguíneo do paciente, o fator Rh e algumas características da aparência (cor dos olhos, cabelo) do doador podem mudar.