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Alteraciones Cromosomicas

21/08/2009 22:37

3 Alteraciones cromosomicas, Genetica

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ALTERACIONES CROMOSOMICAS

Luis Eduardo Navarro Iriarte1*

1 Universidad de Sucre, Sincelejo – Sucre, Colombia

* Correspondencia: lhodwig124@hotmail.com

INTRODUCCIÓN

Anomalías genéticas, en medicina, enfermedades producidas como consecuencia de anomalías hereditarias de la estructura genética. Algunas alteraciones genéticas se manifiestan desde el nacimiento, como las anomalías congénitas, mientras que otras se desarrollan durante la infancia o la edad adulta. Además de una causa genética, algunos de estos procesos se ven afectados por influencias ambientales como la dieta o el estilo de vida. Los cambios genéticos que no son heredados (mutaciones somáticas) pueden causar o contribuir a alteraciones como el cáncer. Algunas alteraciones genéticas pueden beneficiarse de la terapia génica, que existe gracias a la ingeniería genética. [1]

Algunas alteraciones genéticas son consecuencia de una mutación en un solo gen, que se traduce en la ausencia o alteración de la proteína correspondiente. Por otra parte existen también alteraciones genéticas no afectan a genes concretos sino a todo el cromosoma o a un segmento cromosómico. [1]

En la presente práctica se pretenderá reconocer algunas de las anomalías cromosómicas basándonos en sus respectivos cariotipos así como se tratará la correspondiente sintomatología y la causa de la anomalía.

MARCO TEORICO

Las células somáticas humanas normales tienen 46 cromosomas: 22 pares de cromosomas homólogos o autosomas (los cromosomas 1 a 22) y dos cromosomas sexuales. A esto se le llama el número diploide. Las mujeres tienen dos cromosomas X (46, XX) mientras que los varones tienen un X y un Y (46, XY). Las células germinales (óvulo y espermatozoide) tienen 23 cromosomas: una copia de cada autosoma más un solo cromosoma sexual. A esto se le llama el número haploide. Se hereda de cada progenitor un cromosoma de cada par autosómico y un cromosoma sexual. Las madres sólo pueden aportar un cromosoma X a sus hijos e hijas, mientras que los padres pueden aportar bien un X (a sus hijos) o bien un Y (a sus hijas). [2]

Aunque las anomalías cromosómicas pueden ser muy complejas, hay dos tipos básicos: numéricas y estructurales. Ambos tipos pueden darse simultáneamente. [2]

Las anomalías numéricas implican la pérdida y/o ganancia de uno o varios cromosomas completos y puede incluir tanto a autosomas como a cromosomas sexuales. Generalmente, la pérdida de cromosomas tiene mayor repercusión en un individuo que la ganancia, aunque ésta también puede tener consecuencias serias. Las células que han perdido un cromosoma presentan monosomía para ese cromosoma, mientras que aquéllas con un cromosoma extra muestran trisomía para el cromosoma implicado. Casi todas las monosomías autosómicas llevan a la muerte poco después de la concepción y sólo unas pocas trisomías permiten llegar al nacimiento. [2]

Por ejemplo, la presencia de tres copias del cromosoma 21 produce el síndrome de Down, pese a que no existe ninguna alteración de los genes de los cromosomas. Otras alteraciones cromosómicas por duplicación son el síndrome de Edwards, en el que aparecen 3 copias del cromosoma 18, y el síndrome de Patau, que se caracteriza porque los individuos que lo padecen tienen 3 copias del cromosoma 13. [1]

Otra regla general es que la pérdida o ganancia de un autosoma tiene consecuencias más graves que la de un cromosoma sexual. La anomalía de cromosomas sexuales más común es la monosomía del cromosoma X (45, X), o Síndrome de Turner. Otro ejemplo bastante común es el Síndrome de Klinefelter (47, XXY). Aunque hay variaciones considerables dentro de cada síndrome, los individuos afectados a menudo llevan vidas bastante normales. [2]

Las anomalías numéricas y estructurales se pueden dividir a su vez en dos categorías principales: constitutivas, aquéllas con las que se nace, y adquiridas, las que surgen como cambios secundarios a otras enfermedades, tales como el cáncer. A veces se encuentran personas que tienen tanto líneas celulares normales como anormales. A estos individuos se los denomina mosaicos y en la inmensa mayoría de los casos la línea celular anormal tiene una anomalía cromosómica numérica. Los mosaicos estructurales son extremadamente infrecuentes. El grado en el cual un individuo resulta afectado clínicamente depende habitualmente del porcentaje de células anormales. [2]

En conjunto, las alteraciones cromosómicas afectan a 7 de cada 1.000 nacidos vivos y son responsables de cerca del 50% de los abortos espontáneos en los tres primeros meses de embarazo. [1]

Las anomalías estructurales implican cambios en la estructura de uno o varios cromosomas. Pueden ser increíblemente complejas, pero para el propósito de esta discusión nos centraremos en tres de los tipos más comunes:

Las deleciones implican la pérdida de material de un solo cromosoma. Los efectos son típicamente graves, puesto que hay pérdida de material genético. [2]

Las inversiones tienen lugar cuando se dan dos cortes dentro de un mismo cromosoma y el segmento intermedio gira 180° (se invierte) y se vuelve a unir, formando un cromosoma que estructuralmente tiene la secuencia cambiada. Normalmente no hay riesgo de problemas para el individuo si la inversión es de origen familiar (es decir, se ha heredado de uno de los progenitores). Hay un riesgo algo mayor si es una mutación de novo (nueva), debido posiblemente a la interrupción de una secuencia clave de un gen. Aunque el portador de una inversión puede ser completamente normal, tiene un riesgo ligeramente mayor de producir un embrión con un desequilibrio cromosómico. Esto se debe a que un cromosoma invertido tiene dificultad en emparejarse con su homólogo normal durante la meiosis, lo que puede producir gametos que contengan derivados cromosómicos desequilibrados si ocurre un entrecruzamiento desigual. [2]

Las translocaciones implican el intercambio de material entre dos o más cromosomas. Si una translocación es recíproca (equilibrada) el riesgo de problemas para el individuo es similar al de las inversiones: normalmente nulo si es familiar y ligeramente mayor si es de novo. Surgen problemas con las translocaciones cuando a partir de un progenitor equilibrado se forman gametos que no contienen ambos productos de la translocación. Cuando tal gameto se combina con un gameto normal del otro progenitor, el resultado es un embrión desequilibrado que es parcialmente monosómico para un cromosoma y parcialmente trisómico para el otro. [2]

RESULTADOS

ANALISIS DE RESULTADOS

Un ejemplo de translocación equilibrada entre dos cromosomas corresponde al cariotipo ilustrado en la figura 2 (véase resultados): traslocación del cromosoma 5 y 8. En este caso, un segmento grande del brazo q, o brazo largo, del cromosoma 5 de la derecha se ha intercambiado con un segmento pequeño del brazo p, o brazo corto, del cromosoma 8 de la derecha. El cariotipo se escribe así: 46, XY, t(5; 8)(q31.1; p23.1). Lo que sugiere que 46 es el número total de cromosomas. XY son los cromosomas sexuales (masculinos). t(5; 8) es la translocación entre los cromosomas 5 y 8. Y (q31.1; p23.1) son los puntos de corte en los cromosomas 5 (q31.1) y 8 (p23.1), respectivamente. [2]

Por otra parte el cariotipo ilustrado en la figura 3 (véase resultados) corresponde también a una translocación equilibrada entre dos cromosomas: los cromosomas 2 y 15. Cuando el material genético se conserva en el cromosoma alterado, la alteración es equilibrada, mientras que si se gana o pierde material genético, la alteración es desequilibrada. En este caso, un segmento largo del brazo p, o brazo corto, del cromosoma 2 de la derecha se ha intercambiado con el brazo q prácticamente completo, o brazo largo, del cromosoma 15 de la derecha. Debido a que el tamaño de los fragmentos intercambiados es casi igual, esta reorganización estructural en particular sería casi imposible de detectar sin técnicas de bandeo. El cariotipo se escribe como 46, XY, t(2; 15)(p11.2; q11.2). es decir que 46 es el número total de cromosomas. XY son los cromosomas sexuales (masculinos). t(2; 15) es la translocación entre los cromosomas 2 y 15. Y (p11.2; q11.2) son los puntos de corte en los cromosomas 2 (p11.2), y 15 (q11.2), respectivamente. [2]

La Figura 7 (véase resultados) por su parte muestra un cariotipo dicéntrico en los cromosomas 13 y 14. Este cariotipo es un ejemplo de un tipo especial de translocación que implica a los brazos largos completos, y bastante a menudo a los centrómeros, de los cromosomas acrocéntricos. Se la llama translocación de Robertson. En este caso todo el brazo largo (q) y el centrómero de un cromosoma 13 se fusionan con todo el brazo q y el centrómero de un cromosoma 14. Este ejemplo concreto es una translocación no equilibrada y conduce a trisomía 13. Hay dos cromosomas 13 normales más el cromosoma 13 implicado en la translocación, por tanto tres copias del cromosoma 13. La translocación se muestra e el cariotipo como el cromosoma 14 de la derecha. El cariotipo se escribe así: 46, XY, +13, dic(13; 14)(p11.2; p11.2). Donde el número total de cromosomas sigue siendo 46 porque los brazos largos de los cromosomas 13 y 14 se han fusionado en un cromosoma. XY son los cromosomas sexuales (varón). +13 indica la presencia de un cromosoma 13 adicional. dic(13; 14) es el cromosoma dicéntrico que implica a los cromosomas 13 y 14. Como en el caso de muchas translocaciones de Robertson, están presentes los centrómeros de ambos cromosomas, de donde viene la designación "dicéntrico". Y (p11.2; p11.2) serán los puntos de ruptura en los cromosomas 13 (p11.2), y 14 (p11.2) respectivamente. [2]

De igual forma los cariotipos ilustrados en las figuras 9 y 10, son traslocaciones del cromosoma 14. Se puede observar (véase figura 10) la ausencia de un cromosoma 21, lo que indica que es posible que se presenten alteraciones de tipo estructural y numérico en el mismo individuo.

En la figura 4 (véase resultados) se observa una deleción del cromosoma 4 brazo p, llamado también Síndrome de Wolf – Hirschhorn. Los afectados por este síndrome presentan cabezas pequeñas y severo retraso mental.

Cariotipo con deleción en el cromosoma 7 mostrado en la figura 5 (véase resultados) es un ejemplo de una deleción (eliminación) simple en un cromosoma. En este caso se elimina un segmento del brazo q, o brazo largo, del cromosoma 7 de la derecha. En este ejemplo concreto hay dos rupturas en el brazo largo, lo que la convierte en una deleción intersticial. Si hubiera habido una ruptura, con pérdida de un extremo del cromosoma, se llamaría deleción terminal. El cariotipo se escribe así: 46, XY, del(7)(q11.23q21.2). Donde 46 es el número total de cromosomas. XY son los cromosomas sexuales (varón). del(7) es la deleción en el cromosoma 7. Y (q11.23q21.2) son los puntos de ruptura del segmento eliminado. [2]

La figura 6 (véase resultados) muestra un cariotipo con deleción en el cromosoma 16, una deleción simple en un cromosoma. En este caso se ha perdido un segmento del brazo q, o brazo largo, del cromosoma 16 de la derecha. En este ejemplo particular hay dos cortes dentro del brazo largo, que forman una deleción intersticial. Si hubiera un corte, ocasionando la pérdida de un extremo del cromosoma, se llamaría deleción terminal. El cariotipo se escribe así: 46, XX, del(16)(q13q22). Es decir que 46 es el número total de cromosomas.

XX son los cromosomas sexuales (femeninos). del(16) es la deleción en el cromosoma 16. Y (q13q22) son los puntos de corte del segmento delecionado (o perdido). [2]

Figura 8 ilustra un cariotipo donde se aprecia la inversión del cromosoma 10. La inversión es una de las reorganizaciones estructurales más frecuentes. En este caso, un segmento del brazo q, o brazo largo, del cromosoma 10 de la derecha está invertido. Puesto que ambas rupturas han ocurrido en el brazo largo y el centrómero no está implicado, se habla de una inversión paracéntrica. Si hubiera habido rupturas separadas tanto en el brazo largo como en el corto, el centrómero estaría también invertido y se hablaría de una inversión pericéntrica. El cariotipo se escribe como 46, XY, inv(10)(q11.23q26.3). La clave de este cariotipo sugiere que 46 es el número total de cromosomas. XY son los cromosomas sexuales (masculinos). inv(10) es la inversión en el cromosoma 10. Y (q11.23q26.3) son los puntos de corte del segmento invertido. [2]

CUESTIONARIO

v Que características, en general, permiten diferenciar un cromosoma de otros?

Existen diferentes características para diferenciar un cromosoma de otro las más utilizadas son: el tamaño del cromosoma (tamaño del brazo corto y brazo largo), la ubicación del centrómero, la tinción o coloración de sus bandas, entre otras.

v Que células del organismo llevan el cariotipo diploide completo?

Las células somáticas, las cuales constituyen a todas las células del organismo excepto las sexuales.

v Que mecanismos cromosómicos producen anomalías del cariotipo humano?

Cambios numéricos y cambios estructurales: los cambios numéricos son la falta o la adición de cromosomas al cariotipo normal y los cambios estructurales son daños producidos ya sea por traslocación, deleción, inversión u otro defecto de los cromosomas (véase marco teórico para complementar).

v Se manifiestan siempre las alteraciones en el cariotipo del individuo que las trasmite? Explique.

No, dado a que las alteraciones pueden estar ligadas a genes recesivos que aunque estén presentes en el genotipo no se muestran en el fenotipo de quien posea la anomalía.

CONCLUSIONES

  • Las alteraciones cromosómicas pueden ser de varias clases, numéricas o estructurales.
  • Una deleción, traslocación, inversión o son un tipo de alteración cromosómica estructural.
  • Existen desordenes genéticos asociados al numero de cromosomas tales como las aneuploidias y poliploidias (trisomias, tetraploidias, entre otros).
  • Es posible encontrar anomalías cromosómicas estructurales y numéricas en el cariotipo de un mismo individuo.
  • Una alteración cromosómica puede expresarse como un síndrome, como una sintomatología o ser recesiva y no presentar ningún tipo de expresión.

BIBLIOGRAFÍA

1. Biblioteca de Consulta Microsoft ® Encarta ® 2004. © 1993-2003 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

2. Http://www2.uah.es/biodel/principal.htm#citogenética

3. http://www.biotech.bioética.org/biblioteca.htm

Comentarios

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gaby (03/01/2011)

me fue de gran ayuda est pag!! el auntor es un encantop n_n!! pyE!!

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ramiro (27/10/2011)

Excelente post.. de mucha ayuda para estudiantes de medicina.. que recien llevamos el curso de genética..

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boo (27/10/2011)

interesante... me fue muy util