Anomalía cromosómica

Una anomalía cromosómica , anomalía cromosómica , aberración cromosómica , mutación cromosómica o trastorno cromosómico es una porción faltante, extra o irregular del ADN cromosómico . ^[1] Estos pueden ocurrir en forma de anomalías numéricas, donde hay un número atípico de cromosomas, o como anomalías estructurales, donde uno o más cromosomas individuales están alterados. La mutación cromosómica se usaba anteriormente en un sentido estricto para significar un cambio en un segmento cromosómico, que involucra a más de un gen . ^[2] Las anomalías cromosómicas suelen ocurrir cuando hay un error endivisión celular después de la meiosis o mitosis . Las anomalías cromosómicas pueden detectarse o confirmarse comparando el cariotipo de un individuo , o el conjunto completo de cromosomas, con un cariotipo típico de la especie mediante pruebas genéticas .

Anormalidad numérica

Un cariotipo de un individuo con trisomía 21 , que muestra tres copias del cromosoma 21.

Un número anormal de cromosomas se llama aneuploidía y ocurre cuando a un individuo le falta un cromosoma de un par (lo que resulta en una monosomía ) o tiene más de dos cromosomas de un par ( trisomía , tetrasomía , etc.). ^{[3] [4]} La aneuploidía puede ser completa, implicando un cromosoma completo faltante o agregado, o parcial, donde solo falta una parte de un cromosoma o se agrega. ^[3] La aneuploidía puede ocurrir con cromosomas sexuales o autosomas .

Un ejemplo de trisomía en humanos es el síndrome de Down , que es un trastorno del desarrollo causado por una copia adicional del cromosoma 21; por lo tanto, el trastorno también se denomina trisomía 21. ^[5]

Un ejemplo de monosomía en humanos es el síndrome de Turner , donde el individuo nace con un solo cromosoma sexual, una X. ^[6]

Aneuploidía de esperma

La exposición de los hombres a ciertos riesgos laborales, ambientales y de estilo de vida puede aumentar el riesgo de espermatozoides aneuploides . ^[7] En particular, el riesgo de aneuploidía aumenta con el tabaquismo , ^{[8] [9]} y la exposición ocupacional al benceno , ^[10] insecticidas , ^{[11] [12]} y compuestos perfluorados . ^{[13] El} aumento de la aneuploidía a menudo se asocia con un aumento del daño del ADN en los espermatozoides.

Anormalidades estructurales

Las tres mutaciones principales de un solo cromosoma: deleción (1), duplicación (2) e inversión (3).

Las dos mutaciones principales de dos cromosomas: inserción (1) y translocación (2).

Cuando se altera la estructura del cromosoma, esto puede tomar varias formas: ^[14]

• Deleciones : falta una parte del cromosoma o se ha eliminado. Los trastornos conocidos en humanos incluyen el síndrome de Wolf-Hirschhorn , que es causado por la deleción parcial del brazo corto del cromosoma 4; y síndrome de Jacobsen , también llamado trastorno por deleción terminal 11q.
• Duplicaciones : una parte del cromosoma se ha duplicado, lo que resulta en material genético adicional. Los trastornos humanos conocidos incluyen la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth tipo 1A , que puede ser causada por la duplicación del gen que codifica la proteína 22 de mielina periférica (PMP22) en el cromosoma 17.
• Inversiones : una parte del cromosoma se ha roto, se ha vuelto del revés y se ha vuelto a unir, por lo que el material genético está invertido.
• Inserciones : una parte de un cromosoma se ha eliminado de su lugar normal y se ha insertado en otro cromosoma.
• Translocaciones : una parte de un cromosoma se ha transferido a otro cromosoma. Hay dos tipos principales de translocaciones:
  • Translocación recíproca : se han intercambiado segmentos de dos cromosomas diferentes.
  • Translocación robertsoniana : un cromosoma completo se ha unido a otro en el centrómero ; en los humanos, esto solo ocurre con los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22.
• Anillos : una parte de un cromosoma se ha roto y formado un círculo o anillo. Esto puede suceder con o sin pérdida de material genético.
• Isocromosoma : formado por la copia en imagen especular de un segmento cromosómico que incluye el centrómero.

Los síndromes de inestabilidad cromosómica son un grupo de trastornos caracterizados por inestabilidad y rotura cromosómicas. A menudo conducen a una mayor tendencia a desarrollar ciertos tipos de neoplasias malignas.

Herencia

La mayoría de las anomalías cromosómicas ocurren como un accidente en el óvulo o el espermatozoide y, por lo tanto, la anomalía está presente en todas las células del cuerpo. Sin embargo, algunas anomalías pueden ocurrir después de la concepción, lo que resulta en mosaicismo (donde algunas células tienen la anomalía y otras no). Las anomalías cromosómicas pueden heredarse de uno de los padres o ser " de novo ". Esta es la razón por la que a menudo se realizan estudios de cromosomas en los padres cuando se descubre que un niño tiene una anomalía. Si los padres no poseen la anomalía, inicialmente no se heredó ; sin embargo, puede transmitirse a generaciones posteriores.

Anomalías cromosómicas adquiridas

La mayoría de los cánceres, si no todos, podrían causar anomalías cromosómicas, ^[15] con la formación de genes híbridos y proteínas de fusión, desregulación de genes y sobreexpresión de proteínas o pérdida de genes supresores de tumores (consulte la "Base de datos de Mitelman" ^[16]). y el Atlas de Genética y Citogenética en Oncología y Hematología , ^[17] ). Además, ciertas anomalías cromosómicas constantes pueden convertir las células normales en una célula leucémica, como la translocación de un gen, lo que da como resultado su expresión inapropiada. ^[18]

Daño al ADN durante la espermatogénesis

Durante las divisiones celulares mitóticas y meióticas de la gametogénesis de los mamíferos , la reparación del ADN es eficaz para eliminar los daños del ADN . ^[19] Sin embargo, en la espermatogénesis, la capacidad de reparar los daños en el ADN disminuye sustancialmente en la última parte del proceso, ya que las espermátidas haploides experimentan una importante remodelación de la cromatina nuclear en núcleos de esperma altamente compactados . Según lo revisado por Marchetti et al., ^[20] las últimas semanas de desarrollo de los espermatozoides antes de la fertilización son altamente susceptibles a la acumulación de daño en el ADN de los espermatozoides. Tal daño en el ADN de los espermatozoides puede transmitirse sin reparar al óvulo, donde está sujeto a ser extraído por la maquinaria de reparación materna. Sin embargo, los errores en la reparación del ADN materno del daño del ADN de los espermatozoides pueden dar lugar a cigotos con aberraciones estructurales cromosómicas.

El melfalán es un agente alquilante bifuncional que se usa con frecuencia en quimioterapia . Los daños meióticos del ADN entre las hebras causados ​​por el melfalán pueden escapar a la reparación paterna y causar aberraciones cromosómicas en el cigoto por una reparación incorrecta de la madre. ^[20] Por lo tanto, la reparación del ADN antes y después de la fertilización parece ser importante para evitar anomalías cromosómicas y asegurar la integridad del genoma del concepto .

Detección

Dependiendo de la información que se desee obtener, se necesitan diferentes técnicas y muestras.

• Para el diagnóstico prenatal de un feto, se recolectaría y analizaría amniocentesis , muestreo de vellosidades coriónicas o células fetales circulantes para detectar posibles anomalías cromosómicas.
• Para el diagnóstico preimplantacional de un embrión, se realizaría una biopsia de blastocisto .
• Para un cribado de linfoma o leucemia, la técnica utilizada sería una biopsia de médula ósea .

Ver también

• Aneuploidía
• Segregación cromosómica
• Trastorno genético
  • Lista de trastornos genéticos
• Terapia de genes
• No disyunción
• Complicaciones obstétricas

Referencias

1. NHGRI. 2006. Anomalías cromosómicas. Archivado el 25 de septiembre de2006en la Wayback Machine.
2. Rieger, R .; Michaelis, A .; Green, MM (1968). "Mutación" . Un glosario de genética y citogenética: clásica y molecular . Nueva York: Springer-Verlag. ISBN 9780387076683.
3. Gardner, RJM (2012). Anomalías cromosómicas y asesoramiento genético . Sutherland, Grant R., Shaffer, Lisa G. (4ª ed.). Oxford: Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0-19-974915-7. OCLC  769344040 .
4. "Anormalidades numéricas: descripción general de trisomías y monosomías - enciclopedia de salud - centro médico de la Universidad de Rochester" . www.urmc.rochester.edu . Consultado el 17 de noviembre de 2020 .
5. Patterson, David (1 de julio de 2009). "Análisis genético molecular del síndrome de Down" . Genética humana . 126 (1): 195–214. doi : 10.1007 / s00439-009-0696-8 . ISSN  1432-1203 .
6. "Síndrome de Turner" . Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano . Consultado el 17 de noviembre de 2020 .
7. Templado C, Uroz L, Estop A (2013). "Nuevos conocimientos sobre el origen y la relevancia de la aneuploidía en los espermatozoides humanos" . Mol. Tararear. Reprod . 19 (10): 634–43. doi : 10.1093 / molehr / gat039 . PMID  23720770 .
8. Shi Q, Ko E, Barclay L, Hoang T, Rademaker A, Martin R (2001). "Tabaquismo y aneuploidía en espermatozoides humanos". Mol. Reprod. Dev . 59 (4): 417-21. doi : 10.1002 / mrd.1048 . PMID  11468778 .
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14. "Anormalidades cromosómicas" . atlasgeneticsoncology.org . Archivado desde el original el 14 de agosto de 2006 . Consultado el 9 de mayo de 2018 .
15. "Cromosomas, leucemias, tumores sólidos, cánceres hereditarios" . atlasgeneticsoncology.org . Archivado desde el original el 28 de enero de 2015 . Consultado el 9 de mayo de 2018 .
16. "Base de datos Mitelman de aberraciones cromosómicas y fusiones de genes en cáncer" . Archivado desde el original el 29 de mayo de 2016.
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18. Chaganti, RS; Nanjangud, G .; Schmidt, H .; Teruya-Feldstein, J. (octubre de 2000). "Anomalías cromosómicas recurrentes en el linfoma no Hodgkin: importancia biológica y clínica". Seminarios de Hematología . 37 (4): 396–411. doi : 10.1016 / s0037-1963 (00) 90019-2 . ISSN  0037-1963 . PMID  11071361 .
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20. Marchetti F, Obispo J, Gingerich J, Wyrobek AJ (2015). "El daño meiótico del ADN entre cadenas escapa a la reparación paterna y provoca aberraciones cromosómicas en el cigoto por una reparación incorrecta de la madre" . Sci Rep . 5 : 7689. doi : 10.1038 / srep07689 . PMC  4286742 . PMID  25567288 .

enlaces externos

• Cromosoma + trastornos en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .