Genética del síndrome de Down


El síndrome de Down es una anomalía cromosómica caracterizada por la presencia de una copia adicional de material genético en el cromosoma 21 , ya sea en su totalidad ( trisomía 21 ) o en parte (por ejemplo, debido a translocaciones ). Los efectos de la copia adicional varían mucho de un individuo a otro, según la extensión de la copia adicional, los antecedentes genéticos, los factores ambientales y la probabilidad aleatoria. El síndrome de Down puede ocurrir en todas las poblaciones humanas y se han encontrado efectos análogos en otras especies, como los chimpancés y los ratones. En 2005, los investigadores pudieron crear ratones transgénicos con la mayor parte del cromosoma 21 humano (además de sus cromosomas normales). [1]

Aquí se muestra un cariotipo humano típico . Cada cromosoma tiene dos copias. En la parte inferior derecha, hay diferencias cromosómicas entre machos (XY) y hembras (XX), que no nos preocupan. Un cariotipo humano típico se designa como 46,XX o 46,XY, lo que indica 46 cromosomas con una disposición XX para las mujeres y 46 cromosomas con una disposición XY para los hombres. [2] Para este artículo, utilizaremos hembras para la designación del cariotipo (46,XX).

La trisomía 21 (47,XY,+21) es causada por un evento de no disyunción meiótica . [3] Un gameto típico (ya sea un óvulo o un espermatozoide) tiene una copia de cada cromosoma (23 en total). Cuando se combina con un gameto del otro padre durante la concepción, el niño tiene 46 cromosomas. Sin embargo, con la no disyunción, se produce un gameto con una copia extra del cromosoma 21 (el gameto tiene 24 cromosomas). Cuando se combina con un gameto típico del otro padre, el niño ahora tiene 47 cromosomas, con tres copias del cromosoma 21. La figura del cariotipo de la trisomía 21 muestra la disposición cromosómica, con el cromosoma 21 extra prominente.

La trisomía 21 es la causa de aproximadamente el 95 % del síndrome de Down observado, con un 88 % proveniente de la falta de disyunción en el gameto materno y un 8 % proveniente de la falta de disyunción en el gameto paterno. [4] La no disyunción mitótica después de la concepción conduciría al mosaicismo, y se analiza más adelante.

Se informaron algunos casos de personas con síndrome de Down que tuvieron hijos con trisomía 21. [5] En estos casos (todos de madres), los ovarios tenían trisomía 21, lo que provocó una falta de disyunción secundaria durante la gametogénesis y un gameto con un cromosoma 21 adicional. Tales trisomías del síndrome de Down son indistinguibles de la trisomía del síndrome de Down creada a través de la no disyunción meiótica.

El material adicional del cromosoma 21 que causa el síndrome de Down puede deberse a una translocación robertsoniana . El brazo largo del cromosoma 21 está unido al brazo largo de otro cromosoma, a menudo el cromosoma 14 [46,XX,t(14;21)] o él mismo [llamado isocromosoma , 45,XX,t(21;21)(q10 ;q10)] como se ve en la figura del cariotipo de translocación.


Cromosoma 21 del Programa Genoma Humano
Cariotipo humano normal .
Cariotipo para trisomía síndrome de Down. Observe las tres copias del cromosoma 21.
Translocación equilibrada con los cromosomas 14 y 21q.
Cariotipo de translocación para síndrome de Down con translocación robertsoniana 14/21. Observe las tres copias de 21q (dos cromosomas 21 y el brazo largo del cromosoma 21 fusionados con el brazo corto de un cromosoma 14).
Descendencia de un padre con una translocación balanceada y el otro padre que tiene cromosomas normales.