Monosomías: características y ejemplos
Las monosomías se refieren a la constitución cromosómica de individuos con un solo cromosoma en lugar del par normal en organismos diploides. Es decir, si existen 23 pares de cromosomas, hay monosomía para uno de ellos si sólo está presente uno de los cromosomas. Un individuo con una monosomía en este caso presentará 45 cromosomas en lugar de 46.
Las monosomías pueden ser totales o parciales. En el primer caso falta todo el cromosoma. En el segundo, una deleción de sólo una porción del cromosoma determina la carencia parcial de información del cromosoma afectado.
Como una monosomía afecta sólo a un par de cromosomas de una especie diploide, por ejemplo, se le considera una aneuploidía. Los cambios de ploidía verdaderos o euploidías, afectan ,por el contrario, al número completo de cromosomas que definen a una especie.
Índice del artículo
- 1 Características de las monosomías
- 2 Monosomía parcial del cromosoma 5 en humanos: el síndrome del llanto de gato
- 3 Monosomía total del cromosoma X: Síndrome de Turner (45, X)
- 4 Monosomías en otros organismos
- 5 Referencias
Las monosomías pueden afectar a los cromosomas somáticos o a los cromosomas sexuales. La única monosomía de los cromosomas sexuales en el ser humano es la del cromosoma X.
Estos individuos son mujeres XO y presentan lo que se denomina síndrome de Turner. No hay monosómicos YO porque todo ser humano requiere de un cromosoma X para existir.
Las mujeres son XX y los hombres XY. En casos de aneuplodías, las mujeres también pueden ser XXX (trisomía de X) ó XO (monosomía de X). Los hombres aneuploides pueden ser XXY (síndrome de Kleinefelter) ó XYY. Estas dos últimas son también trisomías.
Las monosomías autosómicas totales suelen ser fatales, ya que dan origen a severos defectos en el desarrollo. Además, cualquier (y toda) mutación se podrá manifestar ya que el individuo será hemicigótico para todos los genes del cromosoma solitario.
Los organismos aneuploides surgen, generalmente, por fusión de gametos, uno de los cuales presenta una aberración cromosomal numérica. Las aneuploidías pueden también surgir a partir de tejido somático, y al parecer juegan un papel importante en la aparición y desarrollo de ciertos tipos de cáncer.
Una deleción parcial (o total) en el brazo corto del cromosoma 5 es la causa del denominado síndrome de cri-du-chat. También se le conoce como síndrome de Lejeune, en honor a su descubridor, el investigador Francés Jèrôme Lejeune. En Francés, cri-du-chat significa “llanto de gato”.
El 80% de los gametos donde ocurre la deleción que caracteriza este síndrome son de origen paterno. La mayoría de las deleciones son espontáneas y ocurren de novo durante la gametogénesis. En casos minoritarios, el gameto aberrante surge por otro tipo de eventos, como traslocaciones o segregaciones cromosomales desiguales.
Debido a problemas de laringe y sistema nervioso derivados de la condición, los niños afectados tienen un llanto parecido al de gatos pequeños. Este tipo de llanto desaparece cuando el niño se hace un poco mayor.
A nivel físico podrán presentar la cabeza, mandíbulas de tamaño reducido y babear mucho. El signo físico más relevante de este síndrome, sin embargo, no es observable a simple vista. Se trata de la hipoplasia pontocerebelosa, un trastorno congénito de la morfogénesis cerebral.
Por el resto de su vida, las personas afectadas presentarán problemas para alimentarse (dificultades para succionar y tragar), ganar peso y crecer. Además presentarán un severo retardo motor, intelectual y de habla.
A nivel de conducta las personas con este síndrome suelen presentar algunos desórdenes que incluyen la hiperactividad, agresividad y ”arranques”. También suelen presentar movimientos repetitivos. En muy raros casos, el individuo puede presentar una apariencia y comportamiento normales, excepto por las dificultades de aprendizaje.
Los individuos afectados requieren de atención médica constante, particularmente para las terapias relacionadas con las deficiencias motoras y de habla. De presentarse problemas cardíacos, lo más probable es que se requiera de cirugía.
Los genes del fragmento faltante, incluyendo todo el brazo corto del cromosoma 5, están en estado hemicigótico. Es decir, en sólo una copia proveniente del otro cromosoma completo del par.
La constitución genética de este cromosoma, por lo tanto, determinará algunas de las causas de la enfermedad. Algunas podrán ser explicadas por la expresión en deficiencia de un gen mutado. Otras, por el contrario, por efecto del dosaje génico derivado de la existencia de una sola copia del gen en lugar de dos.
Algunos de los genes que contribuyen al desarrollo de la enfermedad por efecto de dosaje genético incluyen a TERT (por accelerated telomere shortenig). Las personas afectadas por el síndrome presentan deficiencias en el mantenimiento de los telómeros. El acortamiento de los telómeros está ligado con la aparición de diversas enfermedades y con el envejecimiento precoz.
Por otro lado, el gen SEMA5A en estado hemicigótico interrumpe el desarrollo normal del cerebro en individuos con deleciones en el cromosoma 5. Por su parte, el estado hemicigótico del gen MARCH6 parece explicar el característico llanto de gato de los afectados con la trisomía.
Las monosomías autosómicas, como regla, son siempre letales. Curiosamente, sin embargo, la monosomía del cromosoma X no lo es, ya que muchos embriones XO logran sobrevivir.
La razón parece estribar en la función del cromosoma X en la determinación sexual en mamíferos. Como las hembras de la especie son XX y los machos XY, es un cromosoma indispensable. El cromosoma Y sólo es indispensable para la determinación sexual de los machos, no para su sobrevivencia.
El cromosoma X es portador de casi el 10% de la información genética en humanos. Obviamente, su presencia no es alternativa; es obligatoria. Además, siempre está presente en forma parcial. Es decir, en los machos sólo hay una copia de X.
Pero en las hembras, funcionalmente hablando, también. Según la hipótesis de Lyon (ya corroborada) en las hembras sólo uno de los cromosomas X se expresa. El otro es inactivado por mecanismos genéticos y epigenéticos.
En este sentido, todos los mamíferos, machos y hembras, somos hemicigóticos para X. Las mujeres XO también, pero en una condición distinta no exenta de problemas.
No hay una causa demostrada para el síndrome que presentan las hembras de cariotipo 45,X. El síndrome de Turner afecta a 1 de cada 2500 mujeres vivas.
Por lo tanto, es una aneuploidía poco frecuente cuando se le compara por ejemplo con las trisomías XXY ó XXX. En general, los embarazos XO no son viables. Se estima que el 99% de los embarazos XO terminan en aborto.
El rasgo físico distintivo del síndrome de Turner es la baja estatura. Las mujeres XO son pequeñas al nacer, no experimentan el crecimiento explosivo asociado con la pubertad, y de adultas alcanzan un máximo de 144 cm de altura.
Otros rasgos somáticos asociados con el síndrome incluyen enfermedades cardíacas congénitas, así como anormalidades renales. Las mujeres afectadas con el síndrome de Turner presentan riesgos incrementados de otitis media, hipertensión, diabetes mellitus, desórdenes de la tiroides y obesidad.
El coeficiente intelectual de las mujeres XO es equivalente al de sus pares XX. Sin embargo, es posible que pueda observarse déficit en la orientación espacial, en la escritura a mano y en la resolución de problemas matemáticos. No presentan problemas, por ejemplo, en los cálculos aritméticos, pero sí contando.
El habla es normal, pero pueden presentarse problemas cuando la otitis media no es atendida. Se cree que muchas de estas deficiencias son producto de una disminuida producción de estrógenos. Las habilidades motoras pueden mostrar también algún retardo.
En términos de la baja estatura, las mujeres con síndrome de Turner pueden recibir inyecciones con la hormona de crecimiento recombinante durante su niñez. Pueden esperar alcanzar al menos 150 cm de estatura.
La terapia de reemplazo hormonal debe iniciarse entre los 12 y 15 años a fin de garantizar un tránsito apropiado a la adolescencia y estado adulto. Esta terapia, en la mayoría de los casos, debe prolongarse a fin de prevenir enfermedades coronarias y la osteoporosis prematuras.
Con el resto de las afecciones, el consejo y seguimiento médico son fundamentales durante el desarrollo y estado adulto de las mujeres XO. El consejo psicológico también es importante, ya que las deficiencias físicas pueden afectar su desarrollo emocional.
Las monosomías fueron descubiertas y reportadas por primera vez por Barbara McClintock en 1929 a partir de sus trabajos en el maíz. Como en el maíz, las monosomías en otras plantas diploides tienen mayor efecto que en las plantas poliploides.
La pérdida de un cromosoma del par en una planta diploide da origen a desbalances genéticos que consecuentemente alteran los niveles enzimáticos. Así, todas las vías metabólicas donde éstas participan se pueden ver afectadas.
Como consecuencia de ello, se alteran los fenotipos normales del individuo. Por otro lado, los monosómicos son fáciles de estudiar, ya que su condición hemicigótica hace más sencillo el análisis genético de los mutantes.
Estas plantas son muy útiles en ciencia básica, por ejemplo, para estudiar la meiosis y los eventos de segregación cromosómica. Se ha observado, por ejemplo, que no todos los cromosomas en distintos monosómicos se comportan de la misma manera.
Todo ello dependerá de la existencia de regiones homólogas en cromosomas que no son necesariamente los del par propio. En ciencia aplicada, una planta monosómica específica es más sencilla de manipular que una disómica. Luego, se puede proceder a los cruces convencionales para generar nuevas variedades (sin la monosomía).
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