Trisomía: síndrome de Down y en cromosomas sexuales
Una trisomía es una condición cromosómica de individuos que portan tres cromosomas en lugar del par normal. En diploides, la dotación normal es de dos cromosomas de cada uno del complemento cromosómico que define a la especie.
Una alteración en número en sólo uno de los cromosomas se denomina aneuploidía. Si abarcase cambios en el número total de cromosomas sería una ploidía verdadera, o eupolidía. El ser humano posee 46 cromosomas en cada una de sus células somáticas. Si presentan una única trisomía tendrán 47 cromosomas.
Las trisomías son estadísticamente hablando frecuentes y representan grandes cambios para el organismo portador. También pueden ocurrir en humanos, y están asociadas con enfermedades o síndromes complejos.
Existen trisomías en el ser humano conocidas por todos. La más atendida, frecuente y conocida de todas es la trisomía del cromosoma 21, causa mas común del denominado síndrome de Down.
Existen otras trisomías en el ser humano que representan un gran costo fisiológico para el portador. Entre ellas contamos la trisomía del cromosoma X, la cual representa un enorme desafío para la mujer que lo sufre.
Cualquier organismo vivo eucariota puede presentar una trisomía. En general, en plantas cualquier alteración en el número de cromosomas (aneuploidía) es mucho más dañino que un incremento en el número de complemento cromosómico de la especie. En otros animales, como regla general, las aneuploidías son también causa de múltiples afecciones.
Índice del artículo
- 1 Trisomía del cromosoma 21 (síndrome de Down: 47, +21)
- 2 Manifestación de la enfermedad
- 3 Diagnóstico y estudios en otros sistemas vivos
- 4 Trisomías de los cromosomas sexuales en humanos
- 5 Trisomías en otros organismos
- 6 Referencias
La trisomía (completa) del cromosoma 21 en el ser humano determina la presencia de 47 cromosomas en las células somáticas diploides. Veintidós pares proporcionan 44 cromosomas, mientras el trío del cromosoma 21 proporciona tres más- uno de los cuales es supernumerario. Es decir, es un cromosoma que “está de más”.
La trisomía del cromosoma 21 es la aneuploidía más común en el ser humano. Del mismo modo, esta trisomía es también la causa más frecuente de síndrome de Down. Sin embargo, aunque otras trisomías somáticas son más frecuentes que las del cromosoma 21, la mayoría suelen ser más letales en etapas embrionarias.
Es decir, los embriones con trisomías 21 pueden llegar al nacimiento, mientras que otros embriones trisómicos no. Además, la supervivencia postnatal es mucho mayor en niños con trisomía en el cromosoma 21 debido a la baja frecuencia génica de este cromosoma.
En otras palabras, son pocos los genes que se verán aumentados en número de copia porque el cromosoma 21 es el autosoma más pequeño de todos.
El síndrome de Down fue descrito por primera vez por el médico Inglés John Langdon Down en el periodo de 1862 a 1866. Sin embargo, la asociación de la enfermedad con el cromosoma 21 fue establecida unos cien años más tarde. En estos estudios participaron los investigadores Franceses Marthe Gautier, Raymond Turpin y Jèrôme Lejeune.
La trisomía del cromosoma 21 se origina por la unión de dos gametos, uno de los cuales es portador de más de una copia, total o parcial, del cromosoma 21. Existen tres maneras en las que puede ocurrir esto.
En la primera de ellas, en uno de los parentales, la no-disyunción de los cromosomas 21 durante la meiosis da origen a gametos con dos cromosomas 21 en lugar de uno. No-disyunción significa “falta de separación o segregación”. Es el gameto que puede dar origen a la verdadera trisomía al unirse a otro gameto con una sola copia del cromosoma 21.
Otra causa menos frecuente de esta trisomía es lo que se llama translocación robertsoniana. En ella, el brazo largo del cromosoma 21 transloca a otro cromosoma (generalmente el 14). La unión de uno de esos gametos con otro normal dará origen a embriones con cariotipos normales.
Sin embargo, habrá copias adicionales del material hereditario del cromosoma 21, lo que es causa suficiente de la enfermedad. El síndrome también puede ser causado por otras aberraciones cromosómicas o mosaicismo.
En un mosaico, el individuo presenta células con cariotipos normales, alternadas con células con cariotipos aberrantes (trisómicos para el cromosoma 21).
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Manifestación de la enfermedad
La causa subyacente del síndrome de Down es la expresión incrementada de algunas enzimas debido a la existencia de tres copias de los genes del cromosoma 21, en lugar de dos.
Esta expresión aumentada lleva a alteraciones en la fisiología normal del individuo. Algunas de las enzimas así afectadas incluyen la superóxido dismutasa y la cistation beta-sintasa. Muchas otras están relacionadas con la síntesis del ADN, el metabolismo primario y la capacidad cognitiva del individuo.
La enfermedad se manifiesta a distintos niveles. Unos de los más importantes, y que determinan el tiempo de vida de los afectados por la trisomía, son los defectos cardíacos congénitos.
Otras afecciones que aquejan a los individuos enfermos incluyen anormalidades del tracto gastrointestinal, desórdenes hematológicos, endrocrinológicos, otorrinolariongológicos y musqueoesqueléticos, así como anormalidades visuales, entre otros.
Los desórdenes neurológicos son también importantes, e incluyen dificultades de leves a moderadas para el aprendizaje. La mayoría de los individuos adultos con síndrome de Down desarrollan la enfermedad de Alzheimer.
El diagnóstico prenatal de Down se puede llevar a cabo por varios medios. Esto incluye el ultrasonido, así como toma de muestras de vello coriónico y amniocentesis. Ambas pueden ser usadas para el conteo cromosómico, pero representa ciertos riesgos.
Otros ensayos más modernos incluyen análisis cromosomales por FISH, otras técnicas immunohistológicas y pruebas de polimorfismo genético basadas en la amplificación del ADN por PCR.
El estudio de la trisomía del cromosoma 21 en sistemas de roedores ha permitido analizar el síndrome sin experimentar con humanos. De esta manera, se han podido analizar de manera segura y confiable las relaciones genotipo/fenotipo.
Del mismo modo, se ha podido proceder al ensayo de estrategias y agentes terapéuticos que puedan ser empleados luego en humanos. El modelo roedor más exitoso para estos estudios ha resultado ser el de ratón.
Generalmente, las aneuploidías de los cromosomas sexuales tienen menos consecuencias médicas que las de los autosomas en humanos. Las hembras de la especie humana son XX, y los machos XY.
Las trisomías sexuales en humanos más frecuentes son la XXX, XXY y la XYY. Obviamente, no pueden existir individuos YY, y mucho menos YYY. Los individuos XXX morfológicamente son hembras, mientras que los XXY y XYY son machos.
Los individuos XXX en humanos son hembras con un cromosoma X adicional. El fenotipo asociado con la condición varía con la edad, pero en general los individuos adultos presentan un fenotipo normal.
Estadísticamente hablando, una de cada mil mujeres son XXX. Un rasgo fenotípico común en las mujeres XXX es el desarrollo y crecimiento prematuro, y las extremidades inferiores inusualmente largas.
A otros niveles, las mujeres XXX presentan a menudo desórdenes auditivos o de desarrollo del lenguaje. Al culminar la adolescencia suelen superar problemas asociados con su adaptación social, y mejora su calidad de vida. Sin embargo, los desórdenes psiquiátricos en las mujeres XXX son más frecuentes que en las mujeres XX.
En las hembras, uno de los cromosomas X es inactivado durante el desarrollo normal del individuo. Se cree que en las hembras XXX se inactivan dos de ellos. Sin embargo, se cree que la mayoría de las consecuencias derivadas de la trisomía se deben a desbalances genéticos.
Esto quiere decir que tal inactivación no es eficiente o suficiente para evitar las diferencias en expresión de ciertos (o de todos los) genes. Este es uno de los aspectos más estudiados de la enfermedad desde el punto de vista molecular.
Como en el caso de otras trisomías, la detección prenatal de la trisomía triple X se sustenta aún en el estudio del cariotipo.
Se dice que estos individuos son machos de la especie con un cromosoma X adicional. Los signos de la aneuploidía varían con la edad del individuo, y generalmente sólo cuando son adultos se diagnostica la condición.
Esto quiere decir que esta aneuploidía sexual no da origen a afectaciones tan grandes como las causadas por las trisomías en cromosomas autosómicos.
Los machos adultos XXY producen muy poco o ningún esperma, presentan testículos y pene pequeño, así como libido disminuida. Son más altos que el promedio, pero también presentan menos vello facial y corporal.
Pueden presentar mamas agrandadas (ginecomastia), disminución de la masa muscular, y huesos débiles. La administración de testosterona suele ser de ayuda en el tratamiento de algunos aspectos endocrinológicos relacionados con la condición.
Este síndrome lo experimentan los machos de la especie humana (XY) que presentan un cromosoma Y adicional. Las consecuencias de la presencia de un cromosoma Y adicional no son tan dramáticas como las que se observan en otras trisomías.
Los individuos XYY son fenotípicamente machos, regularmente altos, y con las extremidades ligeramente alargadas. Producen cantidades normales de testosterona y no presentan problemas de conducta o aprendizaje particulares como se pensaba en el pasado.
Muchos individuos XYY desconocen su condición cromosómica. Son fenotípicamente normales, y además, fértiles.
Se ha analizado el efecto de las aneuploidías en plantas, y comparado con el efecto del cambio euploidía. En general, los cambios en número en uno o pocos cromosomas son más dañinos para el normal funcionamiento del individuo que los cambios de conjuntos completos de cromosomas.
Como en los casos descritos, los desbalances en expresión parecen dar cuenta de los efectos deletéreos de las diferencias.
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