Genética: trastornos cromosómicos comprensión

Las anomalías cromosómicas, en la forma de aneuploidía,

son muy comunes entre los seres humanos. Aproximadamente el 8 por ciento de todas las concepciones son aneuploides, y se estima que hasta la mitad de todos los abortos involuntarios se deben a algún tipo de trastorno cromosómico. Trastornos cromosómicos sexuales son el tipo más comúnmente observada de aneuploidía en los seres humanos, debido a la inactivación del cromosoma X permite a las personas con más de dos cromosomas X para compensar las "dosis" de más y sobrevivir a la enfermedad.

Cuatro categorías comunes de aneuploidía surgen en los seres humanos:

• Nullisomy: Se produce cuando un cromosoma que falta por completo. En general, los embriones que son nullisomic no sobreviven a nacer.

• Monosomía: Se produce cuando un cromosoma carece de su homólogo.

• Trisomía: Se produce cuando está presente una copia extra de un cromosoma.

• Tetrasomía: Se produce cuando cuatro copias totales de un cromosoma están presentes. Tetrasomía es extremadamente rara.

La mayoría de las condiciones de cromosomas se denominan por categoría de aneuploidía seguida del número del cromosoma afectado. Por ejemplo, la trisomía 13 significa que tres copias del cromosoma 13 están presentes.

Cuando los cromosomas se quedan fuera

La monosomía (cuando un cromosoma carece de su homólogo) en los seres humanos es muy rara. La mayoría de los embriones con monosomías no sobreviven a nacer. Para los bebés nacidos vivos, la única monosomía autosómica reportado en los seres humanos es la monosomía 21. Los signos y síntomas de la monosomía 21 son similares a los del síndrome de Down. Los bebés con monosomía 21 a menudo tienen numerosos defectos de nacimiento y rara vez sobreviven más de unos pocos días o semanas. El otro monosomía comúnmente visto en los niños es la monosomía del cromosoma X. Los niños con esta condición son siempre mujeres y por lo general llevan una vida normal. Tanto monosomía 21 y monosomía 13 son el resultado de no disyunción durante la meiosis.

Muchos monosomías pérdidas parciales de cromosomas, lo que significa que una parte (o la totalidad) del cromosoma faltante se une a otro cromosoma. Los movimientos de partes de los cromosomas a otros cromosomas no homólogos, son el resultado de translocaciones.

Finalmente, monosomías pueden ocurrir en las células como resultado de errores que ocurren durante la división celular (mitosis). Muchos de estos monosomías están asociados con la exposición química y varios tipos de cáncer.

Cuando demasiados cromosomas se dejan en

Trisomías (cuando está presente una copia extra de un cromosoma) son los tipos más comunes de anomalías cromosómicas observadas en humanos. La trisomía más frecuente es el síndrome de Down o trisomía 21. Otras trisomías menos comunes incluyen la trisomía 18 (síndrome de Edward), trisomía 13 (síndrome de Patau), y la trisomía 8. Todas estas trisomías son generalmente el resultado de la no disyunción durante la meiosis.

Síndrome de Down

La trisomía del cromosoma 21, comúnmente llamada Síndrome de Down, afecta a entre 1 de cada 600 a 1 de cada 800 bebés. Las personas con síndrome de Down tienen algunas características físicas y no estereotipadas, incluyendo rasgos distintivos faciales, la forma del cuerpo alterado y baja estatura. Las personas con síndrome de Down suelen ser retrasado mental y con frecuencia tienen defectos cardíacos. Sin embargo, a menudo llevan vidas plenas y activas hasta la edad adulta.

Una de las características más llamativas de síndrome de Down (y trisomías, en general) es el aumento en picado del número de síndrome de Down bebés nacidos de madres mayores de 35 años de edad. Las mujeres entre las edades de 18 y 25 años tienen un riesgo muy bajo de tener un bebé con trisomía 21 (aproximadamente 1 en 2000). El riesgo aumenta ligeramente pero de manera constante para las mujeres entre las edades de 25 y 35 (aproximadamente 1 de cada 900 mujeres de 30 años de edad) y luego salta dramáticamente. En el momento en que una mujer es de 40 años de edad, la probabilidad de tener un niño con síndrome de Down es una en 100. A la edad de 50, la probabilidad de concebir un niño con síndrome de Down es de 1 en 12. ¿Por qué el riesgo de síndrome de Down aumentar en los hijos de las mujeres mayores?

La mayoría de los casos de síndrome de Down parecen surgir de no disyunción durante la meiosis. La razón detrás de este fracaso de los cromosomas para segregar normalmente en mujeres de edad avanzada no está claro. En las mujeres, la meiosis en realidad comienza en el feto. Todos los huevos en desarrollo pasan por la primera ronda de la profase, incluyendo la recombinación. La meiosis en los futuros óvulos luego se detiene en una etapa llamada diploteno, la etapa de entrecruzamiento en los cromosomas homólogos están conectados entre sí y están en el proceso de intercambio de partes de su ADN. La meiosis no se inicia de nuevo otra vez hasta que un óvulo en desarrollo en particular va a través del proceso de la ovulación. En ese punto, el huevo completa la primera ronda de la meiosis y luego se detiene de nuevo. Cuando el espermatozoide y el óvulo se unen, el núcleo de la célula huevo termina meiosis justo antes de los núcleos de la mecha espermatozoide y el óvulo para completar el proceso de fertilización. (En los machos humanos, la meiosis se inicia en la pubertad, está en curso y continúa sin pausas como las que se producen en las mujeres.)

Aproximadamente el 75 por ciento de los nondisjunctions responsables de síndrome de Down se producen durante la primera fase de la meiosis. Curiosamente, la mayoría de los cromosomas que no segregar parecen también haber fallado a someterse entrecruzamiento, lo que sugiere que los acontecimientos que condujeron a la no disyunción comenzar temprano en la vida. Los científicos han propuesto una serie de explicaciones para la causa de la no disyunción y su asociada falta de entrecruzamiento, pero se ha llegado a ningún acuerdo sobre lo que realmente sucede en la célula para evitar que los cromosomas de segregar correctamente.

Cada embarazo es un evento genético independiente. Así que, aunque la edad es un factor en el cálculo del riesgo de la trisomía 21, el síndrome de Down en embarazos anteriores no necesariamente aumenta el riesgo de tener otro hijo afectado por la enfermedad de una mujer.

Algunos factores ambientales han sido implicados en el síndrome de Down que puede aumentar el riesgo para las mujeres más jóvenes (menos de 30 años de edad). Los científicos creen que las mujeres que fuman, mientras que en los anticonceptivos orales (píldoras anticonceptivas) pueden tener un riesgo más alto de la disminución del flujo sanguíneo a los ovarios. Cuando los óvulos están privadas de oxígeno, que son menos propensos a desarrollar con normalidad y no disyunción pueden ser más probables de ocurrir.

Síndrome familiar de Down

Una segunda forma de síndrome de Down, Síndrome de Down familiar, no guarda relación con la edad materna. Este trastorno se produce como resultado de la fusión del cromosoma 21 a otro autosoma (a menudo el cromosoma 14). Esta fusión es generalmente el resultado de un translocación, lo que sucede cuando los cromosomas no homólogos intercambian partes. En este caso, el intercambio implica el brazo largo del cromosoma 21 y el brazo corto del cromosoma 14. Este tipo de translocación que se llama una Translocación robertsoniana. Las partes sobrantes de los cromosomas 14 y 21 también se fusionan pero por lo general se pierden para la división celular y no se heredan. Cuando se produce una translocación Robertsoniana, las personas afectadas pueden acabar con varios tipos de combinaciones de cromosomas en sus gametos.

Para el síndrome de Down familiar, un portador de la translocación tiene una copia normal del cromosoma 21, una copia normal del cromosoma 14, y un cromosoma translocación fundido. Los transportistas no están afectados por el síndrome de Down porque su cromosoma fundida actúa como una segunda copia del cromosoma normal. Cuando las células de un transportista experimentan meiosis, algunos de sus gametos tienen un cromosoma translocado u obtener el complemento normal que incluye una copia de cada cromosoma. Fertilizaciones de gametos con un cromosoma translocado producen el fenotipo de síndrome de Down. Aproximadamente el 10 por ciento de los niños nacidos vivos de los transportistas tienen trisomía 21. Los transportistas tienen una mayor probabilidad de aborto involuntario de lo normal debido a la monosomía (ya sea 21 o 14) y la trisomía 14.