Citogenética
Es el estudio de los cromosomas y de las
enfermedades relacionadas, causadas por un número o una estructura anómalos de
los cromosomas.
Los
cromosomas son estructuras complejas ubicadas en el núcleo de las células,
compuestos por DNA, histonas y otras proteínas, RNA y polisacáridos. Son
básicamente los "paquetes" que contienen el DNA. Normalmente los
cromosomas no se pueden ver con un microscopio óptico, pero durante la división
celular se condensan lo suficiente como para poder ser fácilmente analizados a
1.000 aumentos. Para obtener células con sus cromosomas en este estado
condensado, se las expone a un inhibidor de la mitosis, que bloquea la
formación del huso mitótico y detiene la división celular en la etapa de
metafase.
El estudio citogeneticos revela información sobre la constitución
genética de una persona, porque cada cromosoma presenta un tamaño y una morfología
constantes. La morfología de cada cromosoma puede diferenciarse a partir de los
siguientes parámetros: el tamaño, la posición del centromero y la tinción de
bandas.
Método de investigación
1.
El patrón de bandas obtenido después de una tinción específica
permite la identificación precisa de cada cromosoma y de las regiones
particulares dentro de los brazos de cada cromosoma.
La
introducción del bandeamiento cromosómico condujo a un rápido crecimiento en el
conocimiento, lográndose la identificación de cromosomas involucrados en
trisomías, translocaciones, deleciones e inversiones, lo cual constituyó el
segundo renacimiento de la citogenética de mamíferos y humanos.
Existen diferentes tipos de bandas, cada uno de los
cuales proporciona un patrón diferente. El más usado es el patrón de bandas G.
2. El cariotipo
El cariotipo
es la organización de los cromosomas de acuerdo con el tamaño y la posición del
centromero. El número asignado a cada cromosoma está basado en el patrón de
bandas Q como fue propuesto por Caspersson y col. en 1971.
Carle y olson (1985) introdujeron el término
cariotipado electroforético para describir la utilización de técnica de
electroforesis en gel en campo pulsado (PFGE) para separar cromosoma en gel de
agarosa permite separa hasta un límite superior de 20 KB, la PFGE puede
alcanzar limite de hasta 6 a 20 MB (megabase), incluyendo por tanto, el tamaño de
los cromosomas de organismo unicelulares como algunos hongos y protozoos.
El primer
cariotipo electroforético completo fue en la levadura, saccharomyces cerevisial
pudiendo separase su 16 cromosoma con tamaño que oscilan entre 200 KB y más de
2 MB.
El análisis
cromosómico requiere de células en metafase, para una mejor clasificación y
evaluación de los cromosomas.
3. TÉCNICAS DE HIBRIDACIÓN IN SITU
La técnica de hibridacion in situ fluorescente (FISH)
permite detectar y localizar secuencias específicas de ácidos nucleicos (DNA o
RNA) sobre preparaciones cromosómicas, extensiones celulares y cortes de
tejido. La utilización de las técnicas de FISH ha aumentado en los últimos anos
como complemento de las técnicas de citogenética convencional. La ventaja de la
citogenética convencional radica en la visualización de todos los cromosomas,
pero presenta varias limitaciones: es necesario que existan células en división
y, en ocasiones, pueden valorarse pocas metafases (menos de 20).
4.
Las técnicas de FISH
Consisten en utilizar pequeñas secuencias de DNA de
cadena sencilla, a las que llamaremos sondas, previamente marcadas directa o
indirectamente con moléculas fluorescentes (p. ej., FITC o rodamina). La base
metodológica para la realización de dichas técnicas requiere un proceso de
desnaturalización del DNA tanto de la muestra como de la sonda que se va a
utilizar (que deberá ser complementaria del fragmento de DNA que se desee
estudiar). Dicho proceso se basa en la rotura de los puentes de hidrogeno que
unen la doble hélice del DNA mediante la utilización de temperaturas elevadas
(70-80 °C), quedando DNA de una sola hebra.
Alteraciones
relacionadas con diferentes grupos de patología
Cualquier
alteración en el número y/o en la morfología de los cromosomas constituye una
alteración cromosómica.
Alteraciones numéricas
Las
trisomías constituyen la anomalía cromosómica más frecuente y, dentro de estas,
las más conocidas son la trisomía 21 (síndrome de Down), la trisomía 18
(síndrome de Edwards) y la trisomía 13 (síndrome de Patau). Solo los niños con
síndrome de Down sobreviven hasta la edad adulta, mientras que los que tienen
trisomías 18 y 13 mueren por lo general antes del primer año.
Alteraciones
cromosoma sexuales
Las
anomalías de los cromosomas sexuales tienen una menor repercusión fenotípica
que la de los restantes autosomas y suele ser la esterilidad. Las alteraciones
más frecuentes de los cromosomas sexuales son el síndrome de Turner (45, X), el
síndrome de Klinefelter (47, XXY), el síndrome de la triple X (47,XXX) y el
síndrome de la doble Y (37, XYY).
Principales alteraciones citogenéticas distintas
neoplasias hematológicas
Leucemia
mieloide crónica
La leucemia mieloide crónica (LMC) es el ejemplo más
clásico del valor diagnostico y pronostico de la citogenética en las
hemopatías. La presencia del cromosoma Philadelphia (Ph'), generalmente
resultante de la translocación entre el cromosoma 9 y el 22, t(9;22)(q34;q11), es la principal alteración
citogenética observada en esta entidad (en alrededor del 95% de los pacientes),
hasta el punto de que la demostración de su existencia constituye una exigencia
en su diagnostico. Respecto a la LMC Ph' negativa, los estudios moleculares y
citogeneticos han demostrado que cursa con alteraciones moleculares hoy día
evidenciables con las modernas técnicas de genética molecular, por lo que su
evidencia real se ha reducido a un mínimo.
Síndromes
mielodisplasicos (SMD)
La frecuencia de detección de alteraciones cromosómicas
en los SMD varía entre el 30 y el 50%, según las series presentadas. El hecho
de que se observen alteraciones cromosómicas aporta la idea de que estos
síndromes representan verdaderas neoplasias.
Leucemia
aguda mieloide (LAM)
Es en este grupo donde quizá la citogenética ha aportado
una mayor información, lo cual ya quedo bien patente con la clasificación MIC2
y, más tarde, con la reciente clasificación de la OMS5. Los estudios
citogeneticos han permitido, en efecto, definir entidades dentro de los
subgrupos establecidos por el grupo cooperativo FAB (M1-M7)15'16, con unas
características citológicas, inmunológicas o clínicas que muestran, además, un
comportamiento pronostico significativamente diferente.
Una alteración cromosómica frecuente en el grupo de la
LAM es la implicación del cromosoma 3 en las bandas 3q21 o 3q26, relacionándose en estos casos con un
numero de plaquetas superior al normal. Habitualmente, los pacientes que
presentan estas anomalías u otras en las que está implicado el cromosoma 3 en
estos puntos de rotura, suelen presentar un número normal o elevado de
plaquetas, asociado con una marcada presencia de anomalías en la
megacariocitopoyesis.
Leucemia
aguda linfoblastica (LAL)
En la LAL los estudios citogeneticos se han visto
frenados debido a la mala calidad de los cromosomas, los cuales aparecen muy
condensados y con aspecto deshilachado.
Se produce con mayor frecuencia en mujeres. Su
incidencia en niños es del 1,9%, y es muy frecuente en pacientes con menos de
un año de edad, entre los cuales aparece en el 50% de los casos.
Leucemia
linfática crónica B (LLC-B)
En la LLC-B el problema principal que existe a nivel
citogeneticos consiste en que los linfocitos B leucémicos responden poco a los
mitogenos habitualmente usados hoy día.
La afectación de la región 13q14 (en forma de deleción o
translocacion) representa la alteración cromosómica más frecuente, detectándose
en el 53% de los pacientes con la técnica de HIS interfasica. También se
detectan alteraciones en 11q22- q23 (19%) y la trisomia del cromosoma 12 (+12),
que representaba la alteración citogenética mas característica de la LLC-B con
estudios citogeneticos convencionales, pero pasa a representar el 15% de los
enfermos si se aplican técnicas de HIS interfasica.
Linfomas no hodgkinianos
El linfoma
folicular (LF) se caracteriza citogeneticamente por la presencia de la
translocacion t(14;18)(q32;q21) en el 80-90% de los casos.
Linfoma de Burkitt
El linfoma
de Burkitt (LB) se caracteriza citogeneticamente por la presencia de la
translocacion t(8;14)(q24;q32) en el
80% de los
casos.
Linfoma del manto
El linfoma
del manto (LM) se caracteriza citogeneticamente por la translocacion t(11
;14)(q13;q32) que se observa en el
70% de los
casos mediante citogenética convencional, y en más del 95% de los casos
mediante hibridación in situ fluorescente.
Linfoma de la zona marginal
Los linfomas de la zona marginal constituyen un grupo de
neoplasias de células B maduras con características clínicas, biológicas y
genéticas propias. Los linfomas MALI extranodale presentan alteraciones
genéticas en cerca del 60% de los casos, y la translocacion t(11;18)(q21;q21)
con la formación del gen de fusión API2/MALT1 es la alteración estructural más
frecuente (30%)43.
Definir
Términos
Monosomía:
Ausencia de uno de los cromosomas de un par homólogo, como el síndrome de
Turner* en el que falta el segundo cromosoma sexual.
Trisomías:
Una trisomía es aquella situación en la que existen tres cromosomas de un mismo
tipo, en vez del par normal. El ejemplo más frecuente es la trisomía 21, que produce el síndrome de Down.
Translocacion:
Es el desplazamiento de un segmento de un cromosoma a un nuevo lugar en el
genoma.
Inversiones:
Las inversiones involucran un cambio estructural en el que se afecta el orden
de los genes dentro del cromosoma.
DELECIÓN:
Es un tipo de anomalía
estructural de los cromosomas. Es la pérdida de segmentos de un
cromosoma o de una cantidad muy pequeña de material que puede incluir solo un
gen.
Algunos ejemplos:
Síndrome de Prader-Willi:
deleción en el cromosoma 15 de origen paterno.
Síndrome de Angelman: deleción en
el cromosoma 15 de origen materno.
Síndrome de "cri du
chat" o maullido de gato: deleción en el cromosoma 5.
Isocromosoma: Es un cromosoma anormal en el que se ha perdido un brazo y el otro se
ha duplicado de manera especular, dando lugar a una monosomía parcial debido al
brazo perdido, y a una trisomía parcial, debido al brazo duplicado
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