La carrera de medicina aborda una gran cantidad de temas, mayormente didácticos y muy bonitos de explicar por eso hoy les traigo uno un poco complejo, extenso y genómico como es la Citogenética Clínica, abordando todo lo referente a los Cromosomas en la parte clínica y estructural de sus síndromes frecuentes y de los que no lo son.

Editada con Power Point 2011 con Imagen de Dominio Público de Pixabay

• Índice

1. Introducción.
2. Citogenética.
3. Indicaciones Clínica.
4. Identificación.
5. Anomalías Cromosómicas.
6. Trastornos.
   6.1Trastornos de los Autosomas.
   6.2 Trastornos Cromosomas Sexuales.

1. Introducción

El mundo de la citogenética es complejo, la introducción a ella es saber todo lo referente a los 22 pares de cromosomas no homólogos y los pares de cromosomas homólogos. Las indicaciones de su estudio radican en el conocimiento o predicción de anomalías por parte de cada cromosoma para un tratamiento óptimo sabiendo que la mayoría de estas afecciones no tienen cura por sus características fenotípicas congruentes.

En esta publicación tocaré simplemente del apartado 1 al 5 para no hacer tan larga la explicación y puedan entender cada una de las ideas que hay que saber para el uso de la citogenética como medio de diagnóstico. La segunda publicación será sobre el apartado 6, es decir, todo los cambios genotípicos, fenotípicos y síntomas característicos de los síndromes más comunes, divididos en los Trastornos de los Autosomas que vendría siendo los cromosomas no sexuales y los Trastornos de los Cromosomas Sexuales o también denominados cromosomas homólogos (heredados de nuestros progenitores o padres).

2. Citogenética

La citogenética es todo lo referente a los cromosomas, se refiere a su constitución, importancia, funcionamiento y origen. La definición podría ser una estructura condensada dentro del núcleo de las células constituidos por una cromatina, esta cromatina a su vez es una proteína compuesta por histonas, ADN, ARN y otras proteínas no histonas.

La constitución es una cromátida, centrómero, telómero y los brazos cortos (denominado brazo q) y los brazos largos (denominados brazo p), la constitución primordialmente es así, cualquier diferencia en su mayoría sería una anomalía que dependiendo de sus repercusiones podría dar origen a cambios fenotípicos y otros afectar a generaciones futuras. Sin embargo, no siempre un cromosoma es exactamente igual a como se acaba de describir, en algunos casos no tiene telómero o no es visible ni en la fase de la mitosis denominada metafase, siendo esta es la fase para ver en el núcleo los cromosomas.

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• Estudio de los Cromosomas

La importancia de la citogenética clínica entra en juego para encontrar hallazgos de anomalías, mediante estudios de células sanguíneas y la más utilizada es el conocido leucocito agranular de la región celular del sistema inmunológico, es decir, linfocito T. Los pasos para esto son 5, requieren un estimado de 3 semanas para encontrar datos fructíferos, aún así esto varía según el tipo de técnica citogenética que usemos.

1. Lo primero es obtener sangre periférica a través de venopunción y luego se usa heparina para detener la coagulación formando antitrombina III.

2. Al recoger los leucocitos se procede a un cultivo tisular.

3. Una vez finalizado lo anterior, utilizamos químicos para detener el crecimiento del cromosoma en la metafase e inutilizamos el huso mitótico para facilitar el estudio.

4. Aplicamos soluciones hipotónica para obtener el cromosoma.

5. Finalizamos con el estudio del cariotipo, es decir, todo lo que tenga que ver con el cromosoma para dar un resultado de anomalías siempre y cuando existan indicios de ellas.

3. Indicaciones Clínica

Para realizar los estudios anteriores se requiere un gasto de recursos extremadamentes altos, por eso existen datos que nos pueden dar a saber si debemos realizarlos para no concretar estudios innecesarios.

• Problemas en el Crecimiento y Desarrollo Temprano: Cualquier rasgo fenotípico anormal de crecimiento y desarrollo de órganos, extremidades o tejidos debe ser estudiado a menos que se sepa la causa proveniente de otro defecto no derivado de los cromosomas.

• Niños Nacidos Muertos o Muerte Neonatal: La mayoría de estos casos son relacionados con algún defecto en un cromosoma y más si la madre tiene antecedentes de algún defecto en un cromosoma debe proceder a un estudio citogenético si desea conocer la causa de la muerte de su hijo.

• Antecedentes Familiares: Las anomalía cromosómicas suelen estar recesivas, no presentan cambios fenótipos y todo esto suele dar una vida plena, nos obstante estos genes quedan ahí en un estado latente para afectar a generaciones futuras y significa una alta probabilidad que la descendencia de ese progenitor tenga dicho gen de forma dominante.

• Problemas de Fertilidad: La mayoría de problemas de amenorrea o abortos múltiples están relacionados con defectos en los cromosomas.

• Tumores: Los cromosomas tienen una gran relación con la mayoría de tipos de cánceres por eso es importante el estudio citogenético en individuos con rasgos fenotípicos anormales.

• Embarazos en Mujeres Avanzadas de Edad: La edad repercute mucho en el peligro de problemas cromosómicos, las mujeres después de los 35 años tienen una posibilidad mayor de tener una descendencia con algún defecto y el aumento de la edad trae consigo mayores probabilidades de ello.

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4. Identificación

El hallazgo de cada cromosoma para el pro de un diagnóstico es lo primordial en lo que respecta a la citogenética clínica, cada una de las técnicas difieren en su especificidad o el estado de la división sea mitótica o meiótica en la cual se encuentre dicho cromosoma estudiado. Las más comunes son las utilizadas con tinciones en bandas específicas.

• Técnica Comunes:

1. Banda G: La técnica más utilizada por su rapidez a comparación de otros tinciones. Se procede con una tinción denominada giemsa para este bandeo citogenético.

2. Banda Q: Existen distintas técnicas que procede con otro tipo de tinción conocida como es el caso de la mostaza de quinacrina para sitios más específicos del cromosoma, es decir, la banda Q. Esta tinción se ve con un microscopio de inmunofluorescencia y es utilizado para cromosomas con heteromorfismo que en su mayoría son benignos, es decir, produce fenotipos de tumores.

3. Banda R: Cuando las 2 primeras tinciones no surten un efecto deseado se procede con esta banda que reacciona a altas temperatura.

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Existen una gran variedad de tinciones además de las comunes o formas de clasificar a los cromosomas como es la conocida clasificación según la posición del centrómero divididas en metacéntricos, submetacéntrico y la forma más patológica denominada acrocéntrico.

• Cromosomas Metacéntricos: Se habla de un cromosoma que tiene su centrómero lejos de los telómero, específicamente en el medio por así decirlo.

• Cromosomas Submetacéntricos: Es aquel cromosomas cuyo centrómero se encuentra un tanto cerca de los telómeros, estos cromosomas indican un centrómero parcialmente fuera del medio.

• Cromosomas Acrocéntricos: Todo aquel cromosoma cuyo centrómero está muy cerca de los telómeros, son peculiares porque conseguimos pocos así y suelen ser los que más anomalías sufren como los son los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22.

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• Técnicas Especializadas:

Existen técnicas un poco más específicas para estados en el cromosoma que difieren en las fases adyacentes a la metafase y procura ser para anomalía un poco más congruentes, esto se usa sobre todo si se tienen alguna sospecha de esas anomalías para estimar dicho estudio citológicos.

1. Bandas C: Se usa está tinción para regiones más específicas del cromosomas como vendría siendo el centrómero u otra parte para detectar lugares que contengan heterocromatina.

2. Bandas de Alta Resolución: Se procede con tinción de banda G y R pero difieren en la fase donde se procede a aplicar la tinción, esta fase es un poco más precoz a la metafase como podría ser un estudio de un cromosoma en la profase.

3. Sitios Frágiles: Son sitios de algún cromosoma que no reaccionan a ningún tipo de tinción, delicadamente estos cromosomas necesitan de técnicas químicas para obtener hallazgos y reaccionar. La especificidad clínica nos da entender que simplemente tiene importancia clínica en el cromosoma Xq o cromosoma X del brazo corto dando el Síndrome del Cromosoma Frágil (ahí su nombre por la tinción).

• Hibridación in situ Fluorescente:

La Hibridación in situ Fluorescente o FISH (por sus siglas en inglés) nos ha dado un adelanto significativo en cuanto nos referimos a la citogenético, mi perspectiva indica que una de las técnicas más interesante para encontrar secuencias de ADN o faltas del mismo en el genoma humano mediante el estudio de un cromosoma. En esta evolución en vez de bandas se usan sondas específicas para encontrar datos clínicos de reordenamientos o secuencias anómalas de ADN. Las sondas que se usan primordialmente son la sonda repetitiva, sonda satélite y sonda para ADN entero.

1. Sonda Repetitivas: Se utilizan para detectar las sondas satélites u otras partes de la secuencia de ADN repetitivas como el centrómeros en cualquier fase sin discriminación en ello.

2. Sondas Satélites: Simplemente permite saber el número de copias de un cromosoma.

3. Sonda para ADN entero: La realidad es que el ADN es algo que amo ver, el conocimiento que se tiene de este es poco para lo que en verdad significa estudiarlo, esta sonda pude verla en libros y por motivos económicos de mi universidad perdimos la oportunidad de poder presenciar una en vivo, espero tanto uds como yo podamos hacerlo. El sentido de esta sonda como su nombre lo indica es mediante los cromosomas estudiar una secuanda que hibridan a lo largo de un cromosoma, en pocas palabras un cromosoma es utilizado para estudiar una cadena ADN.

Importancia: La importancia de la FISH es estudiar varias sondas a diferencia de las bandas que solo se usa una tinción específica para ello, las sondas usan varios colores para poder visualizarlas en el microscopio de inmunofluorescencia para detectar una gran variedad de anomalía, sobre todo de deleciones y aún así el gran esplendor de estas técnicas es impresionantes.

• Análisis Cromosómico y Genómico Mediante Micromatrices:

La última técnica más común es la del estudio completo del cromosoma perfecto. Cuando hablamos del hermoso Proyecto del Genoma Humano realizado hace años y con vigencia en la actualidad nos encontramos con un gran repertorio de estudios realizados a los cromosomas como el empleo de la Hibridación Genómica Comparativa o CGH por sus siglas en inglés, nos habla de todo el estudio para encontrar los 46 cromosomas ideales por así decirlo sin embargo, esto está fuera de la realidad porque aunque se han realizado miles de estudios no se han llegado a lo que podríamos llamar "cromosoma ideal", porque en la cadena genómica siempre hay algunas translocaciones o roturas que en ocasiones no dan anomalía pero si dan diferencias entre individuos a nivel genotípico.

5. Anomalías Cromosómicas:

Las anomalías a nivel de los 23 pares de cromosomas repercuten su importancia para entender los cambios fenotípicos de cada síndrome (conjunto de varios síntomas de una enfermedad específica) para así encontrar la causa a tantos de ellos, particularmente las alteraciones afectan tanto a los autosomas como a los cromosomas sexuales, cada una con diferencias notorias y con la característica común en su mayoría de causar un retraso mental que varía en cada síndrome que explicaré en otra publicación.

• Etiología y Fisiopatología:

La indicación exacta de porque sucede un síndrome en la actualidad es un misterio porque hay múltiples causas y como explique antes el Proyecto Genoma Humano con CGH no ha podido encontrar ni siquiera el cromosoma perfecto, las alteraciones por así decirlo no son bien delimitadas en cuanto a su diagnóstico temprano y su prevención al 100% es nula. Con todo esto se tiene algunas maneras de saberlo como la no disyunción o cromosomas en mosaico.

1. Disyunción Negativa: La disyunción se refiere a la división de un cromosoma en la fase sexual, es decir, la meiosis e implica el 99% del significado de la alteración que se conoce hoy en día.

2. Mosaico: Los mosaicos son raros, complicados de explicar y extraordinarios, la implicación de forma resumida es dos pares o más de poblaciones de genes que son diferentes y al leer esto dirán "nada es igual", cabe resaltar que podrían tener razón y no tenerla a la vez, ¿por qué?, si es cierto que nada es igual pero si el cromosoma por ejemplo, 21 difiere a su par esto repercuta en la transcripción de la secuencia de ADN dando consigo roturas u otros miles de problemas.

Las alteraciones fenotípicas, es decir,los problemas visibles que veremos en estos pacientes depende de la naturaleza específica de dicha anomalía, el desequilibrio que ocurre en el genoma, los genes específicos contenidos o afectados de dicho alteración y las posibilidades de transmisión a otras generaciones. Las alteraciones más comunes son la aneuploidía y la translocaciones recíproca.

• Aneuploidía: La más común de esta y con la que mayormente nos encontramos en los institutos clínicos compatibles con la vida. Esta alteración es a nivel del número de cromosomas, así refiriéndose a la adición o deleción de uno.

• Translocaciones Recíprocas: El intercambio entre partes de un cromosoma vendría siendo esta afección poco común y que en su mayoría afecta a generaciones futuras, es decir, aunque afecte al paciente no dará cambios fenotípicos notables y más bien dichos cambios repercutirán a su descendencia.

Cuando hablamos de forma más ordenada, los cromosomas se pueden clasificar dependiendo de el número de cromosomas y de la parte afectada cada una con sus diferencias notables.

a. Anomalías en el Número de Cromosomas:

Las alteraciones en el número de cromosomas es lo más común, afecta tanto a los cromosomas homólogos como a los autosomas, esto implica saber que cualquier número mayor a 46 cromosomas no es compatible con la vida, siempre y cuando no sea una duplicación, es decir, si en dado caso una persona obtiene por anomalía un cromosoma no existente de los que se conoce automáticamente al nacer morirá o ocurrirá un aborto. La terminología del número es importante saberla, cuando hablamos de heteroploides son lo anterior descrito donde hablamos de un número mayor a 46 de cromosomas, si decimos euploide se entiende como los 46 cromosomas conocidos y la forma patológica conocida como aneuploidía es un número diferente a 46 cromosomas.

• Triploidía y Tetraploidía: El aumento de cromosomas da como origen un término conocido como molas hidatidiformes, significando esto un embarazo molar no compatible con la vida por la triplicación o cuadruplicación de un cromosoma. Los datos indican que si el cromosoma afectado es el heredado por la madre sufrirá un aborto empotántaneo temprano, algo muy horroroso la verdad para una madre.

• Aneuploidía: La explicación de este síndrome numérico lo hice con anterioridad, representa el 50% de síndromes en nacidos vivos en hospitales y se divide en trisomías y monosomías.

1. Trisomías: Su nombre indica la adición de un cromosoma, es decir, que en vez de 2 cromosoma posee 3 y los más comunes en nacidos vivos en la actualidad son la trisomía del cromosoma 21 o Síndrome de Down, la trisomía del cromosoma 18 o Síndrome de Edward y por último la trisomía del cromosoma 13 o Síndrome de Patau cada una con sus característica fenotípicas diferentes.

2. Monosomías: Lo contraria a lo anterior, indica la deleción de un cromosoma y en vez de 2 tiene uno menos. El síndrome del cromosoma X o Síndrome de Turner es el más conocido en el ambiente clínico donde el paciente femenino en vez de ser XX es X.

• Anomalías de la Estructura de los Cromosomas:

Estás anomalía implican un defecto en alguna parte del cromosoma. Se entiende su baja incidencia porque de cada 1-365 en un hospital sufren de una anomalía estructura. Lo propio de estas anomalías ocurre en cualquier parte o fase de un cromosoma y lo que la diferencia de las numerales es el ratio de afectación que podemos encontrar por causas externa como una mujer embarazada que fuma, expuesta a rayos X u otras radiaciones letales para el feto.

Las anomalías de esta clase son un gran esplendor por la vasta cantidad de problemas que puede tener un cromosoma no obstante existe la clasificación por parte del equilibrio que surten estas, por eso decimos que son anomalías equilibradas y no equilibradas a sabiendas que las equilibras se denominan así por el hecho de acercarse más a lo que tenemos dicho como un cromosoma normal, es decir, 1 centrómero y 2 telómeros a diferencia de la no equilibrada que resulta en una deleción o adición en alguna parte del cromosoma.

• Anomalías No-Equilibradas:

1. Deleciones: Las deleciones se dan por un entrecruzamiento desigual originando un desequilibrio para así obtener un cromosoma con una parte menos. Estas se subdividen en dos dependientes de si la deleción es a los de un brazo (deleción intersticial) o al final del mismo (deleción terminal).

2. Duplicación: Las duplicaciones nos indican un cambio de adición de alguna parte de un cromosoma, otorgando así una trisomía parcial en este. Las duplicaciones son menos peligrosas y depende de la estructura, cromosoma y fase para notar cambios fenotípicos visibles por ejemplo, el cromosoma 12p (brazo largo del cromosoma 12) da el Síndrome Pallister-Killian, los pacientes con esta anomalía sufren retraso mental, cambios fenotípicos propios y muchas otros problemas de salud.

3. Cromosomas Marcadores: Simplemente son cromosomas muy pequeños, no identificables y que por lo general se encuentran en mosaico (sus células difieren en la constitución).

4. Cromosomas en Anillo: La subclase más conocida de cromosomas en anillos, particularmente el cromosoma pierde sus telómeros y al sufrir una rotura este opta por unirse con su otro polo para dar una forma lunar o de anillo.

5. Isocromosomas: Particularmente yo le digo cromosoma Frankenstein porque es un cromosoma muy rara, este sufre una pérdida de un brazo y el otro se multiplica.

6. Cromosomas Dicéntricos: Es el más raro de ver, indica un cromosoma anómalo en el que dos segmentos cromosómicos, su centrómero de forma peculiar pierde su segmento acrocéntrico y pasan a unirse en ese lugar.

• Anomalías Equilibradas:

En palabras simples, estos trastornos no causan manifestaciones clínicas en los pacientes que la sufre, esto implica roturas en donde el cromosomas se reconstituye en esa rotura. La rotura significa un pequeño fallo en el cromosoma, el funcionamiento no es afectado por esa rotura, pero su descendencia sufrirá cambios fenotípicos visibles con una mayor probabilidad y esto sucede sobre todo si el cromosoma afectado es el heredado por la madre, es decir, cromosoma X.

1. Inversiones:

Cuando nos referimos a inversiones nos indica un cromosoma que ha sufrido 2 roturas y vuelve a reconstituirse en entre esas dos roturas. Las anomalías como estás no son muy comunes y las probabilidades de recaer en la descendencia vienen dadas por el cromosoma que sea afectado. Existen 2 tipos:

a. Paracéntrica: Este es el menos común, el centrómero aparece intacto y la rotura sucede en un solo brazo, da como resultado una descendencia no viable con la vida en la mayoría de los casos.

b. Pericéntrica: La más común, no debemos dejar de lado lo asombroso que es esta anomalía, hay que ver todo lo que incluye desde la rotura características en ambos brazos, la eliminación del centrómero y por supuesto los datos recolectados en estudios de pacientes con dicho defecto cromosómico. Los ejemplos claro en algunos estudios en el cromosoma 3 dan como resultado baja incidencia de anomalías en la descendencia de estos pacientes, las del 8 fueron un poco más alta, dando como resultado el Síndrome del Cromosoma 8 con muchas manifestaciones cardíacas peligrosas, cambios fenotípicos característicos y por supuesto retraso mental, y por último el que más resultados arrojo en la descendencia fue el cromosoma 9 con descendencia afectada en su mayoría pero sin muchas complicaciones al respecto.