Una anomalía cromosómica , anomalía cromosómica , aberración cromosómica , mutación cromosómica o trastorno cromosómico es una porción faltante, extra o irregular del ADN cromosómico . [1] [2] Estos pueden ocurrir en forma de anomalías numéricas, donde hay un número atípico de cromosomas, o como anomalías estructurales, donde uno o más cromosomas individuales están alterados. La mutación cromosómica se usaba antiguamente en sentido estricto para referirse a un cambio en un segmento cromosómico que involucraba a más de un gen . [3] Las anomalías cromosómicas suelen ocurrir cuando hay un error en la división celular después de la meiosis o la mitosis . Las anomalías cromosómicas se pueden detectar o confirmar comparando el cariotipo de un individuo , o el conjunto completo de cromosomas, con un cariotipo típico de la especie mediante pruebas genéticas .
Casi todas las células de nuestro cuerpo están formadas por dos de los 46 pares de cromosomas que forman todo nuestro cuerpo. Los cromosomas 23 se componen de 2 X o X e Y. [4] Los cromosomas del cuerpo contienen toda la información necesaria para el crecimiento y el desarrollo. Las anomalías cromosómicas se pueden dividir en dos categorías: estructurales y numéricas. Las anomalías numéricas son cromosomas completos que faltan o son más que un par normal. Una porción de un cromosoma que tiene anomalías estructurales puede estar ausente, agregada, trasladada a otro cromosoma o todo lo contrario.
A veces, las anomalías cromosómicas surgen en las primeras etapas de un embrión , esperma o bebé . [5] La edad de la madre es uno de los muchos factores ambientales que pueden provocar errores genéticos. Las implicaciones de las anomalías cromosómicas dependen del problema específico y pueden tener ramificaciones bastante diferentes . Por ejemplo, el síndrome de Down es causado por una copia extra del cromosoma 21 . Eso puede provocar abortos espontáneos , problemas de crecimiento o desarrollo y enfermedades .
El tipo de aberración cromosómica es la aneuploidía , que es un número anormal de cromosomas producido por un cromosoma faltante. [6] En lugar de tener monosomía, o solo una copia, la mayoría de las personas aneuploides tienen trisomía, o tres copias de un cromosoma. El síndrome de Down es probablemente el ejemplo más conocido de anomalías cromosómicas. Además de la trisomía 21 , otras anomalías cromosómicas primarias observadas en recién nacidos vivos incluyen el síndrome de Turner y el síndrome de Klinefelter .
Anormalidad numérica
Un cariotipo de un individuo con trisomía 21 , que muestra tres copias del cromosoma 21.
Un número anormal de cromosomas se conoce como aneuploidía y ocurre cuando a un individuo le falta un cromosoma de un par (lo que resulta en monosomía ) o tiene más de dos cromosomas de un par ( trisomía , tetrasomía , etc.). [7] [8] La aneuploidía puede ser completa, implicando que falta o se agrega un cromosoma completo, o parcial, donde solo falta o se agrega una parte de un cromosoma. [7] La aneuploidía puede ocurrir con cromosomas sexuales o autosomas . [ cita necesaria ]
Un ejemplo de trisomía en humanos es el síndrome de Down , que es un trastorno del desarrollo causado por una copia extra del cromosoma 21; por lo tanto, el trastorno también se denomina trisomía 21. [9]
Un ejemplo de monosomía en humanos es el síndrome de Turner , donde el individuo nace con un solo cromosoma sexual, un X. [10]
aneuploidía espermática
La exposición de los hombres a ciertos estilos de vida, riesgos ambientales y/u ocupacionales puede aumentar el riesgo de espermatozoides aneuploides . [11] En particular, el riesgo de aneuploidía aumenta con el tabaquismo , [12] [13] y la exposición ocupacional al benceno , [14] insecticidas , [15] [16] y compuestos perfluorados . [17] El aumento de la aneuploidía a menudo se asocia con un mayor daño al ADN en los espermatozoides.
Anomalías estructurales
Las tres mutaciones principales de un solo cromosoma: deleción (1), duplicación (2) e inversión (3).Las dos mutaciones principales de dos cromosomas: inserción (1) y translocación (2).
Cuando se altera la estructura del cromosoma, esto puede tomar varias formas: [18]
Deleciones : falta una porción del cromosoma o se ha eliminado. Los trastornos conocidos en humanos incluyen el síndrome de Wolf-Hirschhorn , que es causado por la deleción parcial del brazo corto del cromosoma 4; y el síndrome de Jacobsen , también llamado trastorno de deleción terminal 11q.
Translocación robertsoniana : un cromosoma completo se ha unido a otro en el centrómero ; en los humanos, esto solo ocurre con los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22.
Anillos : una porción de un cromosoma se ha desprendido y ha formado un círculo o anillo. Esto sucede con o sin pérdida de material genético.
Isocromosoma : Formado por la copia en imagen especular de un segmento cromosómico que incluye el centrómero.
Los síndromes de inestabilidad cromosómica son un grupo de trastornos caracterizados por inestabilidad y rotura cromosómica. A menudo conducen a una mayor tendencia a desarrollar ciertos tipos de neoplasias malignas.
Herencia
La mayoría de las anomalías cromosómicas ocurren como un accidente en el óvulo o el espermatozoide y, por lo tanto, la anomalía está presente en todas las células del cuerpo. Sin embargo, algunas anomalías pueden ocurrir después de la concepción, lo que resulta en mosaicismo (donde algunas células tienen la anomalía y otras no). Las anomalías cromosómicas pueden heredarse de uno de los padres o ser " de novo ". Esta es la razón por la que a menudo se realizan estudios cromosómicos a los padres cuando se descubre que un niño tiene una anomalía. Si los padres no poseen la anomalía, ésta no fue heredada inicialmente ; sin embargo, puede transmitirse a generaciones posteriores. [ cita necesaria ]
Anomalías cromosómicas adquiridas
La mayoría de los cánceres, si no todos, podrían causar anomalías cromosómicas, [19] con la formación de genes híbridos y proteínas de fusión, desregulación de genes y sobreexpresión de proteínas, o pérdida de genes supresores de tumores (consulte la "Base de datos Mitelman" [20] y el Atlas de Genética y Citogenética en Oncología y Hematología , [21] ). Además, ciertas anomalías cromosómicas consistentes pueden convertir células normales en células leucémicas, como la translocación de un gen, lo que resulta en su expresión inapropiada. [22]
Daño al ADN durante la espermatogénesis.
Durante las divisiones celulares mitóticas y meióticas de la gametogénesis de los mamíferos , la reparación del ADN es eficaz para eliminar los daños en el ADN . [23] Sin embargo, en la espermatogénesis , la capacidad de reparar daños en el ADN disminuye sustancialmente en la última parte del proceso a medida que las espermátidas haploides experimentan una importante remodelación de la cromatina nuclear en núcleos de esperma altamente compactados . Según lo revisado por Marchetti et al., [24] las últimas semanas de desarrollo del esperma antes de la fertilización son altamente susceptibles a la acumulación de daño en el ADN del esperma. Dicho daño en el ADN del espermatozoide puede transmitirse sin reparación al óvulo, donde la maquinaria de reparación materna lo elimina. Sin embargo, los errores en la reparación del daño del ADN del esperma en el ADN materno pueden dar lugar a cigotos con aberraciones estructurales cromosómicas. [ cita necesaria ]
Melfalán es un agente alquilante bifuncional que se utiliza frecuentemente en quimioterapia . Los daños meióticos entre cadenas del ADN causados por el melfalán pueden escapar a la reparación paterna y causar aberraciones cromosómicas en el cigoto por una mala reparación materna. [24] Por lo tanto, la reparación del ADN antes y después de la fertilización parece ser importante para evitar anomalías cromosómicas y garantizar la integridad del genoma del feto . [ cita necesaria ]
Detección
Dependiendo de la información que se quiera obtener se necesitan diferentes técnicas y muestras. [ cita necesaria ]
Para un cribado de linfoma o leucemia la técnica utilizada sería una biopsia de médula ósea .
Nomenclatura
Tres anomalías cromosómicas con nomenclatura ISCN, con complejidad creciente: (A) Un cariotipo tumoral en un varón con pérdida del cromosoma Y, (B) Síndrome de Prader-Willi, es decir, deleción en la región 15q11-q12 y (C) un cariotipo arbitrario que Implica una variedad de anomalías autosómicas y alosomales. [25]
Cariotipo humano con bandas y subbandas anotadas como se utiliza para la nomenclatura de anomalías cromosómicas. Muestra regiones oscuras y blancas como se ven en las bandas G. Cada fila está alineada verticalmente al nivel del centrómero . Muestra 22 pares de cromosomas autosómicos homólogos , tanto la versión femenina (XX) como la masculina (XY) de los dos cromosomas sexuales , así como el genoma mitocondrial (en la parte inferior izquierda).
El Sistema Internacional de Nomenclatura Citogenómica Humana (ISCN) es un estándar internacional para la nomenclatura de los cromosomas humanos , que incluye nombres de bandas, símbolos y términos abreviados utilizados en la descripción de los cromosomas humanos y las anomalías cromosómicas. Las abreviaturas incluyen un signo menos (-) para eliminaciones de cromosomas y del para eliminaciones de partes de un cromosoma. [26]
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![Tres anomalías cromosómicas con nomenclatura ISCN, con complejidad creciente: (A) Un cariotipo tumoral en un varón con pérdida del cromosoma Y, (B) Síndrome de Prader-Willi, es decir, deleción en la región 15q11-q12 y (C) un cariotipo arbitrario que implica una variedad de anomalías autosómicas y alosomáticas.[25]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6b/Three_chromosomal_abnormalities_with_ISCN_nomenclature.png/1280px-Three_chromosomal_abnormalities_with_ISCN_nomenclature.png)
