Cariotipo humano y alteraciones cromosómicas

El cariotipo humano

es el complemento cromosómico particular de un individuo y viene definido por el número y morfología de los cromosomas en la metafase mitótica. En la especie humana la dotación cromosómica es de 2n = 46 (22 pares de autosomas y un par de cromosomas sexuales).

Características del cariotipo humano

En el cariotipo humano los cromosomas se ordenan de mayor a menor. Hay cromosomas grandes, medianos y pequeños. Al ordenar los cromosomas se constituyen 7 grupos atendiendo no sólo al tamaño sino también a la forma de las parejas cromosómicas, dentro del cariotipo humano podemos encontrar cromosomas:

• Metacéntricos: tienen los dos brazos aproximadamente iguales en longitud.
• Submetacéntricos: tiene un brazo más pequeño que otro.
• Acrocéntricos: tiene un brazo corto muy pequeño
• Telocéntricos: el centrómero está en el extremo, prácticamente sin un brazo corto.

Aberraciones cromosómicas

Cuando la estructura o el número de cromosomas es anormal. Una parte de un cromosoma puede ser desplazado, olvidado o estar invertido. Esto puede afectar a los cromosomas sexuales (o gonosomas) o a los cromosomas no sexuales (autosómicos). Estas anormalidades pueden detectarse en un cariotipo. La aberración cromosómica es a menudo responsable de malformaciones o de retraso mental, aunque a veces no tiene consecuencias negativas. No se puede curar una anomalía cromosómica.

Aberraciones cromosómicas numéricas

Son la pérdida o la ganancia de uno o varios cromosomas. Pueden afectar tanto a autosomas (cualquier cromosoma que no sea sexual) como a cromosomas sexuales. Existen diferentes tipos:

• Monosomía: pérdida de un cromosoma. Por tanto, solamente quedará una copia del cromosoma cuando en una situación de normalidad habría dos.
• Trisomía: Existencia de tres copias de un cromosoma específico, en lugar de dos (en una situación de normalidad). El síndrome de Down es un ejemplo de trisomía. Las personas con síndrome de Down tienen tres copias del cromosoma 21.

La gran mayoría de los embriones con anomalías cromosómicas (con cromosomas de más o de menos) o no concluyen en embarazo o dan lugar a un aborto. En algunos casos, los embriones pueden dar lugar a un niño afectado de alguna patología.

Anomalías cromosómicas numéricas más comunes

• Síndrome de Down (trisomía 21)
• Síndrome de Patau (trisomía 13)
• Síndrome de Edwards (trisomía 18)
• Síndrome de Klinefelter (47, XXY)
• Síndrome de Turner (45, X)
• Mujeres XXX
• Hombres XYY

Aberraciones cromosómicas estructurales

Estas anomalías afectan a la estructura del cromosoma en cuanto a la ordenación lineal de los genes. Uno o más cromosomas cambian su estructura propia por la adición o pérdida de material genético, por alteración de su forma o del patrón de bandas. Estos cambios se llaman reorganizaciones y siempre se relacionan con rotura cromosómica. Aquí se incluyen las siguientes anomalías:

• Deleciones: consiste en la pérdida de un fragmento del cromosoma, lo que origina un desequilibrio. Se puede producir en el extremo de un cromosoma (deleción terminal) o a lo largo de sus brazos corto o largo (deleción intersticial). Una de las causas del síndrome de Prader-Willi es una deleción parcial del brazo largo del cromosoma 15.
• Duplicaciones: consisten en la presencia de una copia extra de un segmento de un cromosoma. Las duplicaciones son conocidas en ocasiones como trisomías parciales. El síndrome de X frágil es debido a una duplicación parcial del extremo del brazo largo del cromosoma X.
• Inversiones: un segmento del cromosoma cambia su orientación dentro de este. Son provocadas por dos roturas en un mismo cromosoma y el material genético entre ambos puntos de rotura gira 180º y se reinserta en el hueco que ha dejado en el cromosoma, Sin embargo, las inversiones sí pueden causar problemas en la descendencia de individuos portadores.
• Translocaciones: tienen lugar cuando una porción de un cromosoma se transfiere a otro. Cuando un segmento se intercambia entre dos cromosomas no homólogos tiene lugar una translocación recíproca. El 4% de los casos de síndrome de Down se deben a una translocación 21/21 o 14/21.

Enfermedades genéticas en humanos

Alteración	Cromosoma
Daltonismo	X
Espina bífida	1
Fenilcetonuria	12
Fibrosis quística	7
Hemofilia	X
Síndrome de Klinefelter	X
Enfermedad de Tay-Sachs	15
Síndrome de Turner	X

Enfermedades cromosómicas en humanos

• Síndrome de Down o trisomía 21: debida a la presencia de una copia adicional de la zona crítica, que puede deberse a una trisomía 21 en más del 94% de los casos, una translocación con otros cromosomas (heredado o no) en el 3.3%, la coexistencia de una línea celular con la trisomía 21, otras, lo que se denomina mosaicismo en el 2.4%.
• Síndrome de Edwards o trisomía 18: debida a la presencia de tres cromosomas 18. También hay una correlación con edad materna avanzada. El pronóstico de sobrevida es muy pobre. Los rasgos clínicos incluyen retraso severo de crecimiento, orejas pequeñas, esternón corto, cardiopatías severas, entre otros.
• Síndrome de Patau o trisomía 13: debida a la presencia de tres cromosomas 13. Se relaciona con edad materna avanzada, es clínicamente muy severa y generalmente letal antes de los tres meses de edad. El fenotipo incluye malformaciones del sistema nervioso central, hipotelorismo ocular, entre otros.

Trastornos ligados al sexo en humanos

La mayoría de las enfermedades asociadas a genes anormales de los cromosomas sexuales se deben a genes mutantes en el cromosoma X y se heredan de forma recesiva (recesiva ligada a X o al sexo).

Trastorno	Síntomas
Hemofilia A	Diátesis hemorrágica por deficiencia del factor VIII de la coagulación
Hemofilia B	Diátesis hemorrágica por deficiencia del factor X de la coagulación
Deficiencia de G-6-PD	Ataques de anemia hemolítica con ciertos fármacos
Distrofia muscular de Duchenne	Debilidad muscular progresiva por deficiencia de distrofina
Distrofia muscular de Becker	Deficiencia relativa de distrofina
Ictiosis ligada a X	Piel permanentemente gruesa y escamosa debido a deficiencia de sulfatasa de esteroides.

Herencias de otros caracteres en los humanos

Muchos de los caracteres heredados se manifiestan de una manera diferente según las condiciones ambientales en las que vive o se ha desarrollado un individuo.
Los cromosomas contienen la información genética del organismo. Cada tipo de organismo tiene un número de cromosomas determinado; en la especie humana, por ejemplo, hay 23 pares de cromosomas organizados en 8 grupos según el tamaño y la forma. La mitad de los cromosomas proceden del padre y la otra mitad de la madre. Las diferencias entre individuos reflejan la recombinación genética de estos juegos de cromosomas al pasar de una generación a otra.