25.3 Descripción e ilustración de las cromosomopatías estructurales

Un punto de ruptura en un cromosoma

Deleción terminal

Normalmente, tras la ruptura de la cadena de DNA los extremos resultantes se suelen unir rápidamente por la acción de enzimas de reparación. Si la rotura ocurre en un solo punto y no se repara, el fragmento que no contiene el centrómero se perderá en la siguiente división celular. Se origina así un cromosoma con deleción terminal.

Se numeran, de forma arbitraria, algunas zonas del cromosoma para ayudar a observar los cambios, pero esta numeración no guarda relación alguna con la designación de las bandas cromosómicas (pág. 90).

célula normal   cromosoma afectado   célula con anomalía cromosómica
rotura cromosómica
resultado de la rotura pérdida de un fragmento terminal

Los efectos fenotípicos suelen ser graves, pues hay pérdida de material genético (es una anomalía desequilibrada). Además, aunque el cromosoma fragmentado remanente contiene un centrómero, la ausencia de telómero en el extremo resultante del corte hace que el cromosoma sea inestable y se pueda degradar fácilmente.

En cuanto a la nomenclatura, se utiliza la terminología establecida internacionalmente (pág. 90). Deben indicarse, en este caso, los números de cromosoma afectado, brazo, banda, sub-banda y sub-sub-banda donde se produjo la rotura. Por ejemplo, 46,XY,del(4)(p16.3)→pter indica una deleción en el brazo 4p desde la banda 16.3 hasta el extremo (ter) o, lo que es igual, una ruptura en la banda 1, sub–banda 6, sub–sub–banda 3 del brazo corto del cromosoma 4 de un varón.

Dos puntos de ruptura en un cromosoma

Cuando se ha producido más de un corte, las enzimas de reparación tienen dificultades para distinguir entre los extremos resultantes y pueden unir extremos que no se correspondían en el cromosoma original. Como consecuencia, surgen también aberraciones estructurales.

Inversión

Tiene lugar cuando el fragmento intermedio formado por las dos roturas se vuelve a unir en su posición original, pero invertido. La secuencia del cromosoma resulta, por tanto, alterada. Son reordenamientos equilibrados, pues el material perdido se vuelve a incorporar y no hay pérdida neta de material cromosómico. Pueden distinguirse dos casos, con distinto resultado:

Inversión paracéntrica

Los dos puntos de ruptura están en el mismo brazo del cromosoma y, en consecuencia, el fragmento invertido no contiene centrómero.

doble rotura y unión
resultado de la inversión inversión de las regiones 5 y 6

Se nombran, por ejemplo, como 46,XY,inv(11)(p12p14) para una inversión entre las bandas 12 y 14 del brazo corto del cromosoma 11 de un varón; puesto que ambas posiciones son del brazo p, la inversión es paracéntrica, aunque no se indica explícitamente este carácter.

Inversión pericéntrica

Los puntos de corte están en distinto brazo, con lo que el segmento invertido incluye el centrómero.

doble rotura e inversión
resultado de la inversión inversión de las regiones 3, 4 y 5

La nomenclatura es análoga al caso anterior; por ejemplo, 46,XY,inv(3)(p21q13) indicando inversión en el cromosoma 3 de un varón, desde la banda 21 del brazo corto a la 13 del brazo largo (y, por tanto, pericéntrica por incluir el centrómero).

Deleción intersticial

El mismo fragmento cromosómico intermedio de los ejemplos anteriores puede perderse, en lugar de volverse a insertar, por unión de los fragmentos restantes. En este caso, el reordenamiento es desequilibrado, pues hay pérdida neta de material cromosómico. Sólo es estable el fragmento (intersticial o unión de los laterales) que contiene el centrómero; el otro (fragmento acéntrico, pág. 91) se perderá en la siguiente división celular. Un ejemplo de nomenclatura sería 46,XY,del(7)(q31)→(q33).

Caso 1: ambos puntos de ruptura están en el mismo brazo del cromosoma.

doble rotura y unión

resultado de la deleción

El fragmento acéntrico (nº 2) se pierde en la mitosis

pérdida de un fragmento interior

Caso 2: los puntos de ruptura están en brazos distintos del cromosoma.

doble rotura

resultado de la deleción

Los dos fragmentos acéntricos (1+2 y 6+7) se pierden en la mitosis, incluso si se han fusionado entre sí.

pérdida de 2 extremos

Cromosomas anulares

Aparecen al unirse los dos extremos del fragmento intermedio de cromosoma eliminado en la deleción intersticial. Sólo si contienen el centrómero pueden transmitirse en la división celular.

doble rotura y unión

resultado de la deleción y circularización

Los fragmentos acéntricos (1 y 7) se pierden en la mitosis

Dos puntos de ruptura en cromosomas diferentes: translocación

La escisión de dos cromosomas no homólogos, en un punto cada uno, puede conducir a la unión incorrecta de fragmentos entre ambos, generando cromosomas anómalos “híbridos” o derivados.

Translocación recíproca

Esta translocación implica el intercambio de material entre los dos cromosomas; al no haber pérdida de material genético en su conjunto, se trata de una anomalía equilibrada. Son anomalías relativamente frecuentes, aunque generalmente no tienen efecto fenotípico, pues los genes simplemente cambian de cromosoma.

Se emplea aquí una designación independiente para las zonas de cada cromosoma (letras y números).

Una posibilidad: intercanbio de un fragmento acéntrico por otro fragmento acéntrico:

doble rotura y unión

resultado de la translocación

Los fragmentos acéntricos E y 1 se pierden en la mitosis (aunque se unan entre sí dando un cromosoma acéntrico).

Otra posibilidad: intercanbio de un fragmento acéntrico por uno con centrómero:

doble rotura y unión

resultado de la translocación

Se forma un cromosoma dicéntrico (poco estable).

Translocación de Robertson o fusión céntrica

Es un reordenamiento particular, entre dos cromosomas acrocéntricos no homólogos, que se escinden muy cerca del centrómero y cuyos fragmentos grandes se unen por los centrómeros.

doble rotura y unión

resultado de la translocación

Los dos fragmentos cortos, acéntricos (A y 1), se pierden en la primera mitosis.

Isocromosomas

Como ejemplo ilustrativo de la existencia de otros tipos de anomalías cromosómicas estructurales, se mencionan los isocromosomas, que resultan de una división aberrante de cromosomas según el eje perpendicular al habitual de la división; las cromátidas del nuevo cromosoma están formadas por ambos brazos cortos o ambos largos del cromosoma original.

Replicación; posición incorrecta de uno de los cromosomas en el huso mitótico; separación de cromátidas en la anafase de la mitosis;

separación anómala de cromátidas en el huso mitótico

resultado en las células hijas

De las dos células hijas mostradas, la superior tiene el isocromosoma del brazo corto, la inferior el isocromosoma del brazo largo.

Se nombran, por ejemplo, como 46,XY,i(8p) para un isocromosoma del brazo corto del cromosoma 8 de un varón, y 46,XY,i(8q) para el caso del isocromosoma del brazo largo.