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FISIOPATOLOGÍA GENÉTICA BR. ISABELLA CARNIGLIA CROMOSOMOPATÍAS Enfermedades producidas por alteraciones del número, estructura interna o la disposición de las partes de los cromosomas, esto produce una gran cantidad de enfermedades genéticas observables en alrededor de 1 por cada 150 nacidos vivos (causa principal de abortos y retraso mental) ALTERACIONES DEL NÚMERO DE CROMOSOMAS 1. Alteraciones euploides Alteración del número de cromosomas sigue siendo un múltiplo de 22 - Haploides: 23 cromosomas= mitad de carga genética - Diploides: hay 46 cromosomas - Poliploides • Triploides: 69 cromosomas • Tetraploides: 92 cromosomas 2. Alteraciones aneuploides Alteraciones del número de cromosomas que no siguen un múltiplo de 23 - Monosomía: 45 cromosomas (un par de cromosomas con un solo miembro, causa común de aborto espontaneo in útero) - Trisomía: 47 cromosomas . Aneuploidía: número anómalo de cromosomas, sucede cuando los cromosomas no se separan durante la ovogénesis o espermatogénesis . NO DISYUNCIÓN= cromosomas no se separan= produce células germinales con un numero par de cromosomas (22 o 24) . Productos de la concepción formados con estos cromosomas anómalos tienen un número desigual de cromosomas (45 o 47) . Alteraciones pueden ser que conjunto cromosómico o de algún cromosoma en particular ALTERACIONES NUMÉRICAS - Síndrome de Down - Síndrome de Edward - Síndrome de Patau - Síndrome de Klinefelter - Síndrome de XXY - Síndrome de Turner FISIOPATOLOGÍA GENÉTICA BR. ISABELLA CARNIGLIA SÍNDROME DE DOWN SÍNDROME DE EDWARD Trisomía más frecuente y con mayor probabilidad de supervivencia - 95% de los pacientes presentan trisomía del C21 - 5% presentan una traslocación cromosómica= determina condición trisómica para el brazo largo del C21 en su parte distal (EJM: traslocación 14-21 se intercambian fragmentos= cromosoma muy pequeño y uno muy grande= unión de brazos cortos de C14 y C21= provoca un cromosoma muy pequeño= carácter trisómico al brazo largo del 21) FENOTIPO Cabeza - Cabeza pequeña con cabello lacio muy fino - Hendidura palpebral oblicua - Manchas ubicadas alrededor de los ojos (Manchas de Brushfield) - Cara redonda - Epicanto, pliegue ubicado por debajo del párpado inferior - Lóbulo de la oreja está adherido al cráneo - Nariz en silla de montar - Boca pequeña - Macroglosia - Paladar ojival - Cuello corto y ancho Manos - Clinodactilia del 5to dedo, falange media y distal fusionadas - Pliegue simiano (pliegue transversal ubicado en la palma de la mano) Pies - Separación entre en hallux y el segundo dedo - Alteraciones en la distribución de los dermatoglifos o los pliegues ubicados en los pies. - Pie ancho, la mayoría tiene pie plano • Fenotipo en nacidos vivos= caracterizado por retraso mental oblicuidad superoexterna de las hendiduras palpebrales, epicanto, macroglosia, braquicefalia, pliegue simiesco y cardiopatías congénitas (persistencia del conducto arterioso y defectos del tabique ventricular) • Expectativa de vida= depende de gravedad de malformaciones • Después de la segunda década se desarrollan signos de degeneración cerebral que recuerdan la enfermedad de Alzheimer • Los varones son estériles y las mujeres pueden mantener su capacidad reproductora • Mayor riesgo de padecer una leucemia aguda Trisomía del par 18, es más frecuente en niñas (4 niñas por cada varón), caracterizado por la presencia de malformaciones múltiples y graves, NO HAY SUPERVIVENCIA= fallecen en los primero meses o semanas de vida CARACTERÍSTICAS - Retraso mental severo - Dolicocefalia (cráneo con mayor eje transversal), microcefalia, occipucio prominente - Hipertelorismo - Pabellones auriculares con implantación baja y displásicos (alteraciones morfológicas importantes) - Micrognatia (disminución importante del mentón) - Contracturas articulares - Alteraciones o malformaciones cardiacas, comunicación IV o persistencia del ductus arterioso. Provoca la muerte en las primeras semanas o meses de vida. - Arteria umbilical única - Riñón en herradura - Divertículo de Meckel - Hipoplasia de labios mayores - Alteraciones en pies, (pies en mecedora o equinos) FISIOPATOLOGÍA GENÉTICA BR. ISABELLA CARNIGLIA SÍNDROME DE PATAU SÍNDROME DE KLINFELTER SÍNDROME DE TURNER DESCRIPCIÓN Trisomía del par 13 Grave= 90% mueren durante la gestación o en los primeros meses de la vida Cursa con malformaciones graves Puede deberse o no a una disyunción (separación) cromosómica durante la meiosis o por traslocaciones entre en C13 y C14= carácter de trisomía al C13 CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS - Paladar hendido con labio leporino - Microftalmia - Polidactilia - Criptorquidia - Microcefalia - Retraso del desarrollo neurológico - Implantación baja de las orejas con pabellón auricular malformado - Malformaciones cardíacas - Anomalías renales - Anomalías gastrointestinales - Malformaciones cerebrales - Patrones de dermatoglifos muy alterados - DESCRIPCIÓN Presencia de 2 cromosomas X y uno Y Afecta exclusivamente a hombres= varones con características femeninas Causada por una separación incorrecta de los cromosomas homólogos durante la meiosis= alteración de gametos de uno de los progenitores= duplicación del cromosoma X CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS - Ausencia de la calvicie - Cara redondeada - Osteoporosis - Desarrollo de las mamas o senos - Crecimiento del vello pubiano similar o idéntico al patrón de la mujer - Testículos pequeños poco desarrollados - Carencia de vello facial (barba) - Hombros estrechos - Abdomen con forma femenina, más prominente en la parte inferior - Cadera ancha - Piernas y brazos largos DESCRIPCIÓN Monosomía caracterizada por la presencia de un solo cromosoma X Cariotipo 45, X Es la única monosomía viable en humanos (cualquier otra= muerte in útero) No hay separación o disyunción de los cromosomas durante la meiosis II CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS - Baja estatura - Piel del cuello arrugada - Ausencia de menstruación - Mamas pequeñas - Implantación baja de las orejas y del cabello - Cubitus valgus - Tórax ancho - Caracteres sexuales femeninos, pero sin menstruación y sin desarrollo de caracteres sexuales femeninos FISIOPATOLOGÍA GENÉTICA BR. ISABELLA CARNIGLIA TRISOMÍA DEL CROMOSOMA X/ SÍNDROME DE LAS SUPER MUJERES DESCRIPCIÓN Aneuploidía cromosómica o cambio numérico de los cromosomas de una mujer= cromosoma X adicional Individuos femeninos con órganos sexuales atrofiados, fertilidad limitada y bajo coeficiente intelectual CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS - Estatura alta - Retraso mental importante - Problemas de comportamiento con conductas agresivas, violentas - Problemas de lenguaje - Problemas dentales, alteración importante en el desarrollo de la dentadura CORPÚSCULO DE BARR Masas condensadas de cromatina sexual localizadas en los núcleos de las células somáticas de la hembra Traduce la presencia de un cromosoma X inactivo Las células somáticas solo deben tener un cromosoma X activo en el caso de las mujeres (cél somáticas no deberían tener la actividad de 2 cromosomas= cuando ocurra duplicación estos 2 no se dupliquen) Masa heterocromática, plana y convexa que está presente en las células somáticas de las mujeres Puede determinarel sexo de un individuo genéticamente dependiendo de si existe o no una masa de cromatina en la superficie interna de la membrana nuclear HIPÓTESIS DE LYON Uno de los dos cromosomas X de cada cél somática femenina es genéticamente inactivo 4 principios para la cromatina sexual - La cromatina sexual es genéticamente inactiva - La inactivación de cualquiera de los dos X ocurre al azar - La inactivación puede ser de un cromosoma paterno o materno - La inactivación ocurre en el día 16 del periodo embrionario P= ploidía de la célula Esto permite identificar la presencia del cromosoma X en RN con genitales externos no definidos Proceso de lionización determina que las cél femeninas y cél masculinas expresan cantidades similares de producto génico ligado al cromosoma X= COMPENSACION DE DOSIS Cromosoma X= genes que son transmitidos a la descendencia y deben tener actividad= permiten la codificación de diferentes sustancias Compensación de dosis: en las mujeres como hay 2 cromosomas X entonces uno debe inactivarse para que la expresión genética asociada al cromosoma X sea igual a la del hombre= capaces de codificar sustancias de la misma manera, que se transmita el material genético en iguales cantidades= solo se expresan los genes del cromosoma X activo en fetos femeninos Como lioniza el cromosoma= - El gen XIST no posee marcos lectura abiertos - El producto del gen es directamente un ARN que actúa sobre el propio cromosoma X - Se acumulación progresiva de ese ARN sobre la región periférica del gen - Provoca un cambio conformacional de la cromatina que se va extendiendo y finalmente abarca todo el cromosoma - Inhibición de su actividad transcripcional DISMORFISMO SEXUAL Son las variaciones en la fisonomía externa, como forma, coloración o tamaño, entre machos y hembras de una misma especie Cuando individuos del mismo sexo presentan distintos aspectos morfológicos se llama POLIMORFISMO SEXUAL FISIOPATOLOGÍA GENÉTICA BR. ISABELLA CARNIGLIA HERMAFRODITISMO SEUDOHERMAFRODITISMO Es un individuo en el que coexisten el tejido ovárico y el tejido testicular (tiene las 2 gónadas) Se clasifica en - Hermafroditismo lateral - Ovotestis Mayoría de los hermafroditas tienen 2 cromosomas X (59,5%) También hay mosaicos 46 XX/ 46 XY (12,8%) = que tienen los dos sexos y hermafroditas 46 XY (12,3%) La mayoría de los hermafroditas verdaderos tienen in fenotipo femenino, es poco frecuente Mosaico cigótico o quimera 46XX/ 46XY es producido por dos cigotos que se fusionan espontáneamente= originan a un embrión único, pero con dos líneas de células. En este caso se fecundaron dos cigotos varón y hembra, posteriormente se unieron espontáneamente dando origen a un embrión que tiene los dos sexos. Tiene: - Cromosomas XX: Da origen a órganos sexuales femeninos: ovarios, útero, pero a veces la vagina puede ser ciega o no desarrollada completamente, como en otros casos puede desarrollarse de forma correcta - Cromosomas XY: Tiene tejido testicular Son anomalías en el desarrollo sexual en las cuales hay un único y definido tipo de gónada, pero algunos elementos del fenotipo sexual no coinciden con el tipo gonadal del paciente Por ejemplo, tienen ovarios, pero los caracteres externos sexuales no son de mujer y viceversa Causas: - Ambientales Administración de Andrógenos a una embarazada con feto femenino - Genéticas: Síndrome de feminización testicular e hiperplasia suprarrenal congénita GENÉTICOS MASCULINOS Síndrome de feminización testicular: mutaciones en el gen del receptor de andrógeno (RA) El individuo es genéticamente masculino y tiene testículos, pero existen mutaciones en el gen del receptor para los andrógenos= aunque este individuo tenga testículos, sea genéticamente masculino y produzca andrógenos, el receptor para los andrógenos está alterado o no se produce de manera adecuada= caracteres sexuales de este individuo sean poco definidos, no son completamente masculinos - Carecen de vello pubiano y axilar - Desarrollo mamario - Distribución femenina del tejido adiposo, cuerpo más femenino - Vagina corta y ciega - Ausencia de trompas y útero, por lo que no tienen menarquia, no pueden concebir - Presencia inguinal de testículos. Los testículos se encuentran en la ingle, no descienden a las bolsas escrotales - Orientación sexual femenina - Sexo de asignación femenino - Cariotipo 46, XY - Cromatina sexual negativa - Fenotipo femenino, genotípicamente son masculinos Durante su desarrollo in útero no se desarrollan los caracteres masculinos. En el desarrollo fuera del útero tampoco lo hacen, por ello son consideradas mujeres GENÉTICOS FEMENINOS Hiperplasia Suprarrenal Congénita: Síndrome adrenogenital: Mutación en el gen de la 21-hidroxilasa, está localizado cerca del CMH en el cromosoma 6 Hay un bloqueo parcial de la producción de hidrocortisona en la corteza suprarrenal, provoca un aumento de producción de ACTH. Superproducción de la ACTH= sobreestimula la región interna de la corteza suprarrenal con la hipersecreción de andrógenos, lo que causa VIRILIZACIÓN= Individuos genéticamente femeninos con caracteres sexuales masculinos FISIOPATOLOGÍA GENÉTICA BR. ISABELLA CARNIGLIA GENÉTICA BIOQUÍMICA= ERRORES CONGÉNITOS DEL METABOLISMO GALACTOSEMIA HIPOTIROIDISMO CONGÉNITO Es una enfermedad metabólica hereditaria= producida por un error congénito del metabolismo - Causada por la deficiencia de enzima= GALACTOSA 1 FOSFATO URIDILTRANSFERASA - Ausencia de enzima= galactosa no se puede metabolizar adecuadamente= se acumulan compuestos tóxicos de galactosa (galactitol, galactosa 1 fosfato) - Compuestos tóxicos= acumulados en distintos tejidos= manifestaciones= toxicidad hepática, renal y cerebral, deficiencia de uridilfosfatogalactosa - Herencia= autosómica recesiva Diagnóstico importante= no dar leche a niños Normalmente= al consumir lactosa= glucosa + galactosa= luego galactosa se metaboliza Al no haber correcto metabolismo de la galactosa por deficiencia de la enzima= acumulación de compuestos tóxicos= manifestaciones: - Daño cerebral - Cataratas - Ictericia por toxicidad hepática - Hepatomegalia - Lesión renal - Alteraciones metabólicas importantes Existe una alteración en la producción de hormonas tiroideas en un RN, se nace con esta condición - Hipotiroidismo congénito: se nace con esta condición - Hipotiroidismo adquirido en período neonatal: Se presenta después del nacimiento Causas - Ausencia o desarrollo insuficiente de la glándula tiroides (más frecuente) - La hipófisis no estimula a la tiroides (por ausencia de producción de la estimulante de la tiroides) - Hormonas tiroideas deficientes o sin efecto biológico. Defecto mas común= glándula tiroides no está totalmente desarrollada, más frecuente en niñas, 1 entre 3000 nacimientos Se pueden ver: - Mirada triste - Cara abotagada - Lengua larga que sobresale de la boca - Disnea y episodios de asfixia - Estreñimiento - Cabello seco y frágil - Ictericia - Hipotónicos - Implantación del cabello baja - Alimentación mala. Comen poco - Estatura baja - Somnolencia - Lentitud - Llanto ronco (característico) FISIOPATOLOGÍA GENÉTICA BR. ISABELLA CARNIGLIA FENILCETONURIA PESQUISA NEONATAL BIOLOGÍA MOLECULAR . Enfermedad que se transmite de forma autosómica recesiva, caracterizada por un error congénito en el metabolismo de la fenilalanina, se produce por la deficienciade la fenilalanina hidroxilasa. . Fenilalanina= aa que se degrada formando tirosina= acción de enzima fenilalanina hidroxilasa (PAH) y coenzima la tetrahidrobiopterina (BH4) . Deficiencia de la enzima= no se produce tirosina= se acumula fenilalanina= fenilcetonuria . Fenilalanina se acumula en la sangre, se excreta por la orina y se acumula en distintos tejidos, sobre todo a nivel cerebral . Síntesis de la fenilalanina hidroxilasa= cromosoma 12, se produce una mutación del gen que codifica la síntesis de la enzima y por lo tanto se produce la deficiencia Fenotipo - Cutis, cabello y ojos más claros que hermanos y hermanas - Retraso en habilidades mentales, sociales - Cabeza pequeña - Hiperactivos - Movimientos espasmódicos en brazos y piernas - Alteraciones intelectuales, bajo índice intelectual - Convulsiones (por acumulo de fenilalanina a nivel cerebral) - Erupciones cutáneas frecuentes - Temblores - Aliento, orina, piel huelen a moho o a ratón Se debe suspender la ingesta de proteínas de origen animal, solo vegetales, se debe administrar tirosina y otros aa para producir proteínas Prueba del talón= permite detectar de forma precoz enfermedades metabólicas congénitas Muestra se toma del pie derecho del RN, se hace una incisión mínima con una lanceta muy fina en el talón, la primera gota se descarta, se espera que salga la siguiente gota y se deben colocar en una plantilla, cada gota debe ir en cada círculo de la ficha sin tocar el talón con el papel. Se debe llenar la ficha con la información del bebé Se realiza entre el día 4 – 7 posterior al nacimiento Enfermedades diagnosticables - Galactosemia - Hipotiroidismo congénito - Fenilcetonuria - Hemoglobinopatías como Enfermedad por Hb S - Hiperplasia suprarrenal congénita Estudio de las interacciones entre los diferentes sistemas de una célula, incluyendo las interacciones entre el ADN, ARN y síntesis proteica, así como la regulación de las mismas. Hay muchas técnicas - Clonación de expresión - Reacción en cadena de la Polimerasa - Electroforesis en gel - Southern blot - Northern blot - Western blot - Microarrays
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