Cromosomas, tipos de trisomía, herencia y síndrome de Down
El síndrome de Down es causado por un número extra de cromosomas 21, pero ¿qué significa esto realmente? ¿Qué causa un cromosoma extra? ¿Se puede heredar el síndrome de Down? Para comprender realmente qué causa el síndrome de Down, debe tener una comprensión profunda de qué son los cromosomas y qué hacen. Comprender la genética del síndrome de Down es un reto, sin embargo, tomarse el tiempo para digerir esta información puede ser tranquilizador tanto para los futuros padres que tienen preocupaciones durante el embarazo como para los padres que tienen un hijo con síndrome de Down que se hacen la pregunta difícil: "¿Por qué?"
Comprender la genética
Paquetes de información genética
La manera más fácil de pensar en los cromosomas es como paquetes de información genética. El cuerpo humano se compone de todos los tipos diferentes de células y dentro de cada una de estas células, en el núcleo, están nuestros genes. Los genes son las unidades de herencia que se transmiten de una generación a otra. Están ubicados en cada célula de nuestro cuerpo y proporcionan las instrucciones para cada estructura y función de nuestro cuerpo. Los humanos tienen alrededor de 25,000 genes diferentes. En lugar de tener todos los 25,000 rebotando dentro de las células individualmente, nuestros genes están ubicados o empaquetados en los cromosomas, más bien como perlas en un collar.
Genes
Los genes están hechos de ADN, que es una molécula compuesta por cuatro sustancias químicas diferentes, llamadas bases, que generalmente se denominan por sus iniciales: A para la adenina, T para la timina, G para la guanina y C para la citosina. Estas 4 bases constituyen el "código genético", una especie de alfabeto hereditario.
Los genes están formados por pequeñas secciones de ADN y estos genes están ubicados en los cromosomas. Si piensas en las bases como un alfabeto, entonces los genes se pueden considerar como oraciones. Cada oración (o gen) proporciona una instrucción específica para nuestros cuerpos. ¡Un par de genes podría decir de qué color serán nuestros ojos, mientras que otra combinación de genes podría indicar cuán pequeño debería ser nuestro dedo meñique!
Cuando los científicos quieren referirse a todos nuestros genes juntos, lo llaman un "genoma".
Cromosomas
Los cromosomas, así como los genes localizados en ellos, vienen en pares. Los humanos tienen un total de 46 cromosomas dispuestos en 23 pares. Los primeros 22 pares de cromosomas se llaman " autosomas " y están numerados del 1 al 22, de mayor a menor. La pareja número 23 se denomina " cromosomas sexuales " y consta de una X y una Y en los hombres y dos cromosomas X en las mujeres. Los cromosomas se pueden ver bajo un microscopio, pero los genes individuales ubicados en ellos no pueden. La prueba que permite que los cromosomas sean visualizados (y contados) es una prueba de cariotipo ,
Trisomía
La mayoría de las personas tiene 46 cromosomas o 23 pares de cromosomas. Las personas con síndrome de Down tienen un cromosoma número 21 extra para un total de 47 cromosomas. Esta condición también se llama " Trisomía 21 ". La trisomía proviene de la palabra latina "tri" que significa "tres" y "algo" que significa cuerpo y se refiere a los cromosomas. Las personas con trisomía 21 tienen tres cuerpos 21 o tres cromosomas número 21.
Debido a que los cromosomas son los paquetes de información genética y contienen todos nuestros genes o instrucciones, las personas con síndrome de Down en realidad tienen tres copias de todos los genes ubicados en el cromosoma 21.
Se estima que hay 400 genes en el cromosoma 21. Entonces, básicamente, las personas con síndrome de Down tienen 400 instrucciones adicionales. Si bien tener instrucciones adicionales parece que debería ser algo bueno, en realidad es como agregar ingredientes adicionales a una receta. Aún obtendrás el mismo plato básico (un cuerpo humano) pero la forma y la función son diferentes.
Además de la trisomía 21, existen otras trisomías humanas . El síndrome de Down o trisomía 21 es la trisomía autosómica más común, pero los bebés con trisomía 13 (síndrome de Patau) y trisomía 18 (síndrome de Edward) a veces también pueden sobrevivir al embarazo. La esperanza de vida para los niños con estas otras trisomías es baja en relación con el síndrome de Down.
Los embarazos con trisomía 15, 16 y 22 generalmente terminan en aborto espontáneo. Las trisomías en los otros cromosomas rara vez se ven y generalmente terminan en un aborto espontáneo muy temprano antes de que una evaluación sea posible.
Las trisomías de cromosomas sexuales que involucran los cromosomas X e Y son bastante comunes; por ejemplo, se estima que el síndrome de Klinefelter (XXY) afecta a 1 de cada 1000 hombres.
A diferencia de las trisomías, algunas anormalidades cromosómicas en los bebés se deben a una disminución del número de cromosomas, una "monosomía". Un ejemplo es el síndrome de Turner en el que falta un cromosoma sexual, 45 X0 o monosomía X.
Causas de la trisomía
La trisomía para un cromosoma específico es el resultado de una división errónea en el esperma o el huevo antes de la concepción. Por lo general, los cromosomas se alinean y se separan de manera uniforme durante la división. Con las trisomías, ambos cromosomas van a un huevo, de modo que cuando se combinan con los espermatozoides (cuando el óvulo y el espermatozoide se unen), hay tres.
No hay absolutamente nada que alguien pueda hacer para prevenir una trisomía, y no hay nada que alguien pueda hacer para causar una trisomía. Es una ocurrencia accidental que ocurre antes de la concepción (en trisomía completa) en el óvulo o el esperma. No sabemos qué causa una trisomía, aunque conocemos algunos factores de riesgo que aumentan el riesgo de que esto ocurra.
Tipos de trisomía 21
Hay tres tipos diferentes de trisomía 21:
Trisomía 21 completa: la trisomía 21 completa es responsable de alrededor del 95 por ciento del síndrome de Down. Como se señaló anteriormente, cuando los cromosomas se alinean para dividirse (para crear óvulos o espermatozoides en un proceso llamado meiosis), en lugar de que los dos cromosomas se separen para ir a diferentes óvulos, ambos cromosomas van a un óvulo y ningún cromosoma va al otro. Esto se llama no disyunción.
Trisomía 21 por translocación: la trisomía 21 por translocación ocurre en alrededor del cuatro por ciento de los bebés con síndrome de Down. En una translocación, hay dos copias del cromosoma 21, pero el material adicional de un tercer cromosoma 21 se adjunta (translocaliza) a otro cromosoma. Este tipo de síndrome de Down puede ocurrir antes o después de la concepción, y es la forma que algunas veces puede transmitirse (heredarse).
Mosaico Trisomía 21 : el síndrome de Down menos común para el síndrome de Down. Se produce cuando algunas células tienen una copia extra del cromosoma 21. Esta forma de trisomía ocurre después de la concepción, pero no se sabe por qué ocurre. Mientras que las personas con trisomía 21 completa y translocación 21 son similares, la trisomía 21 en mosaico varía según la cantidad de células que tienen el cromosoma adicional.
¿Se puede heredar el Síndrome de Down?
En general, el síndrome de Down no es 'heredado', pero puede transmitirse de padres a niños con trisomía translocal 21 (que representa alrededor del cuatro por ciento de las personas con síndrome de Down). En aproximadamente un tercio de las personas con trisomía 21 por translocación, la trisomía (Dos cromosomas 21 más el cromosoma 21 adicional adherido a otro cromosoma) El padre de una persona con trisomía tranlocal 21 que transfiere la condición a un niño es aproximadamente del 10 al 15 por ciento para las mujeres y el tres por ciento para los hombres.
Dado que la translocación trisomía 21 solo representa alrededor del cuatro por ciento de las personas con síndrome de Down, menos del uno por ciento de los casos se consideraría hereditario.
Si un niño o adulto con síndrome de Down queda embarazada, el riesgo de síndrome de Down u otras discapacidades del desarrollo en el bebé es de entre 35 y 50 por ciento. Debido a que muchas personas con síndrome de Down pueden llevar una vida muy activa y experimentar amor y relaciones igual que las personas sin síndrome de Down, este es un riesgo que debe sopesarse cuidadosamente con respecto a los beneficios para los futuros padres. Aproximadamente el 50 por ciento de las mujeres con síndrome de Down pueden quedar embarazadas.
Factores de riesgo
La mayoría de los padres que tienen un hijo con síndrome de Down no tienen ningún factor de riesgo conocido. También es importante tener en cuenta que, hasta la fecha, no existen factores de riesgo de estilo de vida o ambientales para el síndrome de Down . En otras palabras, con la excepción de un aumento con la edad materna (y aún la mayoría de las mujeres que tienen niños con síndrome de Down son jóvenes) no hay nada que pueda ayudar a predecir o evitar tener un niño con síndrome de Down.
Riesgo de Síndrome de Down y Edad Materna
Si bien las trisomías pueden ocurrir en personas de cualquier edad, existe una asociación entre la edad de la madre y la posibilidad de tener un bebé con una trisomía. Una asociación es simplemente un término científico para un enlace. Una asociación no es una causa. Este es un punto importante, porque las personas a menudo tienen la creencia errónea de que la edad materna causa el síndrome de Down. Esto no es verdad. No sabemos qué causa las trisomías que ocurren. Simplemente sabemos que a medida que las mujeres envejecen, aumenta el riesgo de tener un embarazo con una trisomía.
Si bien existe un vínculo entre la edad materna y la aparición de trisomías, la mayoría de los bebés con síndrome de Down nacen de madres menores de 35 años. Esto se debe al hecho de que hay muchas más mujeres jóvenes que tienen bebés. De hecho, el 80 por ciento de los bebés que nacen con síndrome de Down nacen de mujeres menores de 35 años y la edad promedio de la madre de un bebé con síndrome de Down es de 28 años. En general, la probabilidad de que una mujer menor de 30 años dé a luz a un niño con síndrome de Down es inferior a 1: 1000. El riesgo aumenta a medida que una mujer envejece, con una incidencia de aproximadamente 1: 112 a los 40 años de edad. Sin embargo, esto representa menos del uno por ciento de las mujeres que quedan embarazadas a los 40 años.
Se encuentra disponible un cuadro que compara la edad materna con el síndrome de Down, pero es importante advertir a las mujeres antes de consultar esta tabla. Asegúrese de tener en cuenta que la gran mayoría de las mujeres que quedan embarazadas mayores de 35 años tienen bebés sin síndrome de Down.
Algunas mujeres mayores de 35 (o con otros factores de riesgo) pueden optar por hacerse una amniocentesis para detectar el síndrome de Down u otras pruebas prenatales. La decisión de tener o no estas pruebas es muy personal y debe hacerse con la ayuda de asesoramiento genético. El Colegio Estadounidense de Obstetricia y Ginecología recomienda que a todas las mujeres se les ofrezcan pruebas prenatales para el síndrome de Down. Algunas mujeres prefieren que se realicen estas pruebas para tener tranquilidad y tener la capacidad de planear con anticipación, mientras que hay razones claras por las cuales las mujeres también eligen no realizar pruebas prenatales.
Riesgo de síndrome de Down y edad paternal
Se estima que el cromosoma extra en el síndrome de Down proviene de la madre la mayoría de las veces y del padre (esperma) solo el cuatro por ciento de las veces. Si bien el avance de la edad materna se correlaciona con el riesgo de síndrome de Down, no ocurre lo mismo con el avance de la edad paterna simplemente por el hecho de que los óvulos envejecen, pero los espermatozoides se fabrican continuamente de modo que generalmente tienen pocas semanas de vida. Sin embargo, existen afecciones genéticas distintas del síndrome de Down que están relacionadas con la edad paterna avanzada, como la acondroplasia (enanismo) y el síndrome de Marfan.
Investigación y el futuro
Con la charla sobre el Proyecto Genoma Humano y la terapia génica, los padres hicieron una muy buena pregunta: "¿Por qué no se puede usar la terapia genética para reparar la anomalía genética en el síndrome de Down?" Desafortunadamente, nuestra comprensión de la genética aún no está allí. Lo que la terapia génica puede ser útil, al menos en el futuro cercano, es trabajar con anomalías genéticas únicas. La condición causada por más de un gen, y mucho menos un cromosoma completo, sería difícil de tratar con la terapia génica. Por lo tanto, los investigadores están buscando lo que puede ser posible con la ingeniería epigenética: la epigenética es un campo que analiza la expresión (manifestaciones clínicas) de los genes en lugar de los genes mismos.
Dicho esto, el manejo de los niños que nacen con síndrome de Down ha mejorado dramáticamente en las últimas décadas.
Línea de fondo
La conclusión es que sabemos que existe un vínculo o asociación entre la edad de la madre y el riesgo de tener un hijo con una trisomía, como el síndrome de Down, pero nadie conoce la causa específica de las trisomías.
Fuentes:
Dekker, A., De Deyn, P. y M. Rots. Epigenética: la clave desatendida para minimizar el aprendizaje y los déficits de memoria en el síndrome de Down. Neurociencia y Biobehavioral Reviews . 2914. 45: 72-84.
Mentis, A., Ingeniería Epigenómica para Down Synrome. Neurociencia y Biobehavioral Reviews . 2016. 71: 323-327.