Alteracions cromosòmiques i de conducta

Índex
- Introducció
- Objectius
- 1.Què és una cromosomopatia: definició, tipus i freqüències
- 1.1.Anomalies numèriques
- 1.1.1.Aneuploïdies
- 1.1.2.Poliploïdies
- 1.2.Les anomalies cromosòmiques estructurals
- 1.2.1.Deleció (o monosomia parcial)
- 1.2.2.Duplicació (o trisomia parcial)
- 1.2.3.Translocació
- 1.2.4.Microdeleció
- 1.3.Disomies uniparentals
- 1.1.Anomalies numèriques
- 2.Principals efectes de les cromosomopaties
- 3.Origen de les principals cromosomopaties
- 4.Exemples d'aneuploïdies freqüents
- 5.Principals anomalies estructurals
- Resum
- Exercicis d'autoavaluació
- Bibliografia
Introducció
Objectius
-
Comprendre què són les anomalies cromosòmiques.
-
Caracteritzar els principals tipus de cromosomopaties.
-
Establir els principals efectes de les alteracions cromosòmiques a partir de l'excés o defecte de material cromosòmic, del tipus i mida del cromosoma afectat i de la presència o absència de mosaïcisme.
-
Comprendre els possibles orígens dels diferents tipus d'anomalies cromosòmiques.
-
Identificar els factors de risc (tant genètics com ambientals) que s'han relacionat amb la seva aparició en la població.
-
Conèixer les principals aneuploïdies i les conseqüències que tenen en el fenotip dels individus afectats.
-
Entendre com el desequilibri dels gens implicats en aquestes anomalies cromosòmiques afecta el desenvolupament embrionari de l'individu i, especialment, a la seva estructura i funcionament cerebral.
-
Establir la repercussió que tenen les principals cromosomopaties en els processos cognitius i la conducta dels individus afectats.
1.Què és una cromosomopatia: definició, tipus i freqüències

Anomalia cromosòmica
|
Avortaments espontanis
|
Afectats naixement
|
---|---|---|
Aneuploïdies
|
33,8
|
0,7
|
Poliploïdies
|
8,8
|
0
|
Anomalies estructurals
|
2,0
|
0,3
|
Total anomalies
|
44,6
|
1
|
Anomalia cromosòmica
|
Afectats nascuts
|
---|---|
Trisomia 21
|
1/700
|
Trisomia 18
|
1/10.000
|
Trisomia 13
|
1/10.000
|
Trisomia X
|
1/1.000 nenes
|
S. Klinefelter
|
1/1.000 nens
|
S. de doble Y
|
1/1.000 nens
|
Síndrome de Turner
|
1/2.500 nenes
|
1.1.Anomalies numèriques
1.1.1.Aneuploïdies
1.1.2.Poliploïdies
1.2.Les anomalies cromosòmiques estructurals
1.2.1.Deleció (o monosomia parcial)
1.2.2.Duplicació (o trisomia parcial)
1.2.3.Translocació
1.2.4.Microdeleció
1.3.Disomies uniparentals
2.Principals efectes de les cromosomopaties
3.Origen de les principals cromosomopaties
3.1.Com s'originen les aneuploïdies? Mecanismes de formació
3.2.Per què s'originen les aneuploïdies? Factors de risc
3.2.1.Factors de risc biològics
Font: Morris, J. K., Mutton, D. E., i Alberman, E. (2002). Revised estimates of maternal age specific live birth prevalence of Down syndrome. Journal of Medical Screening. 9,2-6.
Edat de la mare en el part
|
Risc de tenir un nounat amb síndrome de Down
|
Edat de la mare en el part
|
Risc de tenir un nounat amb síndrome de Down
|
20-24 anys
|
1 en 1.411
|
35 anys
|
1 en 338
|
25 anys
|
1 en 1.383
|
36 anys
|
1 en 259
|
26 anys
|
1 en 1.187
|
37 anys
|
1 en 201
|
27 anys
|
1 en 1.235
|
38 anys
|
1 en 162
|
28 anys
|
1 en 1.147
|
39 anys
|
1 en 113
|
29 anys
|
1 en 1.002
|
40 anys
|
1 en 84
|
30 anys
|
1 en 959
|
41 anys
|
1 en 69
|
31 anys
|
1 en 837
|
42 anys
|
1 en 52
|
32 anys
|
1 en 695
|
43 anys
|
1 en 37
|
33 anys
|
1 en 589
|
44 anys
|
1 en 38
|
34 anys
|
1 en 430
|
45 anys
|
1 en 32
|

3.2.2.Factors de risc ambientals
4.Exemples d'aneuploïdies freqüents
4.1.La síndrome de Down
4.1.1.Característiques citològiques i moleculars
-
factors de transcripció,
-
proteïnes que intervenen en l'intercanvi de senyals entre neurones,
-
proteïnes que formen l'esquelet de la neurona,
-
proteïnes que regulen els processos d'oxidació neuronal,
-
proteïnes que guien el con sinàptic d'un axó.
-
el gen SOD-1 (superòxid dismutasa), que catalitza el pas de l'anió superòxid a peròxid d'hidrogen. En condicions normals, ajuda a eliminar el radical lliure, però el seu excés determina l'acumulació de peròxid d'hidrogen i pot provocar la peroxidació de lípids i proteïnes i causar lesions en l'ADN.
-
COL6A1: la seva expressió incrementada es relaciona amb defectes cardíacs.
-
ETS2: la seva expressió incrementada pot causar alteracions musculoesquelètiques.
-
CAF1A: la presència incrementada d'aquest gen pot interferir en la síntesi d'ADN.
-
Cystathione Beta Synthase (CBS): el seu excés pot causar alteracions metabòliques i dels processos de reparació de l'ADN.
-
DYRK1A (o MNB): en l'excés de proteïnes codificades per aquest gen sembla trobar-se l'origen del retard mental. Sembla tenir una funció rellevant durant el desenvolupament neuronal, tant en processos de proliferació com de diferenciació, i possiblement amb conseqüències sobre processos cognitius i conductuals, però també en processos neurodegeneratius. El gen Dyrk1A podria participar en les alteracions motrius i cognitives i també en el procés neuropatològic de la malaltia d'Alzheimer en persones amb la síndrome de Down mitjançant l'afectació de la neuroplasticitat. Aquest gen va ser descobert per un equip d'investigadors catalans liderat pel Dr. Estivill.
-
CRYA1: la seva sobreexpressió pot originar cataractes (opacitat precoç del cristal·lí).
-
GART: l'expressió augmentada d'aquest gen pot alterar els processos de síntesi i reparació de l'ADN.
-
IFNAR: és un gen relacionat amb la síntesi d'interferó, per la qual cosa el seu excés pot provocar alteracions en el sistema immunitari.
-
PCP4 (Purkinje Cell Protein 4): pertany a una família de proteïnes implicades en els senyals de transducció intermediats per calci. Sembla estretament relacionat amb les alteracions observades al cerebel.
4.1.2.Característiques físiques i fisiològiques
4.1.3.Característiques conductuals
4.1.4.Afectació cerebral i cognitiva

4.2.Síndrome de Klinefelter
4.2.1.Característiques citològiques i moleculars
4.2.2.Característiques físiques i fisiològiques
4.2.3.Característiques conductuals
4.2.4.Afectació cerebral i cognitiva
4.3.La síndrome de Turner
4.3.1.Característiques citològiques i moleculars
4.3.2.Característiques físiques i fisiològiques
4.3.3.Característiques conductuals
4.3.4.Afectació cerebral i cognitiva
5.Principals anomalies estructurals
Resum
-
Els canvis en el nombre o en l'estructura d'un cromosoma poden afectar el bon desenvolupament i la salut.
-
L'impacte de l'alteració cromosòmica dependrà del tipus d'anomalia, del cromosoma afectat (i per tant, dels gens afectats) i del nombre de cèl·lules afectades.
-
Els dèficits de material cromosòmic són més greus que els excessos.
-
Els mosaics expliquen per què algunes persones afectades per la mateixa alteració cromosòmica no presenten símptomes tan greus.
-
Les malalties cromosòmiques més freqüents són les aneuploïdies.
-
Les anomalies que afecten els autosomes són més greus que les que afecten els cromosomes sexuals.
-
El principal mecanisme que provoca aneuploïdies és la no-disjunció de cromosomes homòlegs en la meiosi I.
-
Les trisomies, sobretot les dels autosomes, són influïdes per l'edat de la mare. L'edat del pare té relació sobretot amb aneuploïdies sexuals dels fills.
-
Hi ha factors ambientals que augmenten el risc de descendents aneuploides.
-
Les alteracions cromosòmiques es transmeten a la descendència.
-
La síndrome de Down és una trisomia que afecta el cromosoma 21. És l'alteració cromosòmica més freqüent i explica el 10% dels casos de retard mental.
-
El desequilibri en la dosi gènica de la regió cromosòmica crítica dóna lloc al fet que els individus Down presentin una sèrie de característiques morfològiques, fisiològiques, conductuals i cognitives pròpies. Les seves característiques principals són: letargia i hipotonia (en nounats), talla baixa, retard mental i dèficits cognitius específics.
-
Els cervells d'individus amb síndrome de Down presenten, a escala cel·lular, menys densitat de neurones i de sinapsi, retard en el desenvolupament de les dendrites, en la formació d'espines dendrítiques i en la mielinització.
-
La síndrome de Klinefelter és l'anomalia gonosòmica més freqüent. Presenten un cariotip 47 XXY i, per tant, fenotípicament són homes. Les principals característiques de la síndrome són una estatura elevada, hipogonadisme i ginecomàstia.
-
Els individus Klinefelter presenten un QI lleugerament més baix i alteracions cognitives específiques, com dificultats d'aprenentatge del llenguatge.
-
A escala conductual, solen presentar una personalitat tímida i passiva, trets autistes, problemes d'adaptació social i de tipus psiquiàtric.
-
La síndrome de Turner o monosomia X (45 X-) es caracteritza per presentar una estatura baixa, un desenvolupament escàs de les característiques sexuals secundàries i dèficits cognitius específics. Entre aquests destaquem la presència d'hiperactivitat i els dèficits d'atenció en la infantesa i l'adolescència, problemes d'orientació en l'espai i de tipus executiu.
-
El perfil cognitiu de la síndrome de Turner reflecteix un funcionament pitjor de l'hemisferi dret; per contra, el perfil cognitiu de la síndrome de Klinefelter reflecteix un funcionament pitjor de l'hemisferi esquerre. En l'àmbit conductual s'observen retard en la seva maduresa psicològica i emocional, hiperactivitat i dèficits d'atenció en la infantesa i l'adolescència que desapareixen en arribar a l'edat adulta.
-
Les síndromes de Prader-Willi i Angelman són dues cromosomopaties originades per una microdeleció del cromosoma 15 i presenten empremta genòmica.
Exercicis d'autoavaluació
a) Dona de 25 anys amb cariotip normal i un germà amb síndrome de Down.
b) Dona de 45 anys sense antecedents de síndrome de Down en la família.
c) Dona de 35 anys amb una translocació robertsoniana 14/21.
d) Dona de 20 anys amb una translocació robertsoniana 21/21.
a) la meiosi I o II del pare.
b) la meiosi I o II de la mare.
c) la mitosi, mentre es forma l'embrió o el fetus.
d) tots els casos anteriors.
a) presenten gònades femenines.
b) presenten gònades masculines però els genitals són ambigus o femenins.
c) presenten tant teixit ovàric com testicular.
d)Qualsevol de les possibilitats anteriors és factible.
a) Tots els fills presentaran la síndrome de Klinefelter, la meitat de les filles tindran trisomia X, i la resta síndrome de Turner.
b) Totes les filles amb síndrome de Turner, i els fills amb síndrome de Klinefelter.
c) Tots els fills presentaran la síndrome de doble Y, dos terços de les filles presentaran la síndrome de Turner, i la resta tindran trisomia X.
d) La meitat dels fills seran normals, i la resta tindran la síndrome de doble Y, mentre que totes les filles tindran la síndrome de Turner.
a) constitueixen un indicador de possibles alteracions del tub neural.
b) són característics de mares portadores de fetus amb síndrome de Down.
c) ens permeten determinar l'existència de malalties que segueixen una herència unifactorial, com l'hemofília.
d) són un indicador que se segueix un procés normal de gestació.
Solucionari
1.2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.