Causas de las aberraciones cromosómicas humanas
Los cambios anormales en los cromosomas de las células somáticas o de las células sexuales se denominan aberraciones cromosómicas, que se pueden dividir en dos categorías: aberraciones numéricas y aberraciones estructurales. Las aberraciones cromosómicas pueden ocurrir de manera espontánea, llamadas mutaciones espontáneas, también pueden ocurrir mediante mutagénesis física, química y biológica, llamadas mutaciones inducidas, también pueden ser causadas por herencia de los padres; Un gameto normal, es decir, todos los cromosomas contenidos en un espermatozoide o un óvulo normal, se denomina conjunto de cromosomas. El aumento o disminución en el número de todo el conjunto o parte completa de cromosomas diploides normales se denomina aberración del número de cromosomas. Los principales tipos son los siguientes:
(1) Euploide (euploide)
Es un aumento o disminución en el número de todo el conjunto de cromosomas en la célula. La reducción en el número de todo el conjunto de cromosomas puede formar un haploide, y aún no se han observado individuos haploides en humanos. Un aumento en el número de todo el conjunto de cromosomas puede formar poliploides (poliploides), incluidas triploidías, tetraploidías, etc., que se pueden observar en fetos abortados.
1. Triploide se refiere a tres conjuntos de cromosomas en las células somáticas, es decir, cada par de cromosomas tiene un cromosoma más, siendo el número total de cromosomas 69 (3n). Debido a que la triploidía es letal, es extremadamente raro que los niños con triploidía sobrevivan hasta el nacimiento, y los supervivientes son todos quimeras diploides/triploides. Sin embargo, la triploidía es el tipo más común en fetos abortados. Los cariotipos de casos triploides que se han informado incluyen 69,XXX; 69,XXY; 69XYY y mosaicismo triploide/diploide. Sus principales síntomas son trastornos y deformidades del desarrollo físico e intelectual. En los hombres, hay genitales externos de género ambiguo, como hipospadias y escroto bifurcado.
Generalmente se cree que las razones para la formación de la triploidía son: ①diandry, es decir, dos espermatozoides ingresan al óvulo para la fertilización al mismo tiempo (Figura 2-6-10); es decir, durante la meiosis, el óvulo no logra formar un cuerpo polar por alguna razón, o el segundo cuerpo polar se recombina con el núcleo del óvulo, por lo que el óvulo retiene dos juegos de cromosomas y se forma un cigoto triploide después de la fertilización ( Figura 2 -6-11).
2. Tetraploide significa que las células somáticas del paciente tienen cuatro conjuntos de cromosomas, con un número total de cromosomas de 92 (4n). Hasta el momento, sólo se ha informado de un bebé tetraploide vivo con múltiples malformaciones y un caso masculino de mosaicismo tetraploide/diploide (46, XY/92, XXYY). Los síntomas principales son microcefalia y deformidad de la pantorrilla. La frente es estrecha y la fontanela se cierra temprano. Los ojos están muy espaciados, la base de la nariz es baja y plana, y las orejas son de implantación baja y deformadas. Deformidad de los dedos de manos y pies, pie zambo. Retraso del crecimiento, retraso mental, etc.
Las razones de la formación de la tetraploidía: ① La endoreduplicación significa que durante una división celular, los cromosomas se copian no una, sino dos veces. Por tanto, cada cromosoma forma 4 cromosomas, lo que se denomina cromosoma diploide. En este momento, los cromosomas están dispuestos paralelos entre sí. Posteriormente, tras la división normal, las dos células hijas formadas son ambas células tetraploides. La endoreduplicación y la tetraploidía son una de las anomalías cromosómicas más comunes en las células cancerosas. ②La mitosis intranuclear significa que durante la división celular, los cromosomas se replican una vez normalmente, pero en la etapa intermedia de la división, la membrana nuclear aún no se ha roto ni desaparecido y no hay formación de huso ni citocinesis. Como resultado, los cromosomas entran. las células no se duplican y se vuelven tetraploides.
(2) Aneuploide (aneuploide)
Se refiere al aumento o disminución del número de cromosomas de una célula en uno o más. Este es el tipo más común de aberración cromosómica en humanos. Una célula con uno o más cromosomas se llama hipodiploide; una célula con uno o más cromosomas se llama hiperdiploide. A veces, el número de cromosomas es diploide, pero el número o la estructura de algunos pares de cromosomas se desvía de lo normal, algunos aumentan y otros disminuyen. Cuando el número de aumentos y disminuciones es igual, el número total de cromosomas permanece sin cambios, lo que se denomina pseudodiploide. Cuando el número de dos o más pares de cromosomas en el cariotipo es anormal, se denomina aneuploide complejo.
1. Monosomía significa que un cromosoma de un número determinado se reduce en uno (2n-1) y el número total de cromosomas en la célula es 45. Los más comunes son 45, Además del haplotipo del cromosoma del grupo G, no se han encontrado otros haplotipos en humanos. Si el cromosoma número uno se reduce en 2 (2n-2), es decir, este par de cromosomas no existe, se denomina tipo deficiencia. Aún no se ha informado de falta de tipo de cuerpo en humanos, lo que significa que tales embriones simplemente no pueden sobrevivir.
2． Trisomía significa que se suma un cromosoma de un número determinado (2n 1) y el número total de cromosomas en la célula es 47. Clínicamente, la trisomía es la más común independientemente de la enfermedad de los cromosomas sexuales o autosómica. Por ejemplo, entre las enfermedades autosómicas, excepto la número 17, que no tiene un informe de cariotipo de casos de trisomía, todos los demás cromosomas autosómicos tienen tritipos, siendo las trisomías 13, 18 y 21 las más comunes. Hay tres tritipos principales de cromosomas sexuales: XXX, XXY y XYY.
3. Polisomía: Se añaden dos o más cromosomas de un número determinado. Se observa principalmente en anomalías de los cromosomas sexuales, como tetratipo: 48, XXXX; 48, XXXY y pentatipo: 49, XXXXX, etc.
La aneuploidía se produce debido a la no disyunción de los cromosomas en las células germinales durante la meiosis. La llamada no disyunción significa que durante la primera meiosis, un determinado cromosoma homólogo no se separa y no puede distribuirse uniformemente en las dos células hijas. Como resultado, una célula obtiene una copia doble del cromosoma y la otra célula sí. La mitad de los gametos resultantes tienen un cromosoma adicional (n 1) y a la otra mitad le falta un cromosoma (n-1). Después de la fertilización, estos gametos anormales formarán cigotos trisómicos y haploides. Si la primera meiosis es normal, pero no se produce disyunción de la díada durante la segunda meiosis, también se producirán gametos anormales (n 1) y (n-1) (Figura 2-6-12, 2-6-13). . Se sabe que la no disyunción cromosómica ocurre principalmente en la anafase I durante la meiosis.
(3) Quimera
Un individuo que contiene dos o más líneas celulares de cariotipo diferentes se llama quimera. Por ejemplo, 46, XY/47, XXY y 45, X/46, XX son todas quimeras. La razón es que los cromosomas no se separan durante la primera escisión del óvulo fecundado ni durante las primeras escisiones (Figura 2-6-14). La proporción de quimeras en cada línea celular está relacionada con el momento en que se produce la no disyunción cromosómica. Si ocurre en la primera escisión, el número de las dos líneas celulares será igual; si ocurre en las últimas etapas de la escisión, la proporción de células normales será mayor. Otra causa del mosaicismo es la pérdida cromosómica. Durante las etapas media y tardía de la mitosis celular, un determinado cromosoma no logra ingresar al núcleo de ninguna célula hija debido a una lentitud accidental, lo que resulta en un cromosoma menos en el núcleo de la célula hija. Esto también se llama retraso de anafase. Los cromosomas que no lograron ingresar al núcleo quedaron en el citoplasma y desaparecieron gradualmente. Como resultado, la célula se volvió hipodiploide debido a la pérdida de un cromosoma (Figura 2-6-15). Los síntomas clínicos de los pacientes con mosaico suelen ser inferiores a los típicos. La aberración estructural es el resultado de varios tipos de recombinación provocada por la rotura y reinserción de cromosomas o cromátidas.
(1) Deleción significa la pérdida de parte del cromosoma, incluidas las deleciones finales y las deleciones intermedias. La deleción terminal se refiere a la pérdida de segmentos no centroméricos después de una rotura cromosómica, es decir, la pérdida del segmento final del brazo largo o corto del cromosoma. La deleción intermedia se refiere a dos roturas en el brazo largo o corto de un cromosoma, y se pierde el segmento entre los dos puntos de rotura. Luego, el extremo roto proximal se vuelve a conectar con el extremo distal.
(2) Inversión: un cromosoma se rompe en dos lugares, el segmento medio se invierte 180° y luego se conecta a los dos extremos rotos. La secuencia de genes se invierte, lo que se llama inversión.
Si se producen dos roturas en el mismo brazo, se forma una inversión intrabrazo; si se produce una rotura en cada uno de los dos brazos, lo que hace que el fragmento invertido contenga un centrómero, se forma una inversión entre brazos.
(3) Translocación (translocación) Cuando un fragmento separado de un cromosoma se conecta a otro cromosoma, se llama translocación. Según los diferentes cromosomas involucrados, los segmentos de translocación y las formas de conexión, se puede dividir en varios tipos, como translocación unilateral, translocación recíproca, translocación romana y translocación compleja.
(4) Duplicación significa que después de que un cromosoma homólogo se rompe, su fragmento se conecta a otro cromosoma homólogo, o debido al intercambio desigual entre cromosomas homólogos, un cromosoma homólogo da como resultado partes del cromosoma homólogo. se duplican, mientras que el otro cromosoma homólogo se elimina correspondientemente. Si esta aberración ocurre en las células germinales, los dos gametos resultantes se combinan con gametos normales para formar un óvulo fertilizado con trisomía parcial y monosomía parcial de un determinado cromosoma.