Aneuploidía

A aneuploidía é unha anormalidade cromosómica consistente en ter un número anormal de cromosomas nun par cromosómico determinado. Na aneuploidía algún dos pares cromosómicos presenta un ou máis cromosomas extra ou un cromosoma de menos con respecto ao normal. Cada especie ten un número de cromosomas determinado e a aneuploidía orixina un número anormal para esa especie.
Os casos máis comúns son as trisomías (un cromosoma extra, é dicir, 3 copias dun cromosoma en vez das dúas normais), tetrasomías (4 copias dun cromosoma) e monosomías (un cromosoma de menos). As aneuploidías son causa de defectos xenéticos de nacemento. Algunhas células cancerosas poden ter tamén un número anormal de cromosomas por causa da aneuploidía. A aneuploidía orixínase durante a división celular cando os cromosomas non se separan debidamente entre as dúas células fillas. Isto xeralmente ocorre cando a citocinese empeza cando a cariocinese está aínda en curso. A maioría dos casos de aneuploidía dan lugar ao aborto natural do feto, pero nalgúns caos poden nacer vivos; os cromosomas extras máis comúns que se observan nos nacementos vivos son o 21, 18 e 13. Estímase que ocorren anormalidades cromosómicas en 1 de cada 160 nacementos vivos.

 Cromosomas 
As células somáticas humanas normais teñen 23 pares de cromosomas (en total son 46 cromosomas) e dise que son diploides. Unha copia de cada par hérdase do pai e a outra da nai. Os primeiros 22 pares denomínanse autosomas ou cromosomas autosómicos, e o par 23 está formado polos cromosomas sexuais, que poden ser X ou Y; normalmente, a muller ten dous cromosomas X e os homes un X e un Y.

miniatura|dereita|400px|Cariotipo humano masculino normal. Un individuo con trisomía 21 tería 3 cromosomas no par 21 en vez dos dous que se mostran na figura.

Durante a meiose, cando as células da liña xerminal se dividen para crear os espermatozoides e os óvulos, cada un destes gametos debería ter a metade de cromosomas ca as células diploides, 23 cada un, xa que os gametos só reciben un cromosoma de cada par, e dise que son haploides. Pero ás veces os dous cromosomas dun par pasan anormalmente a un gameto, e o outro gameto non recibe ningún cromosoma dese par. Se algún destes gametos intervén na fecundación isto orixina unha aneuploidía completa en todas as células do individuo fillo.

A maioría dos embrións non poden sobrevivir cun autosoma extra ou de menos e abortan espontaneamente. A aneuploidía máis frecuente nos fetos humanos é a trisomía 16, aínda que os fetos afectados por ter este cromosoma extra completo non sobreviven ata chegar ao termo do embarazo (é posible que sobrevivan os que teñen aneuploidía en mosaico, na cal a trisomía 16 existe só nalgunhas células pero non en todas). A aneuploidía autosómica humana máis común entre os nacidos que sobreviven é a trisomía 21, que é a que presentan os individuos con síndrome de Down, que afecta a 1 de cada 800 nacementos. Outras son a trisomía 18 (síndrome de Edwards) afecta a 1 de cada 6.000 nacementos, a trisomia 13 (síndrome de Patau) afecta a 1 de cada 10.000 nacementos, e a trisomía 9. O 10% dos meniños con trisomía 18 ou 13 chegan a 1 ano de idade.

Os cambios no número de cromosomas non teñen que estar necesariamente presentes en todas as células dun individuo. Cando a aneuploidía se detecta só nunha fracción das células dun individuo, denomínase mosaicismo cromosómico. Isto pode orixinarse por anormalidades na mitose. En xeral, os individuos que son mosaicos con respecto a unha aneuploidía cromosómica tenden a presentar unha forma menos severa dos síndromes correspondentes en comparación cos que teñen a trisomía completa en todas as células. Para moitas das trisomías autosómicas, só os caos de mosaico poden sobrevivir ata o termo do embarazo. Porén, a aneuploidía mitótica pode ser máis común do que previamente se cría nos tecidos somáticos, e a aneuploidía é característica de moitos tipos de tumores.

 Terminoloxía 
En senso estrito, nos humanos un complemento cromosómico que teña un número de cromosomas distinto de 46 considérase heteroploide, mentres que un complemento co número múltiplo exacto do complemento haploide denomínase euploide. 
 Número de cromosomas  Nome  Descrición 
   1  Monosomía  Monosomía refírese á falta dun  cromosoma do complemento normal.  Outro caso é a monosomía parcial, que pode ocorrer en casos de translocacións desequilibradas ou delecións, nas cales só unha porción do cromosoma (non o cromosoma enteiro) está presente nunha soa copia. A monosomía dos cromosomas sexuais (45,X) causa a síndrome de Turner na que o individuo ten só un cromosoma X.
   2  Disomía  Disomía é a presenza de dúas copias dun cromosoma. En organismos como os humanos, que teñen dúas copias de cada cromosoma, é dicir, son diploides, é a condición normal. Os organismos que normalmente teñen tres ou máis copias de cada cromosoma denomínanse triploides, tetraploides etc. (ver ploidía). A disomía é unha aneuploidía do complemento cromosómico. Na disomía uniparental, ambas as copias dun cromosoma proceden do mesmo proxenitor (sen que haxa contribución do outro proxenitor).
   3  Trisomía  Trisomía refírese á presenza de tres copias dun cromosoma determinado en vez das dúas copias normais. Exemplos son a trosomía 21 (síndrome de Down), a trisomía 18 (síndrome de Edwards), a trisomía 13 (síndrome de Patau), e a trisomía 9. A trisomía dos cromosomas sexuais tamén é posible, como na síndrome triplo X (47,XXX), síndrome de Klinefelter (47,XXY), e síndrome XYY (47,XYY).
   4/5  tetrasomía/pentasomía  A tetrasomía e a pentasomía consiten na presenza de catro ou cinco copias dun determinado cromosoma, respectivamente. Son raras entre os autosomas, pero a tetrasomía e pentasomía dos cromosomas sexuais foron atopadas nos humanos, como nos casos de individuos XXXX, XXYY, XXXXX, XXXXY e XYYYY.

 Mecanismos 
A non-disxunción é un fenómeno que xeralmente ten lugar como resultado do debilitamento do punto de control da mitose (checkpoint), xa que estes puntos tenden a a deter ou atrasar a división celular ata que todos os compoñentes da célula están listos para entrar na seguinte fase. Se un punto de control está debilitado, a célula pode fallar á hora de detectar que un par cromosómico non está ben aliñado na placa mitótica, por exemplo. En tal caso, a maioría dos cromosomas separaranse normalmente (e unha cromátide acabará en cada célula filla), pero outros cromosomas fallarán á hora de separar as súas cromátides, que irán xuntas a unha célula filla. Isto xera unha célula filla que carece dunha copia dun cromosoma, mentres que a outra célula filla ten unha copia extra.

Os puntos de control da mitose que son completamente inactivos poden causar a non-disxunción en varios cromosomas, posiblemente en todos. Tal escenario pode dar lugar a que as células fillas teñan un conxunto disxunto de material xenético.

A unión merotélica prodúcese cando un cinetocoro está unido a ambos os polos do fuso mitótico, o que é unha das causas principais de aneuploidía.Juraj Gregan, Silvia Polakova, Lijuan Zhang, Iva M. Tolić-Nørrelykke, e Daniela Cimini. Merotelic kinetochore attachment: causes and effects. Trends Cell Biol. 2011 June; 21(6): 374–381. doi: 10.1016/j.tcb.2011.01.003. 

Fusos multipolares: fórmanse máis de dous polos do fuso, como é frecuente en células cancerosas. Neste tipo de divisións mitóticas orixínase unha célula filla en cada polo do fuso, e cada unha delas pode ter un complemento impredicible de cromosomas.Therman, Eeva; Sakari Timonen (1950). "MULTIPOLAR SPINDLES IN HUMAN". Hereditas 36 (4). doi:10.1111/j.1601-5223.1950.tb03385.x. Kryukov, F (2011). "Visualization of numerical centrosomal abnormalities by immunofluorescent staining.". Klin Onkol 24: S49– S52.  

Fuso monopolarTillement V, Remy MH, Raynaud-Messina B, Mazzolini L, Haren L, Merdes A. Spindle assembly defects leading to the formation of a monopolar mitotic apparatus. Biol Cell. 2009 Jan;101(1):1-11. doi: 10.1042/BC20070162. PMID 19055485. : só se forma un polo do fuso. Isto produce unha soa célula filla co número normal de copias de cromosomas duplicado. Como o resultado final do mecanismo dos fusos monopolares pode orixinarse un intermediato tetraploide. Neste caso, a célula ten o dobre de cromosomas ca unha célula normal, e produce o dobre de polos do fuso. Isto dá como resultado catro células fillas cun complemento cromosómico impredicible, pero co número normal de copias ou dotacións.

 Mosaicismo somático no sistema nervioso 
O mosaicismo con contido aneuploide de cromosomas pode ser algo normal no tecido cerebral dos mamíferos. Nun estudo de mostras de cerebros humanos normais de seis individuos de entre 2 e 86 anos observouse mosaicismo para a aneuploidía do cromosoma 21 (como media aforon analizadas o 4% das neuronas). Este baixo nivel de aneuploidía parece que se orixina por defectos na segregación cromosómica durante a mitose en células precursoras neuronais, e as neuronas que conteñen dita dotación aneuploide parecen estar ben integradas nos circuítos neuronais normais.

 Mosaicismo somático no cancro 
A aneuploidía obsérvase regularmente en virtualmente case todos os tipos de cancro. 
O mosaicismo somático aparece en practicamente todas as células cancerosas, incluíndo a trisomía 12 na leucemia linfocítica crónica e a trisomía 8 na leucemia mieloide aguda. Porén, estas formas de mosaico aneuploide prodúcense por mecanismos distintos dos que están tipicamente asociados coas síndromes xenéticas que implican aneuploidía completa ou en mosaico, como a inestabilidade cromosómica  (debida a defectos na segregación mitótica nas células cancerosas). Xa que logo, os procesos moleculares que orixinan esta aneuploidía son unha diana para posibles novas drogas anticanceríxenas en desenvolvemento.

A alteración dos puntos de control da mitose normais son tamén importantes nos eventos tumoroxénicos, e estes poden causar directamente aneuploidía. 
A perda do supresor de tumores p53 crea unha inestabilidade xenómica que na maior parte dos casos orixina un xenotipo aneuploide.

Ademais, as síndromes xenéticas nas que o individuo está predisposto á rotura dos cromosomas (síndromes de inestabilidade cromosómica) están asociados frecuentemente cun incremento do risco de ter varios tipos de cancro, o que subliña o papel da aneuploidía somática na carcinoxénese. Diversos estudos indican que a aneuploidía contribúe directamente á carcinoxénese ao interromper a división asimétrica de células nai adultas.

 Aneuploidía parcial 
Os termos "monosomía parcial" e "trisomía parcial" utilízanse para describir os desequilibrios na cantidade de material xenético causados pola perda ou ganancia de parte dun cromosoma (non de cromosomas completos). En concreto, estes termos utilízanse cando hai unha translocación desequilibrada (ou non balanceada), na que un individuo leva un derivado dun cromosoma formado pola rotura e fusión de dous cromosomas diferentes, é dicir, un dos cromosomas leva unido un fragmento cromosómico procedente do outro cromosoma. Nesta situación, o individuo tería tres copias dunha determinada parte dun cromosoma (dúas copias normais e a porción extra que existe unida ao cromosoma derivado) e só unha copia de parte do outro cromosoma que estivo implicado na formación do cromosoma derivado (a parte que cedeu durante a translocación).

 Aneuploidóxenos 
Os axentes que poden causar aneuploidía denomínanse aneuploidóxenos. Moitos carcinóxenos mutaxénicos son aneuploidóxenos. Os raios X, por exemplo, poden causar aneuploidía ao fragmentar os cromosomas; e tamén poden afectar ao aparato do fuso.Duesberg, P.; Rasnick, D. (2000). "Aneuploidy, the somatic mutation that makes cancer a species of its own". Cell Motility and the Cytoskeleton 47 (2): 81–107. doi:10.1002/1097-0169(200010)47:2<81::AID-CM1>3.0.CO;2-#. PMID 11013390. Compostos químicos non mutaxénicos como a colchicina poden producir aneuploidía ao afectaren á polimerización de microtúbulos.

 Diagnose 
A aneuploidía na liña xerminal detéctase normalmente por cariotipificación, un proceso no que unha mostra de células se fixa e tingue para crear o patrón típico de bandas claras e escuras nos cromosomas e analizar unha imaxe dos cromosomas. Outras técnicas son: hibridación in situ fluorescente (FISH), reacción en cadea da polimerase cuantitativa (qPCR) de repeticións en tándem curtas (STR), fluorescencia cuantitativa-PCR (QF-PCR), análise de dosaxe con qPCR, espectrometría de masas cuantitativa de polimorfismos dun só nucleótido, e hibridación xenómica comparativa (CGH).

Estas probas poden realizarse tamén antes do nacemento para detectar a aneuploidía durante o embarazo, por medio dunha amniocentese ou dunha mostraxe de villus coriónico. Estas probas de diagnose prenatal están máis recomendadas en mulleres embarazadas de 35 anos ou máis porque a posibilidade de que se produzan aneuploidías cromosómicas aumenta a medida que se incrementa a idade da nai.

Grazas a algúns avances recentes poden realizarse probas menos invasivas ca as tradicionais baseadas na presenza de material xenético fetal no sangue materno.S S Y Ho, K O’Donoghue, M Choolani. Fetal Cells in Maternal Blood: State of the Art for Non-Invasive Prenatal Diagnosis. 

 Tipos 
+chavecorsignificado  letal   fenotipo feminino normal  fenotipo masculino normal   síndrome de Turner (muller anormal)  síndrome de Klinefelter (home anormal)

+ En cromosomas non autosómicos   0  X  XX XXX XXXX XXXXX 0 00  X0  XX  XXX  XXXX  XXXXX Y  Y0  XY  XXY   XXXY   XXXXY   XXXXXY YY  YY  XYY  XXYY  XXXYY  XXXXYY  XXXXXYY YYY YYY  XYYY  XXYYY  XXXYYY  XXXXYYY  XXXXXYYY YYYY  YYYY  XYYYY  XXYYYY  XXXYYYY  XXXXYYYY  XXXXXYYYY YYYYY  YYYYY  XYYYYY  XXYYYYY  XXXYYYYY  XXXXYYYYY  XXXXXYYYYY

+chavecorsignificado  caso con trisomía completa (non en mosaico), que nunca pode sobrevivir ata o termo do embarazo  caso con trisomía completa (non en mosaico), que pode en ocasións sobrevivir ata termo  caso con trisomía completa (non en mosaico), que pode sempre sobrevivir ata termo (agás que haxa outras complicacións)

+En cromosomas autosómicos#monosomíatrisomía 1     Trisomía 1 2    Trisomía 2 3    Trisomía 3 4  síndrome de Wolf-Hirschhorn   Trisomía 4 5  Cri du chat  síndrome da deleción 5q  Trisomía 5 6    Trisomía 6 7  síndrome de Williams   Trisomía 7 8     síndrome de Warkany 2 9   Trisomía 9 10    Trisomía 10 11  síndrome de Jacobsen   Trisomía 11 12    Trisomía 12 13  síndrome de Patau 14  Trisomía 14 15  síndrome de Angelman  síndrome de Prader–Willi Trisomía 15 16   Trisomía 16 17  síndrome de Miller-Dieker  síndrome de Smith-Magenis Trisomía 17 18  síndrome da deleción 18q síndrome de Edwards 19  Trisomía 19 20  Trisomía 20 21  síndrome de Down 22  síndrome de DiGeorge síndrome ollo de gato  Trisomía 22

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Síndrome de Down
 Síndrome de Edwards
 Ploidía
 Poliploidía

 Ligazóns externas 
 Genetics of Aneuploids Aneuploidía noutros animais.

Categoría:Cromosomas
Categoría:Citoxenética