Este documento introduce conceptos clave sobre citogenética humana y genética toxicológica. Define términos como ploidía, euploide, aneuploide y explica los diferentes tipos de alteraciones cromosómicas como las numéricas, estructurales y de separación de cromátides. Luego describe los mecanismos por los cuales se generan estas alteraciones, incluyendo la no disyunción, anafase lag, formación de mosaicos y errores en la mitosis. Finalmente, analiza las consecuencias genéticas de la no

1. Bioquímica Clínica II, CIGETOX – Citogenética Humana y
Genética Toxicológica
Carrera de Bioquímica
Facultad de Farmacia y Bioquímica – Universidad de Buenos
Aires
Bioq. Victoria E. Schiariti Lampropulos
2019

2. 2
Introducción 3
Ploidía: Definiciones 3
Errores en la mitosis 6
Mecanismos de generación de alteraciones numéricas 9
No Disyunción y Anafase lag en meiosis 10
Formación de Mosaicos Cromosómicos 12
Bibliografía 13

3. 3
Frecuentemente las células se encuentran sujetas a mecanismos por
medio de los cuales se altera su normal constitución genética. Cualquier proceso
que produzca un daño en la estructura del ADN será denominado entonces
mutación. Las mutaciones pueden ser de dos tipos: génicas o cromosómicas.
Las mutaciones génicas, como su nombre lo indica, ocurren a nivel de un gen.
Por lo tanto, no serán visibles al microscopio óptico ya que son modificaciones
en la estructura molecular del ADN. Las mutaciones cromosómicas, dado que
ocurren a nivel del cromosoma, serán capaces de producir cambios detectables
al microscopio y pueden ser divididas en tres grandes grupos:
1. Alteraciones numéricas: modificaciones que involucran al cromosoma
entero o a las cromátides. Se trata de alteraciones en el movimiento y distribución
de los cromosomas o las cromátides durante la división celular, dando lugar a
cambios en el número cromosómico. Estos errores son definidos como Eventos
de no disyunción y Retardo cromosómico durante la anafase (también llamada
anafase lag).
2. Alteraciones estructurales: Rupturas de cromosomas o de
cromátides, con o sin la subsecuente reunión de los extremos cromosómicos o
llevando a la pérdida de material cromosómico.
3. Error en la separación longitudinal de las cromátides hermanas. Se
produce por separación transversal del cromosoma originando los denominados
isocromosomas.
Para poder entender el origen y las consecuencias de las alteraciones que
implican un cambio en el número de cromosomas de la célula, es necesario
definir una serie de conceptos:

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I. DIPLOIDE: Indica el número cromosómico del cigoto fertilizado que contiene
dos sets haploides, se simboliza como 2n.
II. HETEROPLOIDE: Es el número cromosómico que se desvía del número
cromosómico normal para la especie (es decir, que no es diploide). Ejemplos:
3n, 2n-1.
II. A. EUPLOIDE: Son números cromosómicos múltiplos exactos del número
haploide básico, por ejemplo, 2n, 3n, 4n.
II. A. 1. HAPLOIDE: Indica el número cromosómico reducido en gametas y se
simboliza como n.
II. A. 2. POLIPLOIDE: Son múltiplos exactos del número básico haploide
mayores que el diploide. Por ejemplo, 3n (triploidía), 4n (tetraploidía).
II. B. ANEUPLOIDE: Son números cromosómicos que se desvían del número
básico n y sus múltiplos exactos.
II. B. 1. HIPODIPLOIDE: Uno o más cromosomas se encuentran en defecto con
respecto al complemento cromosómico básico. Según qué cromosomas
estén ausentes, puede ser:

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II. B. 1. a. MONOSOMÍA: Un cromosoma de algún par se encuentra ausente. Se
simboliza como 2n-1. Por ejemplo: 45,X (Síndrome de Turner).
II. B. 1. b. NULISOMÍA: Ambos cromosomas del mismo par se encuentran
ausentes, es decir, falta un par cromosómico completo. Se simboliza
como 2n-2 (no viable).
II. B. 2. HIPERDIPLOIDE: Uno o más cromosomas se encuentran en exceso con
respecto al complemento cromosómico básico. Pueden ser:
II. B. 2. a. TRISOMÍA: Existe un cromosoma extra, es decir, para algún par
cromosómico se encuentran tres cromosomas. Se simboliza como
2n+1. Puede ser de distintos tipos: a) Primaria: el cromosoma
adicional es homólogo a alguno del set diploide. Por ejemplo,
47,XX,+21 (Síndrome de Down). b) Secundaria: el cromosoma extra
es un isocromosoma derivado del set disómico. c) Terciaria: el
cromosoma extra involucra partes de dos cromosomas no homólogos.
II. B. 2. b. TETRASOMÍA: Un par de cromosomas se encuentra presente dos
veces. Se simboliza como 2n+2.
II. B. 2. c. DOBLE TRISOMÍA: Se encuentran dos cromosomas extra no
homólogos. Se simboliza como 2n+1+1.
Reporte de un caso clínico
de doble trisomía

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Aunque la mitosis normal se encuentra caracterizada por la duplicación
cromosómica y segregación de los cromosomas hijos, estos dos procesos no se
encuentran necesariamente correlacionados y su interrelación puede ser
modificada en diferentes formas. Estas modificaciones llevan a una constitución
cromosómica diferente del complemento básico individual. Los principales
errores que pueden ocurrir durante la mitosis son los siguientes:
I. ENDORREDUPLICACIÓN: Es un proceso en el cual cada cromosoma se ha
replicado dos o más veces en una fase S entre dos mitosis en lugar de una como
en un ciclo celular normal. Si han ocurrido dos duplicaciones, el cromosoma en
la mitosis siguiente se encuentra formado por cuatro cromátides en lugar de dos,
conformando estructuras denominadas diplocromosomas. Luego de tres o
cuatro endorreduplicaciones los cromosomas se encuentran formados por 8 o
16 cromátides. Este fenómeno ha sido descripto en las glándulas salivales de
Drosophila dando lugar a los denominados cromosomas politénicos, y también
es frecuente en fibroblastos y células neoplásicas. Se generan células con
núcleos de mayor tamaño y variaciones en la ploidía.
Cromosomas politénicos
de Drosophila

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II. ENDOMITOSIS: En este proceso la profase es normal, sin embargo la
membrana nuclear nunca se disgrega y los cromosomas permanecen dentro
de ella. Luego de haber alcanzado su grado máximo de condensación en la
endometafase, las cromátides hermanas se separan en una endoanafase, pero
no migran hacia los polos. Los cromosomas sufren cambios telofásicos y el
núcleo revierte a interfase teniendo un número cromosómico duplicado. Este
proceso fue descripto primero en insectos, plantas y en células cancerosas de
ratón y humanos, pero en el único tejido que se lo encuentra en forma normal es
en la placenta.
III. C-MITOSIS: En este proceso, cuyo nombre proviene de la droga colchicina,
los cromosomas se comportan normalmente durante la profase y en la metafase.
Sin embargo, el huso mitótico es defectuoso o se encuentra ausente. Por lo
tanto, los cromosomas no pueden ubicarse en la placa metafásica y se reparten
formando micronúcleos. De esta forma, cada unidad celular posee una
constitución tetraploide con un número de micronúcleos de tamaño variable.
Estos micronúcleos normalmente no se dividen nunca más. Es un proceso es
extremadamente raro en células normales, pero ha sido descripto en células
tumorales como reflejo de la anoxia y la degeneración tisular.
IV. RESTITUCIÓN: Este es otro proceso que lleva a una constitución
cromosómica tetraploide. La profase y la metafase son normales, pero en
anafase los dos grupos de cromosomas no pueden segregarse normalmente por
una mala separación de los polos del huso mitótico. Se origina un núcleo con
apariencia de pesa de gimnasio. Puede ocasionalmente ocurrir en tejidos
normales pero no es rara su ocurrencia en tejidos malignos.

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V. MITOSIS MULTIPOLAR: Se forman husos multipolares por una falla en la
división del centrosoma, el cual se divide más de una vez durante el ciclo
mitótico. Los más frecuentes son los husos con tres polos (mitosis tripolar) y con
cuatro polos (mitosis tetrapolar). Este proceso puede ocurrir en tejidos
neoplásicos y células de plantas. Si una anafase multipolar es seguida de
división celular, las células hijas resultantes (tres o cuatro) usualmente poseen
constituciones cromosómicas anormales y nunca más se dividen.
VI. AMITOSIS: Es el resultado de la constricción directa del núcleo en dos partes
sin que tenga lugar el proceso de condensación cromosómica, obteniéndose
dos células con núcleos desiguales. Esta es la forma en que se dividen los
ciliados pero se creía que en el humano no existía; sin embargo esto ha sido
descripto en diversos tejidos de mamíferos.

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La mayoría de las irregularidades que ocurren tanto en meiosis como en
mitosis originan células aneuploides. Las mismas son resultado de errores en
dicho proceso que conducen a la pérdida o ganancia de cromosomas, como
consecuencia de fallas en la migración a los polos opuestos de cromosomas
homólogos o cromátides hermanas durante la división celular. Estos errores
pueden ser de dos naturalezas distintas:
I. NO DISYUNCIÓN: Se produce por una falla en la separación de cromosomas
homólogos o cromátides hermanas durante la anafase.
Como consecuencia, ambos pueden ser incluidos en la
misma célula hija, generado la ganancia de un cromosoma
en una célula hija y la pérdida de un cromosoma en la otra.
Por ejemplo, en una mitosis, se obtendría una célula
trisómica y otra monosómica.
II. ANAFASE LAG: Implica una falla en la inclusión de cromosomas o
cromátides en la célula hija. En este caso, se genera una célula hija con una
constitución cromosómica normal y otra con un número cromosómico reducido
(monosómica en el caso de una mitosis).
Los eventos citológicos que dan lugar a la no disyunción o retardo
cromosómico durante mitosis, meiosis I o meiosis II son idénticos. Sin
embargo, genéticamente las dos situaciones son muy diferentes.

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La proporción de gametas anormales producidas por no disyunción o
anafase lag difiere de acuerdo a si ocurre en la meiosis I o II en el hombre y en
la mujer, ya que el proceso de espermatogénesis resulta en cuatro gametas
funcionales mientras que en la ovogénesis sólo se genera una gameta.
Analizaremos entonces la constitución cromosómica resultante de las
gametas en cada situación:
I. NO DISYUNCIÓN
I. A. ESPERMATOGÉNESIS
I. A. 1. MEIOSIS I
50% disómicos, 50% nulisómicos → 0% espermatozoides normales
I. A. 2. MEIOSIS II
50% monosómicos, 25% disómicos, 25% nulisómicos → 50% espermatozoides
normales
I. A. OVOGÉNESIS
I. B. 1. MEIOSIS I o MEIOSIS II
Óvulo disómico o nulisómico → 0% óvulos normales
II. ANAFASE LAG
II. A. ESPERMATOGÉNESIS
II. A. 1. MEIOSIS I
50% monosómicos, 50% nulisómicos → 50% espermatozoides normales
II. A. 2. MEIOSIS II
75% disómicos, 25% nulisómicos → 75% espermatozoides normales
No disyunción en la
gametogénesis
Fuente: Javier Novo,
Universidad de Navarra

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II. A. OVOGÉNESIS
II. B. 1. MEIOSIS I o MEIOSIS II
50% monosómico, 50% nulisómico → 50% óvulos normales
Estas gametas aneuploides podrán fecundar o ser fecundadas por otras
gametas que a su vez pueden ser euploides o aneuploides. De este modo se
generan los cigotos aneuploides que dan origen a los diversos síndromes
cromosómicos. Los siguientes son algunos ejemplos:
Óvulo Espermatozoide Cigoto Síndrome
23,X 24,XY 47,XXY Klinefelter
22,- 23,X 45,X Turner
24,X,+21 23,Y 47,XY,+21 Down
23,X 24,X,+13 47,XX,+13 Patau
24,X,+18 23,Y 47,XY,+18 Edwards
Presentación en línea
sobre los síndromes de
aneuploidías
autosómicas

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Los eventos de no disyunción y anafase lag pueden ocurrir en la
embriogénesis; es decir luego de la formación del cigoto, en las sucesivas mitosis
que se llevan a cabo durante la formación del embrión. Este mecanismo dará
como resultado la formación de mosaicos o mixoploides. La constitución
cromosómica dependerá tanto de la constitución cromosómica del cigoto como
de la división celular en la que ocurra el error. Una no disyunción o anafase lag
en un estadío temprano de la división del cigoto (primera división mitótica)
producirá un blastocisto con dos líneas celulares. En el caso de ocurrir en
divisiones más tardías de la embriogénesis producirá un blastocisto con 2, 3 o
más líneas celulares.
Mosaico de dos líneas
Mosaico de más de dos líneas
Más información
respecto de los
mosaicos
cromosómicos

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Para concluir e integrar los conceptos estudiados, podrán consultar los
siguientes recursos:
Pierce, Genética: un enfoque conceptual. Editorial Médica Panamericana, 3ra
edición, 2009.
Solari, Genética Humana: Fundamentos y aplicaciones en medicina. Editorial
Médica Panamericana, 4ta edición, 2011.
Therman & Susman, Human Chromosomes: Structure, behavior and effects.
Editorial Springer-Verlag, 3ra edición, 1993.
Hamerton, Human Cytogenetics, Vol I. Editorial Academic Press, 1971.
Fuente: Instituto
Tecnológico de
Monterrey