Implicancias mdicas e la meiosis

MEIOSISLa meiosis, que slo se produce en los ovarios y los testculos. La meiosis produce las clulas reproductoras o gametos (es decir, los vulos y los espermatozoides), y reduce el nmero de cromosomas a la mitad. Entre los 46 cromosomas humanos, hay dos de cada tipo que tiene la misma longitud, posicin de centrmero, y el patrn de banda. Tales cromosomas se emparejan y se denominan cromosomas homlogos como, llevando los genes que controlan los mismos rasgos heredados. Cada cromosoma homlogo de cada par se hereda de cada padre. Los 46 cromosomas se pueden organizar en dos juegos de 23 cromosomas, con un conjunto de la madre y el otro del padre. Hay dos cromosomas sexuales humanos diferentes: X e Y. Las hembras tienen un par homlogo de cromosomas X, mientras que los hombres tienen un X y un Y. X e Y se llaman cromosomas sexuales, y los dems reciben el nombre de autosomas. Cada gameto con un nico conjunto de 23 cromosomas es una clula haploide. La fertilizacin de los gametos (una clula de esperma haploide se fusiona con un vulo haploide, resultando en un huevo fertilizado conocido como un cigoto) hace que el nmero cromosmico vuelva a ser 46.La fecundacin y la meiosis son dos caractersticas de la reproduccin sexual y son comunes a todos los organismos que se reproducen sexualmente, aunque los detalles de los ciclos de vida sexuales varan entre especies. Las etapas de la divisin celular meiotica, utilizando una clula animal como un ejemplo, se ilustran adicionalmente siguiente.

Despus de la replicacin cromosmica, cuatro clulas hijas con la mitad de los cromosomas que los padres se forman a travs de dos divisiones meiticas, la meiosis I y meiosis II. Durante la profase meitica I, dos de lado a lado los cromosomas homlogos se aparean entre s en un proceso llamado sinapsis. Las cromatides de los cromosomas homlogos se entrecruzan en un proceso conocido como quiasma. De un lado esta estructura ayuda a mantener los cromosomas homlogos juntos; desde el otro lado, puede resultar en variaciones genticas significativas en la descendencia. Los dos centrosomas se alejan el uno del otro, y los micro tbulos del huso primeros se forman entre ellos que son similares a los observados durante la mitosis.Durante la metafase I, los cromosomas homlogos apareados se disponen en el ecuador del husillo. Las fibras del huso de polos opuestos se unen a un cromosoma de cada par, respectivamente. Durante la anafase I, los cromosomas homlogos se mueven hacia los dos polos del huso; Sin embargo, las Cromtidas hermanas de cada cromosoma permanecen unidas en el centrmero y se mueven juntos hacia el mismo polo. Durante la telofase I, los pares de cromosomas homlogos se siguen separados por el husillo. Los homlogos se dividen finalmente, y cada polo tiene ahora un conjunto de cromosomas haploides. La citocinesis se produce al mismo tiempo, y conduce a la formacin de dos clulas hijas al final de la meiosis I. No hay replicacin cromosmica adicionalmente antes de la meiosis II, que tambin incluye cuatro subfases como los que en la meiosis I-II profase, metafase II, anafase II, telofase II, y la citocinesis. Las diferencias son que, durante la metafase II, los cromosomas se alinean de una manera similar a la observada en la mitosis, con las fibras del huso inherentes a los cinetocoros de las cromtidas hermanas de cada cromosoma; durante la anafase II, estos cromtidas hermanas se mueven hacia los polos opuestos del huso. Cuatro clulas hijas se forman despus de la telofase II y la citocinesis, y cada clula hija tiene un nmero haploide de cromosomas en comparacin con el cigoto o las clulas somticas.

IMPORTANCIA MEDICA DE LA MEIOSISDesde el punto de vista biolgico, la meiosis es importante porque garantiza la constancia del nmero de cromosomas de una clula a su progenie y de una generacin a la siguiente. La importancia mdica de estos procesos se basa en los errores de la divisin celular que pueden provocar la formacin de un individuo o una lnea celular con un numero anmalo de cromosomas y por tanto con una cantidad anmalo de material genmico. Como se sabe, especialmente en la ovognesis es el mecanismo mutagnico ms frecuente en nuestra especie, responsable de una proporcin apreciable de fetos con anormalidades cromosmicas entre las gestaciones reconocidas. En las gestaciones que llegan a trmino las anomalas las anomalas cromosmicas son unas de las principales causas de defectos del desarrollo, limitacin del crecimiento neonatal y retraso natal.

IMPORTANCIA DE LA MEIOSIS EN LA NATURALEZALa meiosis es muy importante porque provee la continuidad del material hereditario de una generacin a otra, adems es una importante fuente de variabilidad dentro de las especies de reproduccin sexual (lo que puede interpretarse como evolucin). En la etapa de Profase I (meiosis I), se da la sinapsis, que es cuando los cromosomas de la clula madre se entrecruzan (hacen un crossing over) produciendo un intercambio de informacin gentica que contribuye a la variabilidad. La consecuencia de este fenmeno es que ningn hijo heredar un cromosoma ntegro de uno de sus abuelos. La meiosis tambin es importante porque al existir mezcla del material gentico se asegura que no se transmitan todas las caractersticas de los padres a los hijos como por ejemplo las enfermedades que son rasgos indeseables y se evita as que toda una progenie sea potencialmente enferma. Cuando por regulacin molecular falla la segregacin de homlogos en la anafase I, ambos homlogos pueden ir al mismo polo, mientras que el polo opuesto queda sin cromosoma con su carga gentica. En el hombre ocurrira el reparto anmalo de cromosomas: de los 46 originales, 24 irn a un gameto y 22 a otro (en lugar de 23 a cada uno).Este proceso se llama no disyuncin primaria y los resultados celulares al final de la meiosis sern cuatro clulas anormales en cuanto al nmero cromosmico haploide. Tras la fertilizacin por un gameto normal, se formar un zigoto trismico o monosmico.Los fenmenos ocasionados por no disyuncin han sido denominados aneuploidas lo que hace referencia a cambios en el nmero de cromosomas, que pueden dar lugar a enfermedades genticas.Existen varios tipos de aneuploidas en el hombre:Las monosomias son perjudiciales, por dos razones. Por un lado, porque ponen de manifiesto genes recesivos deletreos en hemicigosis, y por otro, porque se produce un desequilibrio cromosmico, que ha sido establecido por la evolucin durante millones de aos, necesario para un ajuste sutil de la homeostasis celular. En humanos, las monosomas autosmicas producen la muerte en el tero, mientras que la monosoma X0, provoca el sndrome de Turner. Los afectados son hembras estriles , de estatura baja y un repliegue membranoso entre el cuello y los hombros. Poseen el pecho con forma de escudo y pezones muy separados, as como ovarios rudimentarios y manchas marrones en las piernas. Su incidencia es de 1/5.000 en la poblacin. Hay casos de monosomas autosmicas parciales, como el sndrome Cri du chat (maullido de gato), que es provocado por la delecin del extremo del brazo corto (p) del cromosoma 5 , o el sndrome de delecin 1p36 , causado por una delecin del extremo del brazo corto del cromosoma 1 .Una disoma es la presencia de un par de cromosomas. En los organismos diploides como los humanos, esta es la condicin normal. Para aquellos organismos haploides (como los gametos humanos), triploides o poliploides, la disoma constituye una aneuploidas. En la disoma uniparental, la disoma hace referencia a que ambas copias del cromosoma provienen nicamente de uno de los progenitores.Las trisomas tambin son alteraciones cromosmicas, que pueden dar lugar a ciertas anormalidades o a la muerte, aunque algunos son individuos viables, pudiendo ser incluso frtiles. Cuando observamos clulas de individuos trismico durante el emparejamiento de cromosomas en la meiosis, podemos observar trivalentes (un grupo de tres cromosomas emparejados), mientras que los otros cromosomas presentan bivalentes normales. En la segregacin, dos cromosomas emigrarn juntos y otro lo har slo con igual probabilidad para cada uno.Las trisomas ms frecuentes en los seres humanos son:SNDROME DE KLINEFELTER (XXY)Es la presencia de un cromosoma X extra en un hombre. El sndrome de Klinefelter se presenta en aproximadamente uno de cada 500 a 1,000 bebs varones. Las mujeres que resultan embarazadas despus de los 35 aos tienen una probabilidad ligeramente mayor de tener un nio con este sndrome que las mujeres ms jvenes.

Proporciones corporales anormales (piernas largas, tronco corto, hombro igual al tamao de la cadera) Agrandamiento anormal de las mamas (ginecomastia) Infertilidad Problemas sexuales Vello pbico, axilar y facial menor a la cantidad normal Testculos pequeos y firmes Estatura alta

SNDROME DE DOWN En la mayora de los casos, el sndrome de Down ocurre cuando hay una copia extra del cromosoma 21. Esta forma de sndrome de Down se denomina trisoma 21. El cromosoma extra causa problemas con la forma como se desarrolla el cuerpo y el cerebro.El sndrome de Down es una de las causas ms comunes de anomalas congnitas en los humanosLos sntomas del sndrome de Down varan de una persona a otra y pueden ir de leves a graves. Sin embargo, los nios con sndrome de Down tienen una apariencia caracterstica ampliamente reconocida.

Los signos fsicos comunes abarcan: Disminucin del tono muscular al nacer Exceso de piel en la nuca Nariz achatada Uniones separadas entre los huesos del crneo (suturas) Pliegue nico en la palma de la mano Orejas pequeas Boca pequea Ojos inclinados hacia arriba Manos cortas y anchas con dedos cortos Manchas blancas en la parte coloreada del ojo (manchas de Brushfield)

En el sndrome de Down, el desarrollo fsico es a menudo ms lento de lo normal y la mayora de los nios que lo padecen nunca alcanzan su estatura adulta promedio.Los nios tambin pueden tener retraso en el desarrollo mental y social. Los problemas comunes pueden abarcar: Comportamiento impulsivo Deficiencia en la capacidad de discernimiento Perodo de atencin corto Aprendizaje lento A medida que los nios con el sndrome de Down crecen y se vuelven conscientes de sus limitaciones, tambin pueden sentir frustracin e ira.

Muchas afecciones diferentes se observan en los bebs nacidos con sndrome de Down, incluyendo: Anomalas congnitas que comprometen el corazn, como la comunicacin interauricular o la comunicacin interventricular Problemas de los ojos como cataratas (la mayora de los nios con sndrome de Down necesitan gafas) Vmito temprano y profuso, que puede ser un signo de bloqueo gastrointestinal, como atresia esofgica y atresia duodenal Problemas auditivos, probablemente causados por infecciones regulares del odo Problemas de la cadera y riesgo de dislocacin Problemas prolongados (crnicos) de estreimiento Apnea del sueo (debido a que la boca, la garganta y las vas respiratorias son estrechas en los nios con sndrome de Down) Dientes que aparecen ms tarde de lo normal y en un lugar que puede causar problemas con la masticacin Tiroides hipoactiva (hipotiroidismo)

SNDROME DE EDWARDS: Es un trastorno gentico en el cual una persona tiene una tercera copia del material del cromosoma 18, en lugar de las dos copias normales. La trisoma 18 se presenta en 1 de cada 6,000 nacimientos vivos y es tres veces ms comn en las nias que en los nios. Puos cerrados Piernas cruzadas Pies con un fondo redondeado (pies en mecedora o pies convexos) Bajo peso al nacer Orejas de implantacin baja Retardo mental Uas insuficientemente desarrolladas Cabeza pequea (microcefalia) Mandbula pequea (micrognacia) Criptorquidia Forma inusual del pecho (trax en quilla)

SNDROME DE PATAUSndrome congnito polimalformativo grave, con una supervivencia que raramente supera el ao de vida, causado por la existencia de tres copias del cromosoma 13 en el cariotipo.Este sndrome es la trisoma reportada ms infrecuente en la especie humana (1 de cada 12.000 nacidos vivos) aunque es ms frecuente en abortos espontneos y mortinatos. Como en el Sndrome de Down , el riesgo aumenta con la edad de la mujer: a los 37 aos, el riesgo de que nazca un beb afecto del sndrome es de 1 de cada 6000 y este sigue en aumento a medida que avanza la edad materna.

El feto presenta un retraso en el desarrollo y uno o varios de los siguientes sntomas: Anomalas en el sistema nervioso que incluyen retraso mental, holoprosencefalia (50% de los casos), dilatacin de la bifurcacin ventricular, hipotona muscular y alargamiento del surco posterior. Anomalas faciales como disminucin de distancia interorbital (hipotelorismo) que puede llegar a la presencia de un solo ojo (aspecto de cclope) y coloboma. Labio leporino. o ausencia de paladar en algunos casos y trastornos en la lengua, aparicin de ms de dos Narices. Anomalas renales como hidronefrosis y aumento de tamao del rin. Anomalas cardacas que se incluye comunicacin interventricular, displasia valvular y Tetraloga de Fallot . Anomalas de miembros como polidactilia y pie vago. Anomalas en abdomen como onfalocele y extrofa vesicular.

SNDROME DE WARKANYExistencia de tres copias delcromosoma 8en el ncleo de las clulas.La trisoma 8 con mosaicismo se considera una enfermedad rara, pues se presenta nicamente un caso por cada entre 25.000 y 50.000 nios nacidos vivos. Afecta con ms frecuencia a varones que a mujeres, en una proporcin 5 a 1. La sintomatologa y su gravedad es muy variable dependiendo de los casos, algunos de las caractersticas ms habituales consisten en: Retraso mental general leve o moderado, en ocasiones capacidad intelectual es normal Rasgos faciales y craneales caractersticos, como ojos separados - hipertelorismo - , ojos hundidos, nariz ancha, crneo alargado con frente prominente, micrognatia, orejas de implantacin y forma anormal. Malformaciones esquelticas, incluyendo cuello corto, paladar ojival, escoliosis, pelvis estrecha, ausencia de rtula y artrogriposis. Ausencia de cuerpo calloso. Malformaciones del corazn. Malformaciones renales y de vas urinarias, entre ellas criptorquidia e hidronefrosis. Alteraciones oculares como estrabismo y catarata. Pliegues palmares y plantares profundos.

. SNDROME DEL TRIPLE X El sndrome de Triple XXX se caracteriza por una trisoma X (cromosomas X extra). Este sndrome se detecta en 1 de cada 2.000 nias que nacen. Como en el Sndrome de Down, el riesgo aumenta con la edad de la mujer: a los 37 aos, el riesgo de que nazca un beb afecto del sndrome es de 1 de cada 1250 y este sigue en aumento a medida que avanza la edad materna.Las mujeres afectas del sndrome de Triple X no presentan casi ninguna complicacin. Generalmente son ms altas y poseen una inteligencia normal aunque tienen una probabilidad muy alta de tener problemas en el lenguaje y el habla que pueden causar retrasos en las habilidades sociales y en el aprendizaje. Son mujeres frtiles.

CONCLUSIONLa meiosis representa un gran proceso de gran importancia para los procesos reproductivos y hereditarios de la especie humana, manteniendo u n numero constante de cromosomas, que hace viable la reproduccin, la herencia y la vida en muchos casos. As mismo, este proceso no est exento de errores en muchos casos, los cuales derivan en eventos conocidos como aneuploidas, en los cuales existir una inadecuada reparticin de la cantidad de cromosomas en cada clula. Estos problemas encuentran una va de solucin en la eliminacin temprana del producto (aborto), a fin de asegurar la calidad de la especie, sin embargo, tambin encontraremos que en ocasiones puede llegar a concretarse y representar problemas muy serios para el individuo.

BIBLIOGRAFA Handbook of Pharmacogenomics and Stratified Medicine. Elsevier Editorial. 2010 Thompson & Thompson. Gentica en Medicina. 7 Edicin. Elsevier Edicin.