Gema Escribano

Estoy segura de que la mayoría de vosotros sabéis lo que es el síndrome de Down. Lo más probable es que conozcáis a alguien cercano: un familiar, un amigo, un compañero. Si os pidiera que nombrarais algún rasgo facial característico, sé que no tardaríais en responder: boca pequeña, lengua siempre fuera de la boca, pliegue típico de los ojos…

Ahora os voy a hacer otra pregunta, esta vez un poco más complicada. Aquí tenéis una ilustración de un cariotipo . Esta imagen podría ser perfectamente el resultado de una amniocentesis (prueba de diagnóstico prenatal) realizada a una mujer embarazada.

El cariotipo es el conjunto de cromosomas característico de una célula, especie o individuo. Todas las células de nuestro cuerpo tienen 46 cromosomas o 23 pares de cromosomas homólogos. Uno de estos pares, el de los cromosomas sexuales, determina el sexo del individuo y se representa en el cariotipo en la última posición. Las 22 parejas de cromosomas restantes se conocen como cromosomas autosómicos y en el cariotipo se colocan en orden decreciente de tamaño.

¿Qué información nos proporciona la imagen anterior?

Os doy una pista: fijaos bien en el último par de cromosomas, en los cromosomas sexuales. A partir de ellos podemos deducir que este cariotipo pertenece a una persona de sexo masculino, ya que los cromosomas sexuales están formados por un cromosoma X y un cromosoma Y.

En segundo lugar, como podéis comprobar, todos los cromosomas están representados en parejas, excepto uno . Concretamente, en el par 21 hay un cromosoma extra.

Pues bien, las personas con síndrome de Down se caracterizan por tener este pequeño intruso en su cariotipo celular. Poseen un trío de cromosomas en la posición 21, en vez de tener una pareja de cromosomas en esta posición.

Esta alteración cromosómica es una alteración de tipo numérica llamada aneuploidía. Generalmente, la dotación cromosómica aneuploide difiere de la dotación normal por tener un cromosoma de más o uno de menos y además, suele estar asociada a deficiencias en el desarrollo físico, mental o ambos. Cabe destacar que no todas las alteraciones numéricas son compatibles con la vida. Por ejemplo, un cromosoma 22 de más suele relacionarse con abortos espontáneos. Otras en cambio, como el síndrome de Down o el síndrome de Patau (cromosoma 13 extra) sí son compatibles con la vida.

El síndrome de Down, también conocido como trisomía 21, es la principal causa de retraso mental en la población y presenta una incidencia mundial de 1 de cada 1.000 nacimientos. En el mundo existen 6 millones de personas con síndrome de Down y el efecto que produce un cromosoma 21 de más es diferente en cada una de ellas.

En la mayoría de los casos, el síndrome de Down está asociado, a nivel genético, a una trisomía del cromosoma 21 (como bien hemos visto en el cariotipo). No obstante, también puede ser producido por una trisomía parcial de este cromosoma. En realidad, no es necesario que exista un cromosoma de más completo, sino que puede haber un segmento de más: trisomía parcial.

¿Qué consecuencias genéticas tiene un cromosoma 21 de más?

Las primeras investigaciones que se realizaron en pacientes con síndrome de Down apuntaban a que era una sola región del cromosoma 21 la que, al estar triplemente representada, causaba las sintomatologías típicas del síndrome de Down. Esta región fue llamada región crítica y desde entonces, numerosos proyectos de investigación se han centrado en estudiarla con detalle, proponiendo esta región como posible diana terapéutica.

Sin embargo, en los últimos años se ha empezado a cuestionar si la región crítica es la única culpable del síndrome de Down. Los científicos reconocen la existencia de esta región, sensible a la dosis que contiene una serie de genes cuya presencia por triplicado provoca el efecto negativo. Además, los expertos consideran que estos genes en exceso también son capaces de influir sobre la expresión de otros genes situados en el genoma, lo que explicaría finalmente los distintos defectos fenotípicos en las personas con síndrome de Down.

Resumiendo, la consecuencia de poseer información genética extra es que ésta altera y modifica el correcto funcionamiento de los cromosomas restantes.

¿Cómo llega un cromosoma de más al par 21?

Existen varias causas por las que se puede generar un cromosoma de más en el cariotipo humano.

PRIMERA CAUSA: LA MÁS HABITUAL
Se sabe que aproximadamente el 90% de los casos de síndrome de Down son casos esporádicos en los que se produce un error eventual en la división meiótica.

La meiosis es un proceso de división celular por el cual los órganos reproductivos (ovarios y testículos) forman los gametos sexuales (óvulo y espermatozoides). En este proceso, la información genética de la célula es reducida a la mitad. Esto significa que, tanto los óvulos como los espermatozoides, pasan a tener 23 cromosomas en vez de 46. Así, en la fecundación, tras la fusión de los gametos (23 cromosomas + 23 cromosomas) se forma un nuevo individuo con el mismo número de cromosomas que poseen sus progenitores, 46.

En ocasiones puede ocurrir que la formación de los gametos o meiosis no se dé correctamente. Un error esporádico en el proceso de meiosis puede hacer que se incorporen dos copias del cromosoma 21 en lugar de una y que, en consecuencia, después de la fusión de los dos gametos para dar lugar al embrión, se produzca la trisomía. Las células del nuevo individuo tienen 47 cromosomas en lugar del 46 o lo que es lo mismo, el nuevo individuo tiene síndrome de Down.

En un 84% de los casos de síndrome de Down esporádico, el error se da en la primera división meiótica de las células germinales maternas, y en un 15% de los casos, en la segunda división meiótica de las células germinales paternas. El alto porcentaje de equivocación en la meiosis materna está directamente relacionado con la edad de la madre y por consiguiente, con el riesgo de tener un descendiente con síndrome de Down. Por lo tanto, la edad avanzada de la madre es un claro factor de riesgo, pudiendo alcanzar una incidencia de 1 de cada 12 nacimientos en madres con 49 años.

OTRAS CAUSAS: RARAS Y POCO FRECUENTES
Existen otros casos de trisomías en el 21 que se producen por una translocación. Esto se conoce como Síndrome de Down familiar y representa únicamente un 4% de los casos.
Normalmente, uno de los padres es portador de una translocación equilibrada: presenta un segmento del cromosoma 21 pegado de manera anómala a otro cromosoma. Se dice que es una translocación equilibrada debido a que la composición genética, aunque alterada (hay un total de 45 cromosomas en vez de 46), está completa (tienen dos de cromosomas 21). El progenitor, a pesar de ser portador de esta translocación equilibrada, presenta un fenotipo normal debido a que la dosis génica no se ve alterada. Esta translocación podría haber sido heredada de sus padres y puede ser transmitida a la descendencia.
Si en el proceso de meiosis este trocito de cromosoma 21 pegado al 14 viaja y se agrupa con una cromátida 21, puede dar lugar a gametos con dos cromátidas 21 (ya vistos en la imagen anterior) y por consiguiente, a descendientes con síndrome de Down.

Finalmente, también es posible que una vez haya ocurrido la fecundación del óvulo por un espermatozoide (ambos sin ningún tipo de alteración cromosómica), el cigoto, en su proceso normal de división celular mitótica, separe incorrectamente el cromosoma 21. En este caso, las células descendientes tras el error serán células trisómicas. Sin embargo, las células que se hayan dividido sin ninguna anomalía presentarán una carga cromosómica normal. Esta estructura genética se conoce como “trisomía mosaico” ya que en el cuerpo de una persona con Síndrome de Down hay mezcla de células con carga cromosómica distinta.

Desde que en 1866 John Langdon Haydon Down describiera por primera vez las características comunes del síndrome que lleva su apellido, la lucha por la integración social de las personas con síndrome de Down ha sido todo un reto. 150 años después se continúa investigando con el fin de entender y mejorar la calidad de vida de nuestros familiares, amigos y compañeros.