El estudio del cariotipo es de gran utilidad para el diagnóstico confirmatorio de posibles anomalías cromosómicas. Se realiza en células en división, cuando los cromosomas se hacen visibles como entidades independientes al microscopio óptico. Las posibles alteraciones detectadas van desde anormalidades en el número de cromosomas, hasta cambios en la estructura de los mismos, pasando por los denominados polimorfismos que, aunque no son patológicos, en algunos casos son origen de ciertos síndromes 

UTILIDAD DEL ESTUDIO DEL CARIOTIPO

Introducción

El estudio de los cromosomas, su estructura y herencia se denomina citogenética. La citogenética humana data de 1956 cuando, Tjio y Levan desarrollaron técnicas efectivas para el análisis cromosómico. La primera patología citogenética humana en ser descubierta fue el síndrome de Down.

Conceptos básicos de genética

Todas las células somáticas nucleadas del organismo presentan en su núcleo la misma información genética en forma de ADN. Éste está formado por cuatro pares de bases A, T, G y C. La secuencia de bases forma un gen. Los humanos tenemos alrededor de 20.000 genes.

Cuando una célula se divide, el ADN se replica y se compacta para formar cromosomas. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas hermanas fruto de la replicación del ADN. El centrómero divide a las cromátidas en dos partes que se denominan brazos.

El cariotipo humano consta de 23 pares de cromosomas (de un total de 46 cromosomas). Cada par de cromosomas se dice que son homólogos entre sí. Una copia de cada cromosoma procede de la madre (óvulo) y la otra del padre (espermatozoide) se organizan en 22 pares, denominados autosomas, y un par de cromosomas sexuales (X e Y) que diferencia ambos sexos (hombre XY y mujer XX).

Clasificación de los cromosomas

Se clasifican en 7 grupos (A – G) en función de su tamaño, colocación del centrómero y presencia o ausencia de satélites.

Bandas de los cromosomas. Ideogramas

El ideograma es la representación esquemática del tamaño, forma y patrón de bandas de todo el complemento cromosómico, los cromosomas se sitúan alineados por el centrómero, y con el brazo largo siempre hacia abajo. Las bandas cromosómicas son regiones que se visualizan por medio de tratamientos específicos.

Nomenclatura e interpretación del cariotipo

Cómo se realiza el cariotipo

El análisis cromosómico se lleva a cabo en células en mitosis (división celular), cuando los cromosomas se hacen visibles como entidades independientes, al microscopio óptico.

El análisis de los cromosomas permiten identificar bandas cromosómicas, de gran utilidad para detectar alteraciones numéricas o estructurales en abortos, malformaciones, progenitores y familiares con cromosomopatías, hemopatías malignas

Para ello se utilizan amniocitos y células de vellosidades coriónicas (estudios prenatales), leucocitos de sangre periférica (estudios postnatales), células hematológicas de médula ósea (caracterización citogenética de leucemias) o fibroblastos cutáneos( estudios postnatales por ejemplo muerte intraparto, neonatal)

Cariotipo en sangre periférica

• Muestra de sangre heparinizada (paciente en ayunas)
• Para la proliferación de los linfocitos se cultiva la muestra en estufa a 37ºC durante 72 horas en un medio enriquecido al que se adiciona un agente mitogénico como la fitohemaglutinina.
• Para detener la división celular y obtener la mayor cantidad de metafases, se utiliza colchicina, que evita la polimerización del huso mitótico.
• Como las preparaciones deben de tener una adecuada dispersión de los cromosomas, se agrega un solución hipotónica de Cloruro de Potasio (KCl).
• Las muestras son fijadas con solución Carnoy (metanol-ácido acético, a una proporción de 3:1)
• La muestra es goteada sobre un portaobjetos, se deja secar y envejecer
• Se bandea y se tiñe y se observa las metafases al microscopio.
• Se debe analizar como unas 20 metafases para dar finalmente un cariotipo.

Técnicas de bandeo cromosómico

Destacamos por ser las más utilizadas:

• Bandeo GTC: cada par de cromosomas se tiñe con un distintivo patrón de bandas claras y oscuras. Las bandas oscuras contienen ADN rico en bases A-T que replica tardíamente y son pobres en genes constitutivos y las bandas claras contienen ADN rico en G-C que replica tempranamente y tienen muchos genes constitutivos.
• Bandas C: tiñe la heterocromatina centrómerica y las regiones polimórficas de los cromosomas 1,9, 16 e Y
• Bandas Ag-NOR: Tiñe las regiones del organizador nuclear situados cerca de las regiones tallo y satélite de los cromosomas acroncéntricos.

Utilidad del estudio del cariotipo

• Detectar/confirmar enfermedades genéticas en el feto
• Diagnosticar enfermedad genética en bebé o niño joven
• Averiguar si un defecto cromosómico está impidiendo que una mujer quede embarazada o le esté causando abortos espontáneos
• Examinar a un bebé mortinato (que murió al final del embarazo o en el parto) para ver si la causa de muerte fue un defecto cromosómico.
• Diagnóstico de alguna anomalía cromosómica que puede transmitirse a la descendencia.
• Diagnosticar o hacer un plan de tratamiento para ciertos tipos de leucemias