La Citogenética es la rama de la Genética que estudia los cromosomas y las enfermedades relacionadas causadas por anormalidades numéricas y/ o estructurales de los mismos. La información brindada por el laboratorio citogenético es fundamental tanto para la genética médica como para el estudio de los procesos oncohematológicos. Las alteraciones numéricas consisten en la ganancia y/o pérdida de uno o varios cromosomas. Por otro lado, los cambios en la estructura de uno o varios cromosomas (deleciones, duplicaciones, inversiones, traslocaciones, otras) corresponden a las anomalías estructurales (1).
El análisis cromosómico se puede realizar por técnicas de citogenética convencional como lo son el Cariotipo de rutina y el Cariotipo de Alta Resolución. Mientras que también se pueden realizar por técnicas de citogenética molecular: hibridación in situ fluorescente (FISH), hibridación in situ fluorescente multicolor (M-FISH o SKY) y la hibridación genómica comparada (CGH) (1, 2).
Habitualmente el cariotipo es obtenido a partir del cultivo de linfocitos de sangre periférica. Una vez obtenidos los cromosomas de las células en cultivo, estos deben ser sometidos a un procedimiento de bandeo. El bandeo G (o bandeo GTG) es un procedimiento mediante el cual los cromosomas son expuestos a la acción enzimática controlada. Al ser posteriormente teñidos, presentan un patrón de bandas oscuras y claras característicos que permite su identificación (1, 2). De esta manera nos permite detectar aneuploidías (ganancias y/o pérdidas cromosómicas) y aberraciones estructurales.
Las banda oscura o clara desarrolladas por bandeo G corresponden a un tamaño de 6.000-8.000 Kb (6-8 Mb) de ADN. Por lo que de darse una deleción, duplicación o algún otro tipo de rearreglo cromosómico que implique un tamaño superior, podrá detectarse por técnica de cariotipo convencional (1, 3). Las alteraciones cromosómicas que impliquen un tamaño de ADN menores no pueden ser evaluadas mediante un cariotipo estándar.
Si queremos obtener una mayor grado de resolución de las bandas deberemos recurrir al Cariotipo de Alta Resolución. Esta técnica consiste en obtener cromosomas con un menor grado de compactación, que es lo mismo que decir, con una mayor longitud. Al aplicar bandeo G, se observan un mayor número de bandas, permitiendo evaluar microarreglos cromosómicos (>4-5 Mb).
El uso de técnicas de sincronización, en conjunto con agentes que se intercalan en el ADN y evitan la contracción cromosómica, resulta en un sustancial incremento de índice mitótico, la morfología cromosómica y fundamentalmente del nivel de resolución de las bandas. El nivel de resolución de bandas sobre estos cromosomas es mayor a 550 bandas por complemento haploide (figura 1) llegando incluso a cromosomas de 800 a 1000 bandas, mientras que en el cariotipo de rutina está en el rango de 400-550 bandas (figura 2).
Figura 1: Cariotipo de alta resolución 46,XY con un nivel de bandas estimado de 750 bandas. Adaptado de Practical Genetics for the Ob-Gyn, First Edition-2015 by McGraw-Hill Education.
Figura 2: Cariotipo de rutina 46,XY con un nivel de bandas estimado de 450 bandas. Adaptado de https://clinicalgate.com/chromosomes-and-chromosomal-abnormalities/
La utilización de la técnica de alta resolución significó un considerable progreso para la detección de alteraciones estructurales de tamaños pequeños como microdeleciones, microduplicaciones y sutiles translocaciones. El Cariotipo de Alta Resolución es útil para detectar alteraciones cromosómicas en los Síndromes de Microarreglos (Síndrome Velocardiofacial, Síndrome de Prader-Willi, Síndrome de Angelman, Neurofribromatosis tipo I, Síndrome de Williams, Síndrome de Smith-Magenis, entre otros) que resultan con frecuencia indetectables en el nivel de resolución del análisis cromosómico de rutina (2, 3).
Por otro lado, esta técnica se utiliza para confirmar resultados obtenidos por cariotipo convencional, y para definir los puntos de ruptura del rearreglo de manera precisa (3). Es importante aclarar que alteraciones muy pequeñas pueden no ser detectadas. Además toda alteración detectada en el cariotipo debe ser confirmada por FISH (utilizando sondas específicas para esa región) u otra técnica de citogenética molecular (3).
Organismos Internacionales como la ACMG (American College of Medical Genetics and Genomics), ECA ( European Cytogeneticists Association), CAP (College of American Pathologists) entre otros, recomiendan que el Cariotipo de Alta Resolución se debe reservar para cuando un síndrome en particular o un rearreglo especifico es considerado, para el cual se requiere una resolución de bandas superior a 550 bandas (3).
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Bibliografía
1- Arsham MS, Barch, MJ Lawce HJ. (2017) The AGT Cytogenetics Laboratory Manual. 4th Edition. Wiley-Blackwell.
2- Gersen SL, Keagle MB. (2013) The Principles of Clinical Cytogenetics. USA. Humana Press.
3- Zneimer, S. M. (2016) QUALITY MANAGEMENT, in Cytogenetic Laboratory Management: Chromosomal, FISH and Microarray-Based Best Practices and Procedures, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA.
Para mayor información o consultas:
Sección: Citogenética.
Dr. Carlos Zumoffen.
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