Alfa y Beta Talasemia: Manifestaciones Clínicas, Bases Moleculares y Conceptos Genéticos Clave

Estudios Clínicos y Bases Moleculares de la Alfa y Beta Talasemia

Estadios Clínicos Asociados a los Genotipos de Alfa-Talasemia

• Normal: 4 genes funcionales (aa/aa)
• Portador asintomático: 3 genes funcionales (aa/a-)
• Alfa-talasemias (intermedia): 2 genes funcionales (a-/a- o aa/--). Los genes se comienzan a expresar, pero no de forma óptima.
• Hemoglobina H (B4): 1 gen alfa funcional (a-/--)
• Hidropesía fetal y homocigosis para alfa-talasemia (Hb Bart: y4): 0 genes funcionales (--/--). Cuando no tenemos cadenas alfa, las cadenas beta se pueden asociar libremente, incluso entre ellas, y comienzan a precipitar a partir del estado de portador asintomático.

Mecanismo Probable de la Forma más Común de la Alfa-Talasemia

• Desequilibrio homólogo de genes: Principal causa por la que se produce la alfa-talasemia.
• Los cromosomas no se alinean de forma homóloga (exacta). Esto ocurre porque los genes alfa son casi idénticos, por lo que el alfa 1 puede reconocer al alfa 2 (como si fuera alfa 1). A partir de esto se tienen dos opciones: tener un alfa único o tener tres alfa distintos.

Beta-Talasemia

• Comparte muchas características con la alfa-talasemia.
• Se origina por sustitución de un solo par de bases, más que por deleción.
• La mayoría de los pacientes tienen una disminución en la cantidad de ARNm de la beta-globina debido a anomalías en: el ensamblaje del RNA (splicing) (lo más común), así como también por mutaciones en la caperuza y en la cola del ARNm de la beta-globina.
• El ARNm no funcional (β0) se genera por mutaciones sin sentido y término de la traducción antes de tiempo.
• Mutaciones en el gen 11p15.5 (cromosoma 11) generan beta-talasemia.

Bases Moleculares de la Beta-Talasemia (Ensamblaje del ARNm)

• Mutaciones en los lugares de corte y empalme: Mutaciones en las regiones 5’ donante y 3’ aceptora de intrones. Generan nuevos lugares de corte y empalme "crípticos".
• Mutaciones en intrones: Se deben a mutaciones en un lugar de empalme críptico dentro de un intrón que puede aumentar su utilización al hacerlo más parecido o idéntico al lugar de empalme normal.
• Alteraciones en la secuencia codificante: También alteran el proceso de corte y empalme del RNA (splicing). Estas alteraciones se deben a mutaciones en el marco de lectura abierto que pueden alterar o no la secuencia de aminoácidos, pero que activan un sitio de empalme críptico en un exón.
• Mutaciones sin sentido: (Gln39Stop) Se produce un fallo en la traducción por una sustitución de un nucleótido que crea una mutación sin sentido (genera talasemia β0).

Electroforesis

Método de separación de proteínas mediante la aplicación de un campo eléctrico. Es un proceso en el que un gradiente de potencial produce el transporte de las partículas cargadas.

• Se utiliza mercaptoetanol (agente desnaturalizante) y SDS para que su carga neta sea negativa y todas migren hacia el ánodo.

Glosario de Términos Genéticos Fundamentales

• Aneuploidía: Cualquier número de cromosomas que no es múltiplo exacto del número haploide. Individuos con un número aneuploide de cromosomas. Las formas más comunes de aneuploidía en humanos son la trisomía (presencia de un cromosoma extra) y la monosomía (ausencia de un cromosoma).
• Cadena codificante: En el DNA de doble cadena, la cadena que tiene el mismo sentido (5’ a 3’) y secuencia que el ARNm (excepto por el hecho de que en el ARNm la T sustituye a la U). La cadena codificante es la que no es transcrita por la RNA polimerasa. También denominada cadena con sentido.
• Cadena de DNA antisentido: La cadena de DNA no codificante, complementaria al ARNm que sirve como plantilla para la síntesis de RNA. También denominada cadena transcrita.
• Caperuza (cap): Nucleótido modificado que se añade al extremo 5’ de una cadena de ARNm en formación, necesario para un normal procesamiento, estabilidad y traducción del ARNm.
• Código genético: Los 64 tripletes de bases que especifican los 20 aminoácidos que se encuentran en las proteínas.
• Corpúsculo de Barr: Cromatina sexual tal como se observa en las células somáticas femeninas y que corresponde a un cromosoma X inactivo.
• Deleción: Pérdida de una secuencia de DNA de un cromosoma. El DNA delecionado puede ser de cualquier longitud, desde una sola base a gran parte del cromosoma.
• DNA ligasa: Una enzima que puede establecer un enlace fosfodiéster entre los esqueletos de desoxirribosa de dos cadenas de DNA.
• DNA polimerasa: Enzima que puede sintetizar una nueva cadena de DNA utilizando una cadena de DNA previamente sintetizada como plantilla.
• Exón: Región transcrita de un gen que está presente en el ARNm maduro.
• Inserción: Anomalía cromosómica en la que un segmento de DNA de un cromosoma se inserta en otro cromosoma.
• Intrón: Segmento de un gen que es inicialmente transcrito, pero que después es eliminado de la transcripción primaria de RNA al cortarse y empalmarse las secuencias existentes a cada lado (exones).