Cariotipo: Obtención, Procesamiento, Clasificación y Técnicas de Bandeo Cromosómico

Obtención del Cariotipo a partir de Sangre Periférica y Médula Ósea

El proceso de obtención del cariotipo, tanto de sangre periférica como de médula ósea, sigue una serie de pasos fundamentales:

1. Obtención y Siembra de la Muestra

• Toma de muestra: Se utiliza un tubo heparinizado (la heparina es el anticoagulante menos tóxico para el ADN). La cantidad de muestra depende del tipo de cariotipo a realizar.
• Medios de cultivo: Contienen aminoácidos, proteínas, glutamina, electrolitos (magnesio, calcio, sodio, etc.). Ejemplos: RPMI 1649, MEM (Medio Esencial Mínimo).
• Fitohemaglutinina (PHA): Induce la des-diferenciación de los linfocitos, que normalmente están en reposo (fase G0 del ciclo celular), permitiéndoles entrar en mitosis (paso de G0 a G1). Transforma los linfocitos en linfoblastos.
• Adición de gotas de sangre: La cantidad varía según el cultivo.
• Incubación: Generalmente, 72 horas (puede variar entre 2 y 96 horas, especialmente en muestras de médula ósea).
• Colchicina: Detiene la mitosis en metafase al interferir con la formación del huso mitótico.

2. Procesamiento de la Muestra

• Hipotónica: Se realiza a temperatura corporal para dispersar los núcleos por ósmosis. El tiempo depende del tipo de bandeo cromosómico.
• Fijación: Se utiliza ácido acético (degrada las membranas) y metanol (deshidrata y fija los cromosomas).
• Extendido: Se realiza sobre láminas a una altura considerable (idealmente más de 1 metro) para favorecer la dispersión cromosómica por gravedad.

3. Análisis

• Coloración: Depende del tipo de bandeo cromosómico y de las anomalías que se busquen.
• Análisis de las metafases: Se evalúa el número de mitosis, la dispersión y morfología cromosómica, la resolución de las bandas, la ausencia de citoplasma y cruces, y cualquier anomalía presente.
• Fotografía y montaje del cariotipo.

Clasificación de los Cromosomas

Los cromosomas humanos se clasifican en grupos según su tamaño y la posición del centrómero:

• Cromosomas grandes:
  • Grupo A (cromosomas 1, 2 y 3): metacéntricos y submetacéntricos.
  • Grupo B (cromosomas 4 y 5): submetacéntricos.
• Cromosomas medianos:
  • Grupo C (cromosomas 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 y cromosoma X): submetacéntricos.
  • Grupo D (cromosomas 13, 14 y 15): acrocéntricos.
• Cromosomas pequeños:
  • Grupo E (cromosomas 16, 17 y 18): submetacéntricos.
  • Grupo F (cromosomas 19 y 20): metacéntricos.
  • Grupo G (cromosomas 21, 22 y cromosoma Y): acrocéntricos.

Técnicas de Bandeo Cromosómico

Existen diversas técnicas de bandeo que permiten identificar cada cromosoma y detectar anomalías:

• Bandeo Q: Utiliza quinacrina. Genera un patrón distintivo para cada cromosoma bajo luz UV. Revela regiones ricas en GC. La fluorescencia desaparece rápidamente.
• Bandeo G: Utiliza Giemsa. Muestra un patrón distintivo para cada cromosoma. Las regiones ricas en CG se tiñen pálidas (son codificantes), mientras que las regiones ricas en AT se tiñen oscuras.
• Bandeo R: Patrón inverso al bandeo G. Las regiones ricas en AT se ven claras y las ricas en GC, oscuras.
• Bandeo C: Tiñe la región centromérica de cada cromosoma y la porción distal del cromosoma Y (heterocromatina constitutiva, altamente repetitiva). Es variable entre individuos.
• Bandeo NOR: (Región Organizadora del Nucléolo). Utiliza nitrato de plata. Tiñe los genes de ARNr en los tallos y satélites de los cromosomas acrocéntricos.
• Bandeo T: Utiliza Giemsa. Tiñe los telómeros (repeticiones TTAGGG). Es variable entre individuos.

Aplicaciones Clínicas: Ejemplos

Síndrome del X Frágil

Causado por la expansión de tripletes CGG en el gen FMR1 (Xq27.3). Se caracteriza por retraso global del desarrollo, facies alargada, frente prominente, pabellones auriculares grandes, prognatismo, macroorquidia, estrabismo, prolapso mitral y epilepsia.

Mutaciones en la Familia RecQ

Las helicasas RecQ son supresores de tumores ligados a la reparación del ADN. Mutaciones en los genes BLM, WRN y RECQL4 se asocian con el síndrome de Bloom, el síndrome de Werner y el síndrome de Rothmund-Thomson, respectivamente. Estos síndromes presentan diversas manifestaciones físicas y mentales, incluyendo envejecimiento prematuro (síndrome de Werner).

Cariotipo Espectral (SKY) y FISH Múltiple

Estas técnicas permiten visualizar simultáneamente todos los cromosomas, facilitando la detección de reordenamientos cromosómicos complejos, especialmente útiles en el estudio del cáncer. El protocolo general es similar, variando solo en el método para medir las características espectrales de cada píxel de la imagen. Las flechas blancas en las imágenes de SKY suelen señalar reordenamientos cromosómicos.