• UABDivulga
09/2006

Anomalia cromosmica
In our chromosomes there are small disorders that generally do not affect us but that can be decisive for reproduction. This is the case for the so-called chromosomal inversions (a change in direction of a chromosomal fragment within the original chromosome). UAB researchers have studied these alterations and concluded that the larger a carrier's inverted chromosomal fragment, the higher his reproductive genetic risk.

Les inversions són variants cromosòmiques estructurals que consisteixen en el canvi de sentit d'un fragment cromosòmic dins del cromosoma original.

En termes generals, no tenen repercussions en el fenotip dels individus portadors. No obstant, el comportament d'aquestes reorganitzacions durant la meiosi fa que els gàmetes (oòcits o espermatozoides) puguin ser cromosòmicament anormals. Durant la primera divisió meiòtica, més concretament durant la profase I, els cromosomes homòlegs s'aparellen (sinapsi). L'aparellament homòleg en el cas de les inversions requereix la formació d'una estructura coneguda com "nansa d'inversió" que permet que els cromosomes quedin alineats en el mateix sentit (Fig 1).

Com a conseqüència, si els fenòmens de recombinació genètica característics del procés meiòtic es donen dins del segment invertit, els cromosomes resultants poden patir pèrdues (deficiències) i guanys (duplicacions) de segments de DNA (Fig 1). Així doncs, els portadors d'inversions cromosòmiques són individus amb risc de produir gàmetes desequilibrats (risc reproductiu).

En el nostre laboratori s'han caracteritzat espermatozoides de cinc individus portadors de diferents inversions cromosòmiques. Mitjançant la tècnica d'hibridació in situ amb fluorescència (FISH) i aplicant una combinació de sondes adequada a cada cas, es va poder avaluar el percentatge de espermatozoides que presentaven pèrdues i guanys de DNA en cada un dels casos.

Les dades obtingudes en el nostre estudi i les derivades de la revisió d'altres casos publicats a la literatura va posar de manifest un elevat gran d'heterogeneïtat en el percentatge de gàmetes desequilibrats produïts (0%-38%).

Aquests casos també presentaven una gran variabilitat quant a la mida dels segments invertits, paràmetre descrit com determinant del comportament sinàptic d'aquestes regions. L'anàlisi estadística, utilitzant el Test de correlació de Pearson, va posar de manifest l'existència d'una correlació estadísticament significativa entre els percentatges de gàmetes desequilibrats observats i la mida dels segments invertits (P<0.0001) i també amb la proporció d'aquests segments dins el cromosoma afectat (P<0.0001) (Fig. 2).

Aquests resultats permeten establir 3 tipus de risc genètic reproductiu basat en la mida dels segments:

1) Risc molt baix: en aquells casos on els segments invertits són molt petits (menys de 50 Mpb o menys del 30% del cromosoma) no s'han trobat espermatozoides desequilibrats. El segment invertit és massa curt per poder plegar-se i formar la nansa d'inversió, evitant la recombinació en aquesta regió.

2) Risc baix: en aquells casos on els segments invertits tenen entre 50 i 100 Mpb (o afecten entre 40%-50% del cromosoma), es troben un número molt baix de gàmetes desequilibrades (fins a un 3,5%). Per tant en inversions d'aquestes mides podria arribar a formar-se una nansa d'inversió en alguns casos permetent així la recombinació.

3) Risc moderat-sever: en aquells casos en que el segment invertit és molt gran (més de 100 Mpb o més del 50% del cromosoma), el número d'espermatozoides desequilibrats que s'observen és molt alt (fins un 50%). Per tant, hi ha un risc molt elevat de que, si es dóna fecundació, els embrions que s'obtinguin siguin portadors de desequilibris cromosòmics que donin lloc a pèrdues embrionàries o a descendència afectada per anomalies genètiques de severitat variable.

Per altra banda, també es va avaluar la possible interferència de les inversions en la segregació d'altres cromosomes a través d'un estudi d'neuploïdies pels cromosomes 18, X i Y. Aquest fenomen de destorb per part de les reorganitzacions cromosòmiques en el comportament d'ltres bivalents va ser descrit amb el nom d'fecte Intercromosòmic (ICE). Es van detectar valors estadísticament significatius (P<0.05; Test de Chi-quadrat) en 1 dels 5 casos analitzats. Tot i això, la incidència i distribució d'quest fenomen és encara força controvertida i la seva valoració mereix estudis més extensos.

Figura 1: Aparellament d'una inversió pericèntrica amb un punt de recombinació (quiasma) dins la nansa d'nversió.

Figura 2: Correlació entre el percentatge de gàmetes desequilibrades i la mida dels segments invertits.

Ester Anton
Universitat Autnoma de Barcelona

References

Article: "Sperm studies in heterozygote inversion carriers: a review" Anton, E; Blanco,
J; Egozcue, J; Vidal, F. CYTOGENETIC AND GENOME RESEARCH, 111 (3-4): 297-304 2005.

 
View low-bandwidth version